Re: [問題] 所有的LOG檔都適用向右曝光嗎？

[Zabiela (Zabiela)]

※ 引述《XOEX (阿哲)》之銘言：
: 請問各位大大
: 有聽過某YT說HLG不用向右曝光
: 但我拍過一次，畫面很糟
: 所以後來都向右曝光
: 基本上直方圖不頂到最右邊
: 我就給他向右！
: 但沒有試過每一種LOG類型
: 想問問是否所有LOG檔都適用？

原本想要轉到 Filming 版來回文，
但我不熟操作怕違反到什麼規矩，還是直接在這寫好了

在解決問題之前，首先是釐清脈絡(context)，
接著要測試並收集證據，最後才是「判斷」，跳過任何一環節所得判斷都有可能錯誤。

: 有聽過某YT說HLG不用向右曝光

原po看到的影片可能講了一大串而得此結論，但在這裡被濃縮成一句話，
所以我們無法就此判斷此敘述是否為真。

: 但我拍過一次，畫面很糟

我們在這邊不清楚以下條件：
1. 是否拍攝 Raw Video？(但原po指的應該是 HLG Gamma 直出，所以應該不是拍 raw)
2. 曝光時是否有保護到正確的標的物？
3. 是否搭配選用正確的色域(Gamut)？
4. 選用的錄製格式是否適當？位元深度(Bit-Depth)是否足夠？
5. 後製時是否有做適當的 709 轉換(無論是用 Resolve CST 或 LUT)？
最後原po未定義何謂「很糟」，也沒有樣本，所以無從判斷糟在哪裡、有多糟。

: 想問問是否所有LOG檔都適用？

原本是說 HLG，但到這邊變成 log，所以比較難回答得精準，
但沒有人出生就懂所有事情，這種問法是可以理解的，
所以我這邊試著大概補充脈絡、解釋一下作法，
為了讓剛接觸的人都能夠開心創作，我會希望解釋是有親和力的，
如果我的比喻看起來太不入流，希望其他先進見諒

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想像一下你是房東，你有一間房子(長方形)要用來出租給大學生(圓圈)：
https://imgur.com/nCGAUNU

圓圈裡的數字代表這些人的身材，數字越小越胖(這樣反直覺但解釋比較方便)，
身為色房東，你可能會依照自己的喜好來挑選房客，總之類比方式和規矩如下：
1. 房客身材代表場景亮度，數字越大越亮
2. 房子就是你的影片格式，是固定的，不能隨意擴建
3. 房東po廣告吸引人來看房 = 相機感光元件捕捉光線
4. 看房的人簽約入住，裝進格子裡 = 編碼成影片檔

也就是說，房東的廣告能力越強就能吸引越多人來租，
這對應到相機感光元件能捕捉的動態範圍(Dynamic Range)，
要注意，捕捉到不等於錄到，有很多人來看房也得房子夠大才能裝得下房客，
所以現在有8個人來看房，但你只有4個房間：
https://imgur.com/LGxxo14

這怎麼辦呢？

首先，租不下那麼多人，那至少挑身材中意的，收房租時比較養眼，
例如你喜歡胖子，那就優先租給1~4，喜歡標準身材就優先給3~6，喜歡瘦子就5~8，
就像有一個你喜好的區間在這些房客之間滑動選擇，
這其實就是你調整 ISO 時發生的事，看你要記錄亮一點還是暗一點。

<!-- 以下 geek 內容跳過無妨 -->
正確來說這邊的 ISO 應叫做增益(Gain)，
你可以透過調整 Gain 來權衡你要優先捕捉亮部還是暗部，
再一次地，捕捉到不等於錄到，實際上會「記錄為」多亮還是多暗，
這是編碼時 Gamma 曲線的工作，或者叫做 Tone-mapping，
你可以查詢 OETF、EOTF 等關鍵字來進一步了解，但現階段深究這些並無幫助。
總之就結果來說這會讓畫面看起來變亮變暗，或許可以類比膠片的感光度來方便理解，
所以才會用 ISO 一詞來幫助操作者學習，至於 ISO 這詞是否合理不是現在的重點，
相機內部的運作也還有其他需要考慮的機制，例如雜訊的來源、Dual Gain 等。
所以：
「調整 ISO 來做曝光補償」
這句話精準點(只是精準點而不是完全正確)的說法應為：
「調整訊號增益來將動態範圍分配給場景的亮部和暗部」
但這樣講話就沒朋友了嘛，跟我一樣。所以聽得懂就好了，別太執著而影響創作樂趣～
<!-- 以上 geek 內容跳過無妨 -->

