V poslednej dobe sa na internete objavuje čoraz viac originálnych obrázkov, vizuálne veľmi netypických – pestrých, mimoriadne detailných, pripomínajúcich maľby realistických umelcov, či kvalitných ilustrácií ku karikatúram. Skratka HDR od svojho vzniku pevne vstúpila do každodenného života virtuálnych štamgastov, keďže v ich žargóne dostala prepis HDR. Kto nepoznal jeho význam, prizvukoval fajnšmekrom, usilovne vypisoval veľké písmená, aby si HDR nepomýlil s NDR alebo, čo je dobré, s KGB. No a samotní fajnšmekri medzitým propagovali tento nový smer vo fotografii so všetkou silou, vytvárali blogy, diskutovali na fórach a čo je najdôležitejšie - uverejňovali príspevky v online galériách. V skutočnosti to, čo sa skrývalo za touto skratkou, najlepšie robila reklama sama o sebe. Niektorí nazývali hyperreálne obrazy nákazlivou chorobou, iní - dôkazom degenerácie klasickej fotografie, iní - progresívnym vyjadrením pokročilých trendov v modernom digitálnom umení.

Kontroverzia pokračuje dodnes a má ešte extrémnejšie podoby. Pravda, skeptici úspešnosti a autentickosti nového smeru postupne začínajú prijímať veci také, aké sú. A apologéti HDR označujú za hypotetických propagátorov novej výkonovej techniky odvekých experimentátorov Man Raya a Laszla Mogoly-Nagya, ktorí, ak by žili v našej dobe, by k niečomu takému určite prišli. Zaujímavý je pohľad jedného zo známych HDR fotografov Jespera Christensena: „Nové technické možnosti moderných vizuálnych médií, vrátane fotografie, vždy so sebou prinášajú pokusy a hľadanie autorov v nových spôsoboch umeleckého vyjadrenia, ktoré zodpovedajú ich ducha. Navyše, prelínanie na technickej úrovni spôsobuje zmätok aj na úrovni dejovej, estetickej. Hybridné obrázky ako HDR už nie sú fenoménom našej doby, ale rozhodne dominantným trendom budúcnosti.“ K morálnym a estetickým aspektom témy sa však pravdepodobne vrátime v budúcnosti
publikácií. Medzitým sa dotkneme predovšetkým teoretických základov a praktickej stránky získavania HDR obrázkov.

Problém s dynamickým rozsahom

Žiadna teória – nikde. Ale pokúsime sa to uviesť v prístupných formuláciách. Anglický výraz HDR teda obsahuje kvalitatívnu definíciu jedného konceptu, ktorý je nám už dlho známy - dynamický rozsah (doslovný preklad HDR je „vysoký dynamický rozsah“). Poďme si to rozdeliť na časti, počnúc kľúčovou definíciou – „vysoká“. Čo je dynamický rozsah? Naši pravidelní čitatelia si to určite predstavujú aspoň vo všeobecnosti. Teraz je čas dostať sa do detailov. Presne tak, DD vo fotografii charakterizuje pomer medzi maximálnou a minimálnou merateľnou intenzitou svetla. Ale v skutočnom svete neexistuje nič také ako čistá biela alebo čistá čierna, iba rôzne úrovne intenzity svetelných zdrojov, siahajúce až po nekonečne malé hodnoty. Z tohto dôvodu sa teória DD komplikuje a samotný pojem, okrem charakterizovania skutočného pomeru intenzity osvetlenia fotografovanej scény, môže byť aplikovaný na popis farebných gradácií reprodukovaných zariadeniami na fixáciu vizuálnych informácií. - fotoaparáty, skenery, prípadne zariadenia na jeho výstup - monitory, tlačiarne.

Človek prišiel na tento svet úplne sebestačný, je ideálnym „produktom“ evolučného prirodzeného vývoja. Vo vzťahu k fotografii je to vyjadrené takto: ľudské oko je schopné rozlíšiť rozsah intenzity svetla v rozsahu od 10-6 do 108 cd/m2 (kandela na meter štvorcový; kandela je jednotka intenzity svetla rovnajúca sa sile svetla vyžarovaného v danom smere zdroj monochromatického žiarenia s frekvenciou 540x1012 Hz, čo zase zodpovedá frekvencii zelenej).

