Fotoporadna

Barva v digitální fotografii: Jak vidí váš foťák

Martin Lukeš • Aktualizováno: 3. 5. 2023 v 12:17 • Rubrika: Fotoporadna

Barva v digitální fotografii: Jak vidí váš foťák

Podle vědeckých studií dokážeme, my lidé, rozpoznat cca 10 000 000 odstínů jednotlivých barev. Některé zdroje hovoří dokonce o výjimečných jedincích, kteří vnímají 25 milionů, nebo dokonce až 100 milionů barev. Tady je asi na místě podotknout, že jde pouze a jen o schopnost barvy vnímat, nikoliv rozeznat nebo dokonce pojmenovat. Při podobných úvahách si vždy vzpomenu na scénu z české komedie „Hodíme se k sobě, miláčku...?“, ve které se Iva Janžurová a František Peterka dohadují, zda je barva potahu na křesla zelená, nebo ze-len-ka-vááá.

Jedna věc ale je, jak vidí jednotlivé barvy lidské oko, a druhá, jak je vidí snímač fotoaparátu. Problematika barev, barevného vidění, barevného prostoru a barevné hloubky je ale mnohem složitější, než by se na první pohled mohlo zdát. A tak se často stává, že méně zkušený fotograf zdaleka nevyužívá potenciál svého fotoaparátu naplno. Tím se samozřejmě připravuje o výslednou kvalitu fotografie.

Barvy a obrazový formát

Většina běžných kompaktních fotoaparátů využívá k záznamu obrazový soubor JPEG. Surová data, která zachytí snímač přístroje, jsou určitým způsobem zpracována a uložena na paměťovou kartu v tomto formátu. Vzhledem k tomu, že jde o standardizovaný a univerzální soubor, umí ho načíst a případně zpracovat většina běžných výstupních zařízení od televizoru, monitoru, počítače, tabletu, mobilního telefonu, projektoru, fotorámečku až po chytré hodinky nebo jiné elektronické zařízení, které mají vlastní datový vstup a displej.

foto: Zdeněk Dvořák

Tento obrazový formát disponuje barevnou hloubkou 8-bit. Teď se možná někdo zarazí, protože jde o pojmy a problematiku, kterou se nechce při fotografování zaobírat, protože ho mnohem víc zajímají emoce, kompozice, atmosféra a další prvky, které považuje ve fotografie za důležité. I já patřím mezi fotografy, pro které jsou podobné abstraktní IT pojmy spíše nutným zlem. Na druhou stranu není od věci něco se o nich dozvědět a v kostce si je vysvětlit. Věřte, že to stojí za to a může vám to změnit pohled na svět při základním nastavením fotoaparátu.

Schéma přechodů barev v různé bitové hloubce

Takže zpět k 8 bitům. Při této barevné hloubce umí zařízení zachytit nebo zobrazit cca 16,77 milionů barev. Možná se zeptáte, jak se došlo k tomuto číslu. Vysvětlení je daleko jednodušší, než by se mohlo zdát. Při této bitové hloubce má barevná škála hodnotu 256. To znamená, že dokáže rozlišit 256 odstínů jedné barvy. V barevném prostoru RGB je výsledný obraz složen ze třech základních barev Red / Green / Blue, tedy červená, zelená a modrá. No a pokud máme k dispozici 256 odstínů každého z těchto tří kanálů, existuje 256 × 256 × 256 různých kombinací, tedy různých barevných tónů nebo odstínů, chcete-li. A výsledek této jednoduché rovnice? 256 × 256 × 256 = 16 777 216. To znamená více než 16 a třičtvrtě milionů barev. Teď vás možná napadne, že to je absolutně dostatečné množství, zvláště, když lidské oko rozliší pouze 10 milionů. A vlastně máte pravdu, i když jen částečně.

