NEF e gestione del colore
Le reflex digitali Nikon permettono il salvataggio dei dati in formato RAW/NEF e JPEG, anche generando due file diversi per il medesimo scatto. Vengono quindi incontro alle esigenze più complesse sia degli appassionati sia dei professionisti più esigenti.
Come è noto il formato JPEG viene elaborato nella fotocamera e produce un file che sopporta meno bene la manipolazione dei colori in postproduzione rispetto al formato NEF, che appartiene alla famiglia dei RAW. Quest'ultimo conserva i dati "grezzi" del segnale acquisito dal sensore, permettendo una grande versatilità nella postproduzione. Il JPEG è più simile alla diapositiva, il NEF al negativo, che richiede una fase successiva di elaborazione per essere valorizzato al meglio.
Di fatto il RAW/NEF viene "costruito" ogni volta che viene aperto, essendo unicamente una sequenza di dati "grezzi" (RAW) relativi alla luminosità di ogni pixel. Il CCD con lo schema Bayer produce ogni quattro diodi due pixel con i dati della componente verde della luce e due rispettivamente con i dati del rosso e del blu.
Lo schema più comune per la disposizione dei pixel su sensori CCD o CMOS
è il tipo Bayer, in cui ogni quattro diodi ve ne sono due che registrano la luce verde, mentre gli altri due registrano rispettivamente la luce rossa e blu
(Illustrazione tratta dal Manuale "Fotografia Digitale Reflex di Giuseppe Maio)
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L'algoritmo "demosaic" di demosaicizzazione software, ricostruisce i colori del soggetto attraverso una formula matematica che ricava i dati dei colori non presenti in un pixel elaborando i valori dei pixel limitrofi. Ne consegue che questo algoritmo è uno dei cardini fondamentali per la qualità del file finale, ottenuto a partire dal NEF, che poi sarà salvato in formato TIFF o JPEG per le diverse utilizzazioni, come la stampa o la visione a monitor nel web.
Sopra, l'immagine a singolo canale RAW. Sotto l'assegnazione RGB ai rispettivi
pixel in base alla corrispondenza filtro sul sensore. All'algoritmo software di demosaicizzazione spetta il compito di generare,
di ogni singolo pixel letto per un solo colore, i due colori non letti per costruire l'indispensabile triade RGB.
Il complesso algoritmo si avvale della colorazione letta dai pixel adiacenti.
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Capture NX, come tutti i gestori dei file RAW, compie quindi un lavoro di demosaic ogni volta che dal suo browser apriamo un file. Un RAW infatti, a differenza di file JPEG e TIFF che sebbene con gamma più ristretta dispongono già della triade RGB, deve essere ricalcolato ad ogni apertura che per questa ragione viene tipicamente chiamata operazione di costruzione o sviluppo. Capture NX, essendo sviluppato da Nikon, è strutturato al meglio per interpretare i dati "grezzi" che sono registrati dalle reflex Nikon con estensione .NEF.
Capture NX analogamente al Browser ViewNX, utilizza in automatico in fase di costruzione immagine da RAW/NEF a JPEG o TIFF, algoritmi specifici per ogni sensore montato nei diversi modelli ma anche tutti i metadati che sono registrati nel file per ottenere una resa ottimale dei parametri che fanno la qualità dell'immagine, come la nitidezza, il contrasto e, ovviamente, il colore. Lo sviluppo di un file RAW/NEF, a differenza dell'apertura di file JPEG o TIFF, cambia quindi sostanzialmente i risultati qualitativi in base al software impiegato in costruzione RGB.
La gestione del colore nella ripresa con la fotocamera è un poco più critica di quella necessaria con l'uso dello scanner. Lo scatto digitale da parte di una DSLR può essere concettualmente paragonato alla "scansione" della realtà, anche se fra la reflex e lo scanner vi sono enormi differenze.
Le più importanti sono quattro:
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per la DSLR l'illuminante è variabile, poiché la luce della scena può avere temperatura di colore molto diversa a seconda della situazione
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per la DSLR la presenza di radiazioni Infrarosse dell'illuminante sfalsa la cromia di costruzione immagine in relazione all'entità della radiazione IR e all'efficacia di taglio dello specifico filtro "low-pass" montato davanti ad ogni sensore
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per la DSLR la tipologia e le caratteristiche fisiche dei filtri colore del sensore variano i dati RAW registrati in relazione:
- alla generazione del colore dopo il demosaic (procedimento non effettuato dallo scanner che registra sempre i dati RGB di ogni pixel)
- alla tipologia dei filtri: lo scanner "vede" solo un limitato numero di pigmenti, mentre la fotocamera deve fare i conti con pigmenti molto diversi, al limite anche fluorescenti; la trasmissione spettrale dei filtri è più critica in quanto l'informazione per ogni pixel sarà poi sottoposta a demosaic
- alla risoluzione e densità pixel dello specifico sensore: più piccoli sono i diodi e maggiore deve essere l'amplificazione del segnale, con conseguente aumento del rumore e maggiori problemi di deviazione dal colore originale in fase di costruzione del colore del pixel al momento del demosaic
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lo spazio colore del soggetto è virtualmente illimitato.
La simulazione di ripresa in assoluto daylight fatta con sensore a matrice Bayer su una scala colori, evidenzia
come i rispettivi pixel registrano la luce in base al filtro.
A. La ripresa sul colore cyan puro non ha fornito informazioni sul rosso. Il colore cyan è composto infatti dalla colorazione
verde e blu di pari intensità. B. La ripresa sul colore blu ha prodotto informazioni di luminosità al solo colore corrispondente.
I pixel adiacenti con filtro rosso e verde non hanno prodotto segnale restando oscurati.
C. La ripresa ha registrato la stessa luminosità RGB perché il grigio, o comunque qualunque sfumatura incolore,
è formata dalla stessa intensità di luminosità dei tre colori primari RGB.
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Lo scanner dispone invece di una lampada dall'emissione cromatica stabile, nel caso dei Nikon Coolscan costituita da illuminazione LED a luce bianca ad alta intensità. Si consideri poi che uno scanner, per slide o per stampe, scansiona originali costituiti da pigmenti, inchiostri o coloranti organici. Queste sostanze sono costruite con caratteristiche chimico-fisiche progettate per produrre un insieme di colori finito e determinato, oltre che stabile in sede di fabbricazione e con precise tolleranze. La realtà che si pone di fronte a una fotocamera non ha nulla di tutto ciò e i suoi colori sono totalmente fuori dal controllo, determinati inoltre in modo molto forte dall'illuminante, anch'esso fuori dal controllo. Si può solamente misurarli a posteriori, non modificarli sul nascere. Da qui le difficoltà di linearizzare e profilare una fotocamera, di cui però non ci interessiamo in questa sede. Ciò che ci interessa adesso è solamente come scegliere lo spazio colore più adatto per la gestione dei file RAW/NEF e perchè compiere determinate scelte.
