Srovnání kvality zpracování fotografií – chromatická aberace, ostření, demosaic

Abclinuxu.cz přineslo zprávičku, která informuje o článku, kde profesionální fotograf popisuje svůj aplikační „stack“ pro zpracování fotek na OS založeném na GNU / Linux.

Pod zprávičkou se rozvinula zajímavá diskuse, která mě nakopla a donutila vyzkoušet, jak jsou na tom aktuální verze programů pro zpracování RAW v Debianu Wheeze. Musím říct, že jsem byl velmi příjemně překvapen. Od minula udělaly některé programy opravdu obrovský kus práce, alespoň v dnešní dispciplíně.

V tomto díle bych se chtěl zaměřit hlavně na zpracování RAW (Canon CR2 tak, jak jen zachytil CMOS na mém Canon EOS 50D se setovým objektivem EFS 18-200mm IS 3.5-5.6 — jo, je to hroznej křáp, ale je skvěle univerzální). Zajímalo mě, jak si dostupné nástroje poradí se základní disciplínou zpracování RAW a to je demozaika (jak se to řekne správně Česky?) bayerovské masky, základní ostření, korekce objektivu a korekce chromatické aberace. Tohle jsou základní operace, kterými musí projít každá fotografie a u většiny fotek také operace poslední.

Pojďme se tedy podívat na nástroje:

• UFRAW – Jen jako reference, jak asi vypadá výstup z čipu a s čím si musejí programy poradit. Tento produkt může být volán přímo z řádky a po nastavení (značného počtu) parametrů tak může sloužit jako exportér celé galerie.
• DarkTable – Mnoho lidí jej používá, u mě minule docela propadl. Což může být rukama a rád bych věděl, jak z něj dostat výstup, na který se dá koukat.
• RawTherapee – Další velmi doporučovaný produkt. Minule jeho výstup nestál za nic, potom vývojáři zapracovali na optimalizaci tak důkladně, že po použití rozšířených instrukcí zanechával procesor Intel v nedovoleném stavu a OS se odporoučel a zpanikařil.
• Corel After Shot Pro – Na žádost několika lidí z ábíčka jsem zařadil i tento produkt. Stejně jako Lr se jedná o komerční produkt, dostupný pro Linux, MacOS i Windows. I když je ke stažení balíček pro 64b operační systémy, jedná se pouze o 32b produkt (vyžaduje instalaci ia32-libs).
• Adobe LigthRoom 4 – neběží na Linuxu a do testu jsem jej zařadil proto, že tento produkt používám mnoho let. V tomto testu poslouží spíše jako reference. Jakékoliv srovnání s předchozími produktu může být značně nefér, jelikož je to komerční produkt, který není z nejlevnějších, zatímco ostatní jsou free a opensource.

 Originální CR2, výstup přímo z přístroje Canon EOS 50D

Výstup JPG přímo z Canon EOS 50D.

Na prvním snímku je výstup JPG přímo z přístroje. Stejně jako všechny ostatní fotografie v tomto testu je resamplován na 1500×1000. Výstup je velmi slušný, ale není provedena korekce chromatické aberace a další korekce objektivu. Mnoho lidí fotí digitální zrcadlovkou přímo do JPG, čímž se sice připravují o možnost fotografie jakkoliv upravovat, ale na druhou stranu je to pořád lepší, než výstupy z kompaktů. Pokud je fotografie dobře exponovaná, je tento výstup zcela dostačující. Originální CR2 má asi 20MB. Pokud se chcete pokusit o lepší zpracování v jednom z následujících programů, budu jedině rád. Jsem si jist, že minimálně u Darktable něco dělám špatně.

UFRAW 0.18

Výstup z UFRAW. Základní zpracování RAWu, bez dalších operací.

Ukázka surových dat z CMOS čipu. RAW data prošla pouze základní PPG interpolací pixelů, nic víc se s tím nedělo. UFRAW toho umí opravdu hodně, jistě z nej lze získat lepší výstup pro dávkové zpracování mnoha fotografií. Napadá mě třeba, což by stálo za vyzkoušení, dávkové zpracování mnoha desítek fotografií pro následné panorama v Huginu. Přece jen fotografuje se ze stativu se stejnou exposicí a dalšími parametry (ohnisková vzdálenost objektivu, ostření apod.) Na tomto snímku vidíte základní problémy Bayerové masky, jako je barevné moaré a také základní neostrost. Dále potom problémy objektivu, zejména ukázkovou barevnou aberaci.

Darktable 1.0.4

Výsledek zpracování v Darktable. Lepší se mi nepodařilo dosáhnout.

První prográmek s kompetním workflow pro fotografa. Mnohými velmi oblíbený Darktable. Výstup vidíte sami, tohle je můj výsledek snažení o ostrou odšumněnou fotografii s korekcí objektivu a chromatické aberace. Buď má moje verze problém se zpracováním CR2, nebo nezná můj objektiv (základní seťák) nebo je to prostě rukama. Žádnou fotografii se mi nepodařilo správně zaostřit, naopak má profil pro můj foťák i objektiv, takže odstranění aberace a korekce objektivu je téměř bezchybná. Prosím tedy o pomoc zkušenější, vím, že Vlastimil Ott má fotky z Darktable o mnoho lepší. Vlasto, jesli víš, prosím poraď.

