====== Úvod do zpracování fotografie ======
Cílem druhé půlky semestru bude pochopit technické principy zpracování fotografie. Už víme, jak fotografii pořídit, teď nás bude zajímat, jak jí dále zpracovat, abychom z pořízeného snímku získali maximum.
V dnešním cvičení se zaměříme na to, jak vůbec fotografii v počítači uložit a jaké jednotlivé volby s sebou nesou následky. Vedle samotných obrazových dat bývají s fotografií navíc uloženy ještě další údaje, takzvaná metadata. Povíme si o tom, co taková metadata typicky obsahují, jak je editovat a jak je dále využít. Úplně na závěr si ještě projdeme základní nastavení Photoshopu, se kterým budeme v dalších cvičeních pracovat.
V následujících cvičeních postupně projdeme celý "výrobní proces fotografie" od souboru staženého z fotoaparátu do počítače až k prezentaci výsledné fotografie.
Jelikož toto cvičení částečně předpokládá znalost procesu vzniku obrazu, které bude probíráno na přednášce až v následujících týdnech, projděte si prozatím alespoň velmi názorné a krátké vysvětlení na stránkách [[http://www.bigshotcamera.com/learn/image-sensor/index-|Bigshot fotoaparátu]].
Dále je třeba zdůraznit, že v těchto cvičeních se zaměřujeme na //rastrové// formáty (pixely organizované v mřížce) a //vektorové// prvky (písmo, čáry, tvary) používáme pouze doplňkově.
====== Formáty ======
===== Jaké formáty používat? =====
JPEG? PNG? TIFF? RAW? PSD?
Na tuto otázku neexistuje jednoduchá odpověď. Velmi záleží, co je v danou chvíli naším cílem. Nicméně, lze ukázat omezení některých voleb - a to je i cílem následujících cvičení.
Pro všechna následující cvičení je snadné vytvořit vhodné obrázky přímo na místě či použít svoje vlastní dříve nafocené, pro všechny případy ale nabízíme následující "vhodná" {{courses:a7b33dif:cviceni:formaty_data.zip|data}}.
===== Bitová hloubka: 8bit/12bit/16bit (JPEG, RAW, TIFF) =====
Bitová hloubka určuje, kolik bitů je v daném formátu věnováno na zakódování intenzitní hodnoty. A to má samozřejmě dopad na kvalitu obrazu.
**První cvičení**
* Použijte fotografii ''bitova_hloubka.[jpg|dng|tif]'' (či vyfoťte vlastní s podobně plynulým přechodem). Tyto tři varianty vznikly tak, že původní raw byl zkonvertován bez zásahů do dalších formátů.
* Proveďte stejnou úpravu křivky na všech třech souborech (např. ořízněte obrázek, aby na něm bylo hlavně nebe a nastavte levels tak, aby byl využit celý dynamický rozsah).
* Tomu, co budete pozorovat na obrázku, a na modrém kanálu obzvlášť, se říká posterizace a běžně se tomu chceme vyhnout :)
* Posterizace je vidět i na histogramu...
* Poznámka: Při úpravě 8bit JPEGu se Photoshop posterizaci přirozeně brání tím, že použije tzv. dithering. Je třeba mu ho zakázat v Edit->Color Settings.
{{ :courses:a7b33dif:cviceni:bitova_hloubka.jpg?nolink |}}
++++ Jak to vyšlo? (koukněte se, až si vyzkoušíte předchozí cvičení)|
** Očekávaný výstup **
* RAW i 16bit TIFF – hladké přechody
* JPEG – posterizace + barevné artefakty
* Je to vidět i ve Photoshopu na posterizaci jednotlivých kanálů (8 vs 16 bit)
Poznámka: Posterizaci je možné také demonstrovat pomocí extrémů: 1bit, 2bit, 3bit...
++++
===== Komprese: JPEG versus PNG =====
V následujících cvičeních se podíváme na to, jak ztrátová komprese ovlivňuje kvalitu obrazu.
**Druhé cvičení**
* Nakreslete tužkou ve Photoshopu několik černých čar do prázdného bílého obrázku velikosti 100x100 (případně použijte obrázek ''cary.png'').
* Uložte ho jako PNG (bezztrátová komprese).
* Uložte ho několikrát v JPG s postupně klesající kvalitou (dejte si pozor, ať vždy vycházíte z původního PNG a ne z předchozího JPG!).
* Pozorujte jak kvalitu obrazu, tak i velikost souborů.