Zaujímavý je pohľad na nasledujúce hodnoty: intenzita čistého svetla hviezd je len 10-3 cd/m2, svetlo západu/úsvitu je 10 cd/m2 a scéna osvetlená priamym denným svetlom je 105 cd/m2. Jas slnka sa blíži k miliarde kandel na meter štvorcový. meter. Je teda zrejmé, že schopnosti nášho videnia sú jednoducho fenomenálne, najmä ak im oponujeme schopnosťami zariadení na výstup informácií, ktoré sme vynašli, napríklad CRT monitory. Koniec koncov, dokážu správne prenášať obraz s intenzitou len 20 až 40 cd / m2. Ale to je tak, pre všeobecnú informáciu - pre zahriatie a porovnanie. Späť však k dynamickému rozsahu, ktorý sa nás digitálnych fotografov týka najviac. Jeho zemepisná šírka priamo závisí od veľkosti buniek snímača fotoaparátu.

Čím sú väčšie, tým je DD širší. V digitálnej fotografii sú clonové čísla (často označované ako EV) vynájdené na opis jej veľkosti, pričom každá z nich zodpovedá dvojnásobnej zmene intenzity svetla. Potom bude napríklad graf s rozpätím úrovne kontrastu 1:1024 obsahovať 10 f-stop dynamického rozsahu (210-1024). Digitálny fotoaparát SLR reprodukuje DD rovnajúcu sa 8-9 f-stop, plazmové TV panely - až 11 a výtlačky fotografií môžu pojať nie viac ako 7 f-stop. Zatiaľ čo pomer maximálneho a minimálneho kontrastu pre celkom typickú scénu – jasné denné svetlo za oknom, hustá penumbra v miestnosti – môže dosiahnuť 1:100 000. Dá sa ľahko spočítať, že to bude zodpovedať 16-17 clonovým číslam. Mimochodom, ľudské oko súčasne vníma kontrastný rozsah 1 : 10 000. Keďže naše videnie zachytáva oddelene intenzitu osvetlenia a jeho farbu, gamut svetla dostupný pre oko je súčasne 108 (10 000 odtieňov jasu znásobených o 10 000 farebných odtieňov).

Problémy s bitovou hĺbkou

Upozorňujeme, že slovo „farba“ sa vkradlo do našej konverzácie a spojilo pojmy „intenzita“ a „kontrast“. Pozrime sa, čo to je v kontexte dynamického rozsahu. Prejdime na úroveň pixelov. Vo všeobecnosti platí, že každý pixel na obrázku má dve základné charakteristiky svetla – intenzitu a farbu. Toto je jasné. Ako zmerať počet jedinečných farieb, ktoré tvoria farebnú škálu obrázka? Pomocou bitovej hĺbky - počtu núl a jednotiek, bitov použitých na reprezentáciu každej z farieb. Pri čiernobielom obrázku určuje bitová hĺbka počet odtieňov sivej. Obrázky s väčšou bitovou hĺbkou dokážu zachytiť viac odtieňov a farieb, pretože obsahujú viac kombinácií 0 a 1. Každý farebný pixel v digitálnom obrázku je špecifickou kombináciou troch farieb červenej, zelenej a modrej, ktoré sa často označujú ako farebné kanály. Ich rozsah intenzity farieb je špecifikovaný v bitoch na kanál.

Zároveň bity na pixel (anglická skratka - bpp) znamenajú celkové množstvo bitov dostupných v troch kanáloch a v skutočnosti predstavuje počet farieb v jednom pixeli. Napríklad pri zaznamenávaní farebných informácií v 8-bitových JPEG (24 bitov na pixel) sa na charakterizáciu každého z troch kanálov používa osem núl a jednotiek. Intenzita modrej, zelenej a červenej farby je indikovaná 256 odtieňmi (gradáciami intenzity). Číslo 256 je úspešne zakódované v dvojkovej sústave a rovná sa 2:8. Ak sa skombinujú všetky tri farby, potom jeden pixel 8-bitového obrázka možno opísať 16 777 216 odtieňmi (256 × 256 × 256 alebo 224). Vedci zistili, že 16,7 milióna odtieňov stačí na prenos obrázkov vo fotografickej kvalite. Odtiaľ známa „pravá farba“. Či bude obraz považovaný za obraz so širšou DD alebo nie, do značnej miery závisí od jeho počtu bitov na farebný kanál. 8-bitové snímky sa považujú za snímky LDR (s nízkym dynamickým rozsahom). 16-bitové obrázky získané po konverzii RAW sú tiež klasifikované ako LDR. Aj keď ich teoretický DD by mohol byť 1:65 000 (216). V skutočnosti majú obrázky RAW produkované väčšinou fotoaparátov DD nie viac ako 1:1000. Pri prevode RAW sa navyše používa jedna štandardná tónová krivka bez ohľadu na to, či konvertujeme súbory na 8- alebo 16-bitové obrázky. A preto pri práci so 16 bitmi získate väčšiu prehľadnosť pri určovaní odtieňov / gradácií a intenzity, ale nezískate „gram“ dodatočného DD. Na to budete potrebovať už 32-bitové obrázky – 96 bitov na pixel! Budeme ich nazývať High Dynamic Range Images – HDR(I).