接著，你還可以把房子再多隔間：
https://imgur.com/NIXAFwS

隔間的時候還有兩個規矩：
1. 優先隔要租給瘦子的部分，不然胖子會很難住
2. 隔間再小，也要能夠住人，所以不能無限隔間

<!-- 以下 geek 內容跳過無妨 -->
說明一下意義，這邊比較難可以跳過，記清上面兩條規矩即可：
影片格式是用數值來紀錄亮度和色彩資訊，儲存介質有限，所以數值也要限定範圍，
例如 0 代表全黑，426 代表極白，當然實際數字不是這樣，
慣例是：所謂的 8-bit 影片意思就是這個格式的數值範圍比較小，
只有8位元 ( 2^8 個數值)，另外還有10位元 ( 2^10 個數值) 等等...
這就是所謂的位元深度 (Bit-Depth)。

總之，隔間給房客這個行為就相當於相機在編碼影片時，
將可用的數值們分配、對應給不同的亮度和色彩，
你不能無限隔間，就相當於你用來呈現亮度色彩的數值有限，
至於「有多少數值可用」，這個上面說了，要看你採用格式的位元深度。

瘦子隔間比較小，相當於亮部就用少少幾個數值來記錄就好，
像是太陽很刺眼記為256、白雲很亮記為255、藍天記為254，差別都只有1，
沒差啦反正一片亮嘛(這邊只是舉例，實際上不會這麼粗糙)，
這就是有時候你會看到有人說「這個 log 的亮部壓縮進更多資訊」的意思。
胖子隔間比較大，就相當於中間調和暗部多給一點數值來大家分清楚，
例如臉要拍清楚，膚色從黝黑到白皙至少要分100階，就像女人的粉底盒一樣。

這種隔間的優先級基本上就是「如果這樣就那樣」的原則，
是原則就可以用數學函數表達，例如 y=f(x)，
既然可以用函數來表示，就可以畫成圖表，
而這圖表就是所謂的 Gamma 曲線，你看看那些理組的多喜歡折磨自己。

也就是說：
1. 將房子再做隔間 = 用 Gamma 曲線提高儲存效率
2. 準備更大的房子來出租 = 用更高規格的影片格式來提高位元深度
3. 房間的格局(看房東良心) = 不同的 Gamma 特性，例如 709、HLG、PQ、S-log、C-log

綜上所述，我自己有一套粗糙的理解法，說不定你也會覺得這樣好懂：
1. 真實風景無限寬闊，解析度無限大 = 真實場景有極亮和極暗，過渡無限滑順
2. 你的鏡頭焦距決定框進的範圍 = 你的相機動態範圍決定能捕捉的最亮/最暗值
3. 你移動相機來「構圖」 = 你移動 ISO 來「構明暗」
4. 你的相機用有限的像素點來記錄細節 = 你的相機用有限的位元紀錄明暗過度

<!-- 以上 geek 內容跳過無妨 -->


這樣一來，原本住不下的瘦房客也能住進來了:
https://imgur.com/AaAMY1m

意思就是藉由分配檔案的數值，原本無法錄進去的高亮度竟然錄進去了，
也就是(實際錄得)影像的動態範圍變寬了！

然而好景不常，最大間的胖子一直跟你反映說他的房間就在電梯旁，
噪音太多實在住不下去，可是他最大間、房租最貴，要是請他不爽搬走，你就少賺了，
那該怎麼辦？

有了，你就把第一間的胖子移到第二間，第二間房客的移到第三間...以此類推。


這樣一來你竟然多了一間空房！








喔沒有我搞錯抱歉，那是希爾伯特旅館悖論，事實上最後一間的瘦子會被趕走：
https://imgur.com/GrlCkub

反正多出來不能住的噪音房可以拿來當倉庫，
每個人的房間也只是變小一點點，幾乎無感，
而被擠出去的瘦房客本來貢獻就不多，
只是稍微虧一點點就能讓所有人住得滿意，豈不聰明哉！