{{ :courses:a7b33dif:cviceni:cary.png?nolink |}}
++++ Jak to vyšlo?|
**Očekávaný výstup**
* Už na JPG kvalitě 10 jsou vidět artefakty na bílém pozadí (může být třeba se dívat na displej z velkého úhlu).
* Velikost JPG je podobná, občas i větší, než PNG.
++++
**Třetí cvičení**
* Zkuste předchozí cvičení na normálním obrázku běžné scény (dá se vyfotit třeba pohled z okna, viz např. náš obrázek ''dvur.CR2'').
* Na základě pochopení z předchozího cvičení byste měli být schopni najít artefakty už při kompresi 10.
Poznámka:
* JPEG 2000 je v tomto ohledu mnohem lepší (http://www.photozone.de/jpeg2000-vs-jpeg-vs-tiff).
* Nemá 8x8 bloky, víc komprimuje, lépe zachovává detaily, 48bitový mód (náhrada za tiff?), ztrátová i neztrátová komprese, wawelaty místo DCT, …
* Můžete zkusit uložit předchozí dva obrázky jako JPEG 2000 a pozorovat rozdíl.
* Problém: Není moc podporovaný.
===== Jasové úpravy fotografií: JPEG versus RAW =====
Jaký formát zvolit ovlivňuje i to, jaké jasové úpravy s fotografií hodláme provádět. Zkuste si následující cvičení.
**Čtvrté cvičení**
* Nafoťte scénu s nebem či jinými přepaly (můžete použít např. ''dvur.CR2'').
* Uložte ji bez úprav do raw a JPG.
* Kompenzujte expozici o -2EV tak, abyste získali více detailů na obloze.
* Ve Photoshopu zkontrolujte úroveň "zachráněných" detailů při úpravě z raw a z JPG.
++++ Jak to vyšlo?|
** Očekávaný výstup: **
* V JPG by měly být všechny hodnoty v celé oblasti konstatní (tj. neobjevil se žádný nový detail).
* V raw by jste měli pozorovat různé hodnoty intenzit.
* Ponaučení: raw zvládá +-2EV, JPG nikoliv.
++++
===== Složitější úpravy obrázku: výhody PSD =====
**Páté cvičení**
* Zkuste si jednoduché manipulace s obrazem ve Photoshopu a uložte výsledek do PSD formátu.
* Můžete si například pohrát s vrstvami a maskami pro skládání jednoduchého HDR obrázku (viz např. ''hdr_1.jpg'', ''hdr_2.jpg'' a ''hdr_3.jpg''), přidat nějaký text, ...
* Co všechno lze s pomocí formátu PSD uložit? Pozorujte velikost uloženého souboru.
++++ Jak to vyšlo?|
** Očekávaný výstup: **
* PSD umožňuje uložit mnohem více informací o zpracování obrázků.
* Cenou za tuto možnost je velikost souboru.
* Ponaučení: PSD chceme používat většinou jen na mezivýsledky, když už jsme hotoví, ukládáme do některého z předchozích formátů.
++++
===== Shrnutí formátů =====
==== RAW ====
**Výhody**
* 12 až 14 bitové
* Na nesmíchané RGB kanály je možno aplikovat různé operace
* Možnost korekce ± 2EV
* Vyvážení bílé se volí až při zpracování
* Potenciálně lepší výsledky než dokáže procesor fotoaparátu
**Nevýhody**
* Nutný demosaicing
* Nedá se snadno prohlédnout
* Nutné dodatečné zpracování v počítači
* 2x – 6x větší soubory než JPEG
* Různí výrobci, různé formáty (CR2, NEF, … DNG – pokus o sjednocení)
----
==== JPEG ====
**Výhody**
* Nejpoužívanější formát – velká sw podpora
* Šetří čas zpracování (např. svatby, sportovní fotografie)
* Obsahuje metadata (EXIF, IPTC)
* Vložený barvový profil
* Nastavitelná kvalita komprese – potenciálně velké kompresní poměry (tj. malé soubory)
**Nevýhody**
* Pouze 8bitový formát – pozor na jasové manipulace
* U kvalitní svatební fotografie nestačí požadavkům na jemnou kresbu "ve světlech" u bílých šatů nevěsty a "ve stínech" u černých šatů ženicha.