Rawtherapee 4.0.9

Výstup z programu RawTherapee mě velmi příjemně překvapil.

Prográmek, který jsem nejdříve zavrhnul, přijal a který se mi odvděčil několika pády stroje. Přátelé, dnešní výsledek mě jak se říká uzemnil. Tohle základní zpracování CR2 je minimálně o řád lepší než má LightRoom. Korekce objektivu naprosto bezchybná, korekce aberace také. Nikde jsem nenašel, zda to používá profil objektivu, ale asi ano, přece jen tohle automatika nedokáže (a jestli ano, tak klobouk dolů). Ostření je jednoduše fantastické.  Prosím, nenechte se při porovnávání s LightRoomem zmást jinou exposicí a jinou barevnou saturací. Výstup z LightRoomu je kompletní, po vyvážení bílé a úpravě exposice, takže je pro oko barevně lahodnější (alespoň v to doufám).

Fantastický detailní výstup RawTherapee. 1:1 px, vzdálenost 1.3km.

Ještě přidám 1:1 detailní výstup Národního divadla v Praze, foceno z Petřínské rozhledny na vzdálenost 1.3km, ohnisko na 200mm. Zatímco ostatní fotografie v těchto ukázkách jsou 10x změnšené (z 15MPx RAW na 1.5MPx JPG, každý exportovaný pixel tak může mít informace z deseti originálních), tak tato detailní fotografie je 1:1 výřez, který u tohoto objektivu (Canon EFS 18-200) běžně nedělám. Výsledek je však opět naprosto fantastický.

Konečný export z programu RawTherapee trvá ze všech uvedených nejdéle (pěti krokový AMaZe demosaic už nějaký ten procesorový čas chce), ale na tento výsledek si rád ochotně počkám. Po stránce základního zpracování surových dat je to jednoznačný vítěz, překonává i Lr.

Corel AfterShot Pro

Corel AfterShot Pro bohužel neumí korekci chromatické aberace dle profilu objektivu. Výsledek není ostrý.

Tenhle produkt jsem zařadil až dodatečně a to na žádost člověka z abclinuxu.cz. Stejně jako u  Adobe LightRoom se jedná o komerční produkt. Pro můj seťák postrádá profil chromatické aberace (resp. zdá se, že pro tuto korekci neumí použít data profilu objektivu, který tak používá jen pro korekce zkreslení). Výstup tak nemůže být ostrý.

1:1 px detailní snímek z After Shot Pro.

Po ruční korekci je výsledek už slušný. Co mi chybí je funkce mikrodetail. Lr umí u ostření a odstranění šumu zachovat detaily včetně úpravy kontrastu, RawTherapee má přímo funkci mikrokontrast, podobná funkce by svědčila i Corel AfterShot Pro. Přikládám i 1:1 px snímek stejné oblasti, jako u RawTherapee. Všimněte si, že detaily na fasádě splývají, zatímco u RawTherapee jsou krásně zřetelné. After Shot má ale mnohem lepší potlačení šumu (Noise Ninja non registered). Ovšem i tento  detailní snímek (po ruční korekci, ostření a Noise Ninja) je velmi kvalitní a použitelný.

Adobe LightRoom 4

Výstup z komerčního a dost drahého produktu Adobe Lightroom 4.

Jen pro referenci (i když po stránce základního zpracování je výstup horší, než u RawTherapee) uvádím výstup z programu Adobe LightRoom 4. Při srovnávání se prosím nenechte zmát úpravou exposičních parametrů tohoto snímku. V tomto testu mi šlo především o základní raw export z bayerové masky, odšumnění a základní ostření. LigthRoom ještě umí exportní ostření (v ostatních programech jsem to nenašel), tento jpeg je tedy doostřený ještě po rawu. Takhle nějak si tedy představuji hotový exportovaný snímek.

Závěrem

Pokud vynechám řádkové prográmky jako je ufraw a dcraw (dcraw je vynikající a velmi rychlý nástroj pro export jpeg náhledu z rawu: dcraw -e file.cr2), které vyžadují značné množství parametrů, pokud má export za něco stát, tak v tomto testu mě opět velmi zklamal DarkTable. Nevím, zda něco dělám špatně, nebo zda nemá profily pro můj foťák a objektiv (tváří se, že má a korekce proběhla v pořádku), nebo je to prostě rukama. Výstup není ostrý (a to ani u velmi kvalitních ostrých originálů z objektivů EF  IS řady L, které prakticky nevyřadují žádnou další korekci) nikdy, což by ukazovalo na problém s demozaikování této konkrétní bayer masky.

Ovšem velmi příjemně mě překvapil RawTherapee. Dnešní výstup je úžasný a asi se jedná o vůbec první export 1:1 px fotografie z tohoto objektivu. V tomto základním zpracování hravě strčí do kapsy i LigthRoom za úplně jiné peníze. Ještě kdyby měl exportní ostření pro různé výstupy (obrazovka, matný a lesklý fotopapír), bylo by to ideální.

Komerční Corel AfterShot Pro si vede velmi dobře. Velkou výhodou je jeho dostupnost pro tři různé platformy, tedy fotograf, který jej má zakoupený a zná jej z prostředí Mac nebo Windows, jej může bez problémů začít používat i v OS postaveném na jádře Linuxu.