Ukázka detailu standardní fotografie a detailní posterizace při vyšší kompresi

Jde o to, že v určitých světelných situacích a při focení určitých barevných scén, kde jsou velmi plynulé přechody, ať už barev nebo stínů, tato škála stačit nemusí. Navíc je potřeba brát v potaz to, že fotografie se následně upravují. Při editaci často posunete expozici, vytáhnete jasy a kontrast a zrovna tak posouváte barevnou teplotu. A všemi těmito úpravami zmenšujete a zmenšujete barevné spektrum. Ve chvíli, kdy překročíte určitý bod zlomu, stane se to, že se na fotografii objeví barevné rastry, mapy a přechody, což je jev zvaný posterizace. Jedná se o podobný efekt, jako když v počítači zvětšíte u obrazového souboru kompresi. Všechny tyto neduhy jsou patrné i při běžném pohledu lidským okem.

foto: Simona Smrčková

Bitová hloubka formátů JPEG a RAW

Co tedy s tím? Pokročilejší kompaktní fotoaparáty, stejně jako všechny zrcadlovky, bezzrcadlovky a pokročilé videokamery, mají kromě formátu JPEG k dispozici také nekomprimovaný obrazový formát RAW, případně TIFF. V tomto případě jde o surová data uložená bez jakýchkoliv úprav rovnou na paměťové médium. Pomiňme tedy výjimky, kdy některé modely nabízí i komprimovanou verzi RAWu, při které dochází ke zmenšení datové velikosti souboru s minimální ztrátou obrazových informací.

Nastavené obrazového formátu RAW a JPEG (Sony a Canon)

Zmiňovaný RAW pracuje s větší barevnou hloubkou, a to 10-bit, 12-bit, 14-bit nebo dokonce 16-bit. K dispozici má tedy daleko víc barevných odstínů na jeden kanál. Na první pohled se může zdát, že výsledný rozdíl není tak velký a bude to nějaký necelý dvojnásobek. Pozor, v tomto případě nejde o násobky, ale třetí mocninu. Výsledky jsou tedy v řádech, které jsou pro běžného uživatele jen těžko představitelné.

foto: Zdeněk Dvořák

Barevná hloubka	Počet barev na kanál	Celkový počet barev
8-bit	256	16,78 milionu
10-bit	1 024	1,07 miliardy
12-bit	4 096	6,87 miliardy
14-bit	16 384	4 398 miliard
16-bit	65 536	281 475 miliard

Z tabulky je tedy patrné, že je velký rozdíl, pokud máte pro úpravy a editaci fotografie 16,7 milionů barev nebo jich je 4 398 miliard, jako je tomu u 14-bit RAWu.

Nastavení bitové hloubky (Nikon)

Jak je to s bitovou hloubkou u černobílé fotografie?

Někoho možná napadne, že pokud preferuje převážně černobílé fotografie, tak se ho podobné úvahy netýkají. S tím bych si ale dovolil nesouhlasit. Mnozí fotografové používají při převodu do černobíla postup zvaný „míchání kanálů“, o kterém jsme také psaly v jednom z článků fotoporadny Megapixel. A v tomto případě nejde o nic jiného, než o laborování s poměrem odstínů jednotlivých kanálů. I když použijete k dosažení nějaký automatický převod počítačovým editorem, nebo ve fotoaparátu nastavíte režim MONOCHROM, stejně je důležité, aby byly přechody plynulé a obsahovaly co nejvíce odstínů šedi. Jinak se objeví podobné rastry a posterizace jako na barevné fotografii.

I v tomto případě je proto lepší ve fotoaparátu nastavit vyšší barevnou hloubku.

foto: Miroslav Kirinovič

Vyvážení bílé barvy nesouvisí s nastavením bitové hloubky

Pokud se rozhodnete využívat potenciál vašeho fotoaparátu naplno a budete ho chtít nastavit na nejvyšší možnou bitovou hloubku, tak přesto, že jde o nastavení barev, nehledejte ho v menu pod režimem VYVÁŽENÍ BÍLÉ BARVY. Ten s tím nemá nic společného a nastavuje se v něm korekce teploty chromatičnosti. Jednoduše řečeno, aby vám fotografie pod žárovkou nešly do žluta, a ty s bleskem pro změnu do modra. Pomocí přednastavených režimů nebo ve škále barevné teploty, která je v jednotkách Kelvina, si díky této funkci můžete zkorigovat barvy tak, aby je neovlivňoval barevný závoj vnějších světelných zdrojů.

foto: Zdeněk Říha

Bitová hloubka záznamu se obvykle nastavuje v jedné z prvních položek v menu, tam, kde se mění kvalita fotografie, rozlišení, komprese a právě obrazový formát JPEG nebo RAW. Změnou formátu automaticky změníte také barevnou hloubku fotografie. U některých přístrojů lze navíc pod formátem RAW definovat, zda má být záznam ve 12-bit nebo 14-bit.