對應到相機，這種做法就是所謂的向右曝光(Exposing To The Right, ETTR)
你讓原本應該記錄為暗部的地方紀錄得稍亮一點，
這樣雖然會犧牲一點最亮部的細節，但是亮部通常本來就不會是畫面重點，
加上有 Gamma 曲線幫忙壓縮亮部資訊，
你就可以解放原本會被雜訊(Noise)干擾到的暗部細節。

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補清所有脈絡，我們終於能夠回答原po的問題了：

: 想問問是否所有LOG檔都適用？

是的，正是 log 的 Gamma 特性才讓你有空間這樣操作，
所以一般來說都會適用，但很遺憾地，有一些前提：
1. 你要先確保那些最亮的部分真的是你願意犧牲的
2. 你的影片格式應該要 10-bit (有更多隔間可用) 會比較經得起你這樣搞
3. 暗部雜訊真的多到受不了，讓你願意費工進行這些操作

(1)的部分舉個我馬上想到，雖略低級但也沒更好的例子：
假如你在拍A片，場景是全身抹潤滑液的play，光一打下去皮膚閃得跟什麼一樣，
你在這時候要是來個 ETTR，
那些最誘人的反光部分立刻 Channel Clipping 變成奇怪的顏色，
這個時候那些亮部細節就是你要保留的，不能犧牲，
不然這後製是救不回來的，Highlight roll-off 也會產生狀況。

另外(3)需要進一步說明，
一般來說 Sony 的 S-Log 暗部比較容易受到雜訊干擾(至少消費型機種是這樣)，
而 Canon 和 Panasonic、Fujifilm 就還好，這是我自己測試的心得，
你仍然可以 ETTR，但不見得會有非常顯眼的幫助(顯眼與否見仁見智，一樣個人意見)，
我用的機器是 R5、GH5、GH5S、X-T4、7SIII、6400、6500、RX100 IV，
由於我只是拿來拍我講話的教學影片，本身也只是做設計的美工，不是DP，
因此沒用過業務機和電影機，這些就有待專業人員分享。

接著，HLG 是 Hybrid log-gamma 的縮寫，
顧名思義就是暗部和中間調沿用 Rec.709 (可理解成你相機預設的風格)，
只有亮部換成 log gamma 來容納/壓縮更多亮部細節，
所以就「當初開發此 Gamma 的意圖」來看，理應正常曝光不會扣分，
但你仍然可用 ETTR 來以亮部細節的犧牲來換取更好的暗部畫質，
只不過這屬於邊際效益，意思就是費一堆工換來極小改善，
如果正常曝光覺得很糟，那通常是其他地方出狀況，而不是因為沒有 ETTR。

最後結論/TLDR：
1. log -> 10-bit + ISO 低 + ETTR，若重點在亮部，保護亮部應優先於 ETTR
2. 一般風格/HLG/PQ/S-Cinetone -> ISO 低 + 正常曝光，ETTR 可能弊大於利
3. 你只能藉由光圈和快門來 ETTR，藉由 ISO (Gain) 來 ETTR 沒有意義
4. S-Log 2/3 無論是否 ETTR，通常建議額外多曝 1又1/3 檔左右
5. 若你是拍攝 raw、你的相機有 Dual Gain，以上原則就要看狀況而定


