Taśma nie ma punktu, w którym się kończy — ma zakręt. Matryca ma ścianę. Cała praca nad „filmowym” wyglądem przepaleń jest pracą nad tą różnicą.
Zacznijmy od tego, co właściwie ogranicza jedno i drugie, bo przyczyny są zupełnie różne.
Matrycę ogranicza pojemność studni. Piksel gromadzi elektrony, aż zabraknie miejsca — a wtedy przestaje. Nie ma stanu pośredniego: do ostatniego elektronu odpowiedź jest liniowa, a po nim płaska. Przejście między jednym a drugim zajmuje jedną działkę albo mniej, i to jest ściana.
Ma to jedną własność, którą warto nazwać wprost: obcięcie jest nieodwracalne. Kiedy trzy kanały siedzą na maksimum, informacja o tym, ile światła tam było i jakiej barwy, nie istnieje. Żadne narzędzie jej nie odzyska, bo nie ma czego odzyskiwać.
Taśmę ogranicza wyczerpywanie się kryształków. Im więcej ich już się wywołało, tym mniej zostaje do wywołania — więc każda kolejna działka światła dokłada mniej gęstości niż poprzednia. Odpowiedź nie urywa się; wygina się i asymptotycznie spłaszcza. Ten łagodny wygin nazywa się barkiem charakterystyki i jest tym, co odróżnia obraz z taśmy od obrazu z matrycy w każdym ujęciu z jasnym oknem.
Przesuwając suwak widać rzecz, która tłumaczy praktykę zdjęciową ostatnich dekad. W dół obie krzywe zachowują się podobnie — cienie giną w szumie i w jednym, i w drugim przypadku. W górę rozchodzą się gwałtownie: taśma wciąż coś rejestruje trzy działki nad bielą, matryca już nic.
Stąd asymetria, którą zna każdy operator: na taśmie prześwietlało się celowo, na cyfrze naświetla się „na światła”. Nie jest to kwestia gustu ani przyzwyczajenia — jest to bezpośrednia konsekwencja tego, po której stronie krzywa jest łagodna.
Bark charakterystyki nie jest ozdobą ani wynikiem szlachetności materiału. Ma dwie konkretne przyczyny, obie wynikające z budowy emulsji opisanej w Dodatku O.
Wyczerpywanie kryształków. Ta sama statystyka, która daje ziarno w Rozdziale 29, daje tu wygięcie. Im więcej kryształków już się wywołało, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że kolejny foton trafi w nienaświetlony. Przyrost gęstości maleje asymptotycznie — dokładnie tak, jak maleje szansa na trafienie w niezajęte miejsce.
Warstwy o różnej czułości. Producenci wykorzystali to celowo i poszli dalej: każda barwa ma nie jedną emulsję, tylko kilka podwarstw o różnej czułości. Warstwa najczulsza nasyca się pierwsza, mniej czuła przejmuje pałeczkę, najmniej czuła pracuje na samej górze zakresu. Suma trzech krzywych o przesuniętych progach daje charakterystykę dłuższą i bardziej wygiętą niż którakolwiek z nich osobno.
Warto zauważyć, że obie przyczyny działają w tę samą stronę i obie są statystyczne. Nośnik chemiczny nie ma nigdzie progu, po którym coś się kończy — ma malejące prawdopodobieństwo, a to nie osiąga zera w skończonym czasie. Matryca ma przeciwnie: jej ograniczenie jest przeliczalne i twarde, bo studnia mieści określoną liczbę elektronów i ani jednego więcej. Jest to różnica między granicą statystyczną a granicą pojemnościową i stąd bierze się wszystko pozostałe w tym rozdziale.
To drugie jest inżynierią, nie fizyką — i dlatego różne materiały mają różne barki. Negatyw do zdjęć dziennych ma go dłuższy niż materiał do przeźroczy, bo przeznaczenie jest inne: negatyw ma zebrać jak najwięcej i oddać decyzję do kopiowania, przeźrocze ma być gotowym obrazem.
Krzywe log najpopularniejszych kamer, charakterystyka gęstości negatywu i porównanie tego, co dzieje się dwie działki nad bielą — Dodatek Q.
Zapis logarytmiczny bywa opisywany tak, jakby dodawał kamerze zakres dynamiczny. Nie dodaje. Zakres wyznacza matryca — od pojemności studni na górze do szumu na dole — a log decyduje wyłącznie o tym, jak ten zakres upakować w skończonej liczbie bitów.
Problem, który log rozwiązuje, jest realny i wart zrozumienia. Zapis liniowy przydziela wartości proporcjonalnie do ilości światła. Ponieważ każda działka to podwojenie, górna działka zjada połowę wszystkich dostępnych wartości, a najniższa dostaje ich garstkę. Przy dziesięciu bitach oznacza to, że najciemniejsze działki mają po kilka poziomów — czyli widoczne pasy zamiast płynnych przejść.
Log rozdziela wartości równomiernie po działkach, a nie po jasności. Każda działka dostaje tyle samo poziomów, więc cienie mają ich tyle, co światła. Wynik nie jest ładniejszy — jest równomiernie nieładny, i o to chodzi, bo materiał logarytmiczny nie jest przeznaczony do oglądania, tylko do dalszej obróbki.