----
==== PNG ====
**Výhody**
* Bezstrátová komprese, vhodné pro webovou grafiku
* Náhrada za patentově chráněný GIF
* Bitová hloubka 1 až 16 na kanál
* Uložení alpha kanálu
**Nevýhody**
* Pomalé pro velké obrázky
* Horší kompresní poměr než JPEG
* Nepodporovaný ve většině minilabů
----
==== TIFF ====
**Výhody**
* Velmi flexibilní
* možnost různé komprese
* RGB i CMYK
* různé bitové hloubky
* Využívá se v DTP a HDR
**Nevýhody**
* Nebezpečí nekompatibility
* Velké soubory
----
==== PSD ====
**Výhody**
* Obsahuje celý projekt včetně vrstev, masek, cest, ICC profilů, barvových prostorů, přechodů, …
**Nevýhody**
* Bez komprese nebo RLE
====== Metadata ======
Metadata jsou přidružené údaje popisující danný snímek. Jsou to například expoziční údaje (čas, clona, ISO, ...), údaje o místě, času a pozici fotografování, údaje o autorovi snímků a mnohé další.
==== EXIF – Exchangeable Image File format ====
* Původní formát pro obrazová metadata
* Zásadní problémy:
* Široce podporovaný výrobci fotoaparátů, ale jen pro některé formáty (JPG, TIFF)
* Předpokládá 24bitovou hloubku
* Nejde přidat do raw (jeden z důvodů, proč vzniklo mnoho proprietárních formátů)
* Nedostatečně definovaná “uživatelská” část metadat (každý si tam ukládá co chce a nejde to pak snadno přečíst)
* Omezení velikosti na 64kB
* Nepodporuje časové zóny a další moderní údaje
* Odkaz na data v podobě offsetů – vede na to, že programy ta data často zničí
==== IPTC – International Press Telecommunications Council ====
* Univerzálnější formát, který byl ale později integrován do XMP
* I pro skenery a jiná vstupní zarízení
==== XMP – Extensible Metadata Platform ====
* XML schéma pro IPTC data
* Obecný formát, řeší problém s proprietárními částmi metadat
* Široce podporovaný (není ale moc podporovaný přímo ve fotoaparátech)
**Šesté cvičení**
* Prozkoumejte dostupná metadata v obrázcích z tohoto cvičení v Adobe Bridge
* Zkuste měnit klíčová slova, filtrovat podle ISO, času, orientace, ...
* Můžete si například pohrát s vrstvami a maskami pro skládání jednoduchého HDR obrázku (viz data ke stažení výše), přidat nějaký text, ...
====== Rychlé seznámení s Adobe Photoshop (Ps) ======
* “prumyslový standard“ profesionálních fotografů a grafiků
* verze 1.0 vydána v roce 1990
* poslední verze CS6 z roku 2012, další již jen k pronájmu v "cloudu" (CC, Creative Cloud)
* již dávno není pouhým bitmapovým editorem, nyní umožnuje práci s vektory, vrstvami, 3D grafikou, stereofotografií, videem...
* možnost nákupu [[http://www.adobe.com/cz/education/students.html|studentské verze]]
* pracuje v RGB, lab, CMYK, Grayscale, paleta
* podporuje až 32-bit na kanál
* některé funkce pouze pro 16-bit nebo jen pro 8-bit
* podpora pro HDR a vytváření panoramat
* verze CS5 je již 64-bitová a využívá k akceleraci GPU pres openGL
* součástí je aplikace //Bridge// (Br) pro prohlížení a správu fotografií, videa, 3D videa, 3D grafiky, zvuku...
**Sedmé cvičení**
* Než začnete pracovat naplno ve Photoshopu, projděte si jeho [[http://www.tutoriarts.cz/4-photoshop-cs5-nastaveni-programu-a-moznosti-prizpusobeni-1157|základní nastavení]].
===== Bezplatná varianta GIMP =====
* Podporuje vrstvy, masky a cesty
* Možnost rozšíření pomocí zásuvných modulů, které nejsou kompatibilní s Photoshopem
* Multiplatformní Linux, MS Windows, Mac OS
* GNU Licence
* Hlavně pro RGB, horší podpora CMYK a LAB
* Horší správa barev
* Některé nástroje z Photoshopu chybí, např. vrstvy úprav
===== Nová alternativa: Affinity Photo =====
* Velmi čerstvá novinka (z 2015)
* https://affinity.serif.com/en-us/photo/
* Implementována většina funkcionality Photoshopu
* Výrazně menší cena (a nevyžaduje pravidelné placení)
* Momentálně pro Mac, ale verze pro Win už je na spadnutí
* Velmi pozitivní ohlasy
----
//Udržuje J. Šochman//