因為我不是什麼聰明人，自己在學東西的時候都會習慣用類比的方式，
如果我的比喻你覺得不好懂，這邊提供一些閱讀材料，
在 PTT 上應該很多人推過了：

談曝光
https://www.youtube.com/watch?v=-BHbY9p4BgI

談動態範圍 (結尾處有 raw 與 ETTR)
https://www.youtube.com/watch?v=2sshGdMgJxQ

談 Dual ISO
https://www.youtube.com/watch?v=g8hHFt3ChZ8

額外推薦的頻道：

Media Division (主講人很帥...)
https://bit.ly/3xnlGd7

Gerald Undone (講話超快)
https://bit.ly/3ltoLpF

其他：

Alister Chapman / http://www.xdcam-user.com
此人的技術分享主要基於 Sony 產品，但內含的知識是通用的


希望對大家有幫助

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 193.36.225.163 (美國)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DSLR/M.1627935562.A.D57.html
推 PsMonkey: 看不懂還是來推一下 XD
我暈～原本以為這樣類比會比較好消化，但很多細節還是覺得不能忽略
應該是我表達能力不夠好
※ 編輯: Zabiela (193.36.225.185 美國), 08/03/2021 06:15:40
※ 編輯: Zabiela (193.36.225.163 美國), 08/03/2021 07:22:12
推 acerwei: 大推！！
推 AlexTYChen: 補充一下，瘦子和胖子的比喻蠻妙的，之所以會有這個差
→ AlexTYChen: 別是因為人眼對於亮度的響應是對數形式，但感光元件是
→ AlexTYChen: 線性，也就是說亮度每亮一檔，光會多一倍；因此每個胖
→ AlexTYChen: 子都比前一個瘦子胖一倍XXD。但在紀錄時，我們並不需
→ AlexTYChen: 要浪費這麼多空間去紀錄胖子，因此就對應人眼的特性設
→ AlexTYChen: 計了log函數，每多一倍的亮度只用相同的空間紀錄，如
→ AlexTYChen: 下圖上半是感光元件的線性gamma，下半就是log函數
→ AlexTYChen:  https://i.imgur.com/lKlXpQH.jpg
推 AlexTYChen: 實際使用上來說，log曝光時要不要向右曝光，確實和廠
→ AlexTYChen: 商本身的log設計方式（具體OETF函數）有關，如slog3
→ AlexTYChen: 其實相機內顯示向右曝光時，往往只是達到了正常曝光，
→ AlexTYChen: 而正常曝光則有曝光不足的風險。
推 wssp2222: 簡單易懂！
→ AlexTYChen: 向右曝光除了樓主說的合理分配動態範圍對應的訊號範
→ AlexTYChen: 圍外，在「不提升iso/畫面不過曝」的前提下，還可以
→ AlexTYChen: 提升畫面訊噪比，讓暗部噪點更少
謝謝 Alex 幫忙進一步說明，
如果可以的話，我也有想問的，就是 Sony 電影機的 Cine EI 是什麼意思？
和相機(如 7SIII)的 ISO 機制有什麼不同嗎？如果一樣為什麼要名字不同？
因為我沒機會接觸到這些機器，一直以來都很好奇，
不能動手玩只能看資料的學習法超出我的理解能力，
希望能夠在 Filming 版看到 Alex 分享～

推 blue314: 推推！比喻很有趣！感謝分享
※ 編輯: Zabiela (193.36.225.100 美國), 08/03/2021 09:44:58
→ RicciCurvatu:  向右曝光通常不是指調整iso ，iso 影響的增益值屬
→ RicciCurvatu: 於後端雜訊 正常來說向右曝光理論應該是調整光圈快
→ RicciCurvatu: 門增加物理進光亮減少散粒噪聲
推 RicciCurvatu: 然後我相信你的第二點結論是錯的 犧牲物理進光＝犧
→ RicciCurvatu: 牲畫質 對快門光圈沒要求的情況 最低的iso畫質還是
→ RicciCurvatu: 最好
你是對的，我直接拍攝光源做了測試，原本的結論會誤導部分人，已修正，感謝～

推 AlexTYChen: Zabiela大客氣了，有機會再多交流！Filming版的文章
→ AlexTYChen: 不多，所以比較少上去看哈哈。EI vs ISO的話，調整ISO
→ AlexTYChen: 本身會直接動到相機的模擬增益，而Cine EI只會動到met
→ AlexTYChen: adata。也就是說，在base iso為800的情況下，EI設定
→ AlexTYChen: 為1600並不會影響感光元件採集光線的過程，而相當於預
→ AlexTYChen: 套一個加一檔曝光的LUT。
原來如此...真想操作一下哈哈

推 ferrinatice: 很棒的分享
推 Blue76218: 好文章 推推 錄影真難XD
推 almostreal: 推個
推 Pkinase: 推比喻
推 user1120: 把資源（檔案格式的紀錄能力）放在人眼關心的地方，且可
→ user1120: 以不是線性放
推 PsMonkey: 我根本沒在後製也沒在錄影，只好再補推個用心 XD
推 andy3020: 肥宅看不懂，但你respect肥宅，肥宅給推 (^_^)
推 Cedef: 看不懂XDD先推再說
推 js00193: 推專業
推 jing202: 所以進光量越大人越胖（X
推 nocturnesw: 超級專業 推
※ 編輯: Zabiela (193.36.225.185 美國), 08/04/2021 02:29:57
推 Yifong: 推
→ LouisWOLF: 看直方圖
推 capri75: 先推再回去好好拜讀
推 OAisme: 推一個