Dwie rzeczy warto z tego wyciągnąć przy pracy z materiałem. Po pierwsze, materiał w log wygląda płasko i tak ma być — kontrast nadaje mu się dopiero przy korekcji. Ocenianie ostrości, szumu czy koloru na surowym log jest oceną czegoś innego niż obraz końcowy.
Po drugie, i ważniejsze dla compu: operacje optyczne wykonuje się w danych liniowych, nie w log. Rozmycie, flara, ziarno i wszystko inne z tej książki to zjawiska dodające albo uśredniające światło — a w log dodawanie nie odpowiada dodawaniu światła. Rozmycie wykonane na materiale logarytmicznym daje krawędzie o innej jasności niż w rzeczywistości, i różnica jest największa dokładnie tam, gdzie kontrast jest duży.
Render nie ma ani studni, ani kryształków. Jego wartości rosną w nieskończoność — jasne źródło może mieć milion, a nic go nie ogranicza. Jest to wygodne przy obliczeniach i całkowicie niepodobne do jakiegokolwiek nośnika.
Wynika stąd, że zakończenie trzeba dołożyć świadomie, i że wybór między ścianą a zakrętem jest decyzją, a nie ustawieniem domyślnym. Jeśli plate pochodzi z matrycy, element potrzebuje twardego obcięcia w tym samym miejscu. Jeśli z taśmy — potrzebuje barku o podobnym kształcie.
Trzy rzeczy, które przy tym najczęściej się psuje:
Ta strefa dryfu jest wąska — zwykle mniej niż działka — ale występuje w każdym przepaleniu i oko ją zna, choć nikt jej świadomie nie nazywa. Przepalone niebo najpierw idzie ku cyjanowi, dopiero potem bieleje; przepalona żarówka najpierw żółknie. Element CG obcięty na wszystkich trzech kanałach naraz nie ma tego wcale i to jest jeden z tańszych sposobów, żeby się zdradzić.
Warto na koniec zauważyć asymetrię, która wraca w całej tej części. Obcięcia nie da się cofnąć, a zakrętu nie da się dodać po nim. Materiał raz przepalony jest przepalony na zawsze; render z nieskończonym zakresem można zakończyć dowolnie, ale tylko raz i tylko we właściwym miejscu łańcucha. Jest to jedna z niewielu decyzji w compie, która jest nieodwracalna — i dlatego warto ją podejmować świadomie, a nie zostawiać domyślnej.
Sprawdź w plate'cie, czy przepalenia mają barwę. Neutralnie białe przepalenie oznacza obcięcie wszystkich trzech kanałów naraz — czyli cyfrę albo materiał już przetworzony. Przepalenie ciągnące w jakąś barwę oznacza, że kanały nasycały się kolejno, i to jest zachowanie, które element CG musi odtworzyć.
Pracuj w liniowej, nie w log. Wszystkie operacje optyczne z tej książki zakładają, że wartości są proporcjonalne do światła. Comp wykonany na materiale logarytmicznym daje wyniki poprawne w połowie zakresu i błędne na obu końcach — a błąd rośnie z kontrastem sceny.
Nie ratuj przepaleń. Narzędzia obiecujące odzyskanie świateł zgadują, a nie odzyskują — bo informacji tam nie ma. Uczciwsze jest przyjęcie przepalenia jako faktu i dopasowanie do niego elementu, niż zgadywanie, co tam było, i budowanie na tym.
Została ostatnia rzecz, którą nośnik dokłada do obrazu, i jedyna, która dzieje się w czasie, a nie w przestrzeni. W następnym rozdziale okaże się, że klatka nie jest chwilą, tylko odcinkiem — a w matrycy CMOS nie wszystkie linie mają ten sam odcinek. Stąd sto osiemdziesiąt stopni, stąd pochylone słupy i stąd zmiana kadru przy przejeździe ostrości.
Obcięcie bywa opisywane jako „utrata szczegółu w światłach”, co jest prawdą, ale niepełną. Ginie tam więcej niż jasność.
Ginie poziom. Piksel na maksimum mówi tylko „co najmniej tyle”. Czy było o pół działki więcej, czy o osiem — nie ma w danych żadnej różnicy. Wszystkie obcięte piksele mają tę samą wartość, niezależnie od tego, co je obcięło.
Ginie barwa. Gdy nasycą się wszystkie trzy kanały, informacja o proporcjach między nimi znika razem z poziomami. Płomień, żarówka i słońce dają dokładnie ten sam neutralny kwadrat.
Ginie gradient, czyli kształt. Obszar obcięty jest płaski, więc krawędź między nim a resztą jest krawędzią danych, a nie krawędzią przedmiotu. Rozmycie wykonane po obcięciu rozmywa tę sztuczną krawędź i utrwala ją jako miękki kształt — który do niczego w scenie nie należy.
Ostatnie jest przyczyną praktycznej reguły: obcięcie wykonuje się na końcu operacji optycznych, nigdy w środku. Flara policzona z obciętego źródła jest flarą policzoną z płaskiego kwadratu i ma kształt kwadratu — zamiast kształtu tego, co świeciło.
Stąd też bierze się różnica między materiałem, który przeszedł przez obcięcie raz, a takim, który przeszedł przez nie kilka razy w łańcuchu. Każde kolejne obcięcie zabiera trochę z tego, co poprzednie zostawiło — i po trzecim nie da się już ustalić, gdzie właściwie leżał nośnik.