Riešenie všetkých problémov

Zábery s vysokým dynamickým rozsahom... Poďme sa opäť ponoriť do teórie bitov. Známy RGB model je stále univerzálnym modelom na popis obrázkov. Informácie o farbe pre jednotlivé pixely sú zakódované ako kombinácia troch číslic zodpovedajúcich úrovniam intenzity odtieňov. Pre 8-bitové obrázky to bude v rozsahu od 0 do 255, pre 16-bitové obrázky - od 0 do 65535. Podľa modelu RGB je čierna reprezentovaná ako "0,0,0", teda úplná absencia intenzity a biela - ako "255, 255, 255", to znamená farba s maximálnou intenzitou troch základných farieb. V kódovaní sú povolené iba celé čísla. Zatiaľ čo použitie reálnych čísel - 5,6 alebo 7,4 a akýchkoľvek zlomkových čísel s pohyblivou rádovou čiarkou je v rámci modelu RGB jednoducho neprijateľné. Práve na tomto protirečení je založený vynález jedného z amerických počítačových géniov Paula Debevetsa. V roku 1997 na výročnej konferencii o počítačovej grafike SIGGRAPH Paul predstavil kľúčové body svojej novej vedeckej práce o tom, ako extrahovať mapy s vysokým dynamickým rozsahom z fotografií a integrovať ich do renderovaných scén pomocou nového grafického balíka Radiance. Vtedy Paul po prvýkrát navrhol nasnímať rovnakú scénu viackrát s rôznymi hodnotami expozície a potom zlúčiť zábery do jedného HDR obrázku. Zhruba povedané, informácie obsiahnuté v takýchto obrázkoch zodpovedajú fyzikálnym hodnotám intenzity a farby. Na rozdiel od tradičných digitálnych obrázkov, pozostávajúcich z farieb, ktorým rozumejú výstupné zariadenia – monitory, tlačiarne.

Zadanie hodnôt osvetlenia reálnymi číslami teoreticky odstraňuje akékoľvek obmedzenia na výstupe dynamického rozsahu. Skeptici sa môžu napríklad pýtať, prečo jednoducho nepridávať viac a viac bitov, aby pokryli najextrémnejšie šírenie svetla a tonálneho kontrastu? Faktom je, že na obrázkoch s úzkym DD sa na znázornenie svetlých tónov používa výrazne väčší počet bitov ako na tmavé. S pribúdajúcimi bitmi sa teda úmerne zvýši podiel tých, ktoré idú na presnejší popis vyššie uvedených tónov. A efektívny DD zostane prakticky nezmenený. Naopak, čísla s pohyblivou rádovou čiarkou, ktoré sú lineárnymi veličinami, sú vždy úmerné skutočným úrovniam jasu. Vďaka tomu sú bity rovnomerne rozložené po celom DD a nie sú sústredené len v oblasti svetelných tónov. Okrem toho takéto čísla fixujú hodnoty tónov s konštantnou relatívnou presnosťou, pretože mantisa (digitálna časť), povedzme, pre 3,589x103 a 7,655x109, je reprezentovaná štyrmi číslicami, hoci druhá je dva milióny krát väčšia ako najprv.

Extrabity obrázkov HDR umožňujú nekonečne široký rozsah jasu. Všetko by mohli pokaziť monitory a tlačiarne, ktoré nepoznajú nový jazyk HDR – majú svoju pevnú stupnicu jasu. Šikovní ľudia však prišli s procesom, akým je „mapovanie tónov“ – tonálne mapovanie alebo mapovanie (doslova – vytváranie mapy), kedy sa 32-bitový súbor HDR skonvertuje na 8- alebo 16-bitový, upravený podľa obmedzenejšie DD zobrazovacích zariadení. V skutočnosti je myšlienka mapovania tónov založená na riešení problému straty detailov a tónov v oblastiach s maximálnym kontrastom, ich rozšírením s cieľom poskytnúť komplexné informácie o farbách vložené do 32-bitového digitálneho obrazu.

Ako úspešné HDR začína

Jeden z našich štyroch dnešných hrdinov, Talian Gianluca Nespoli, to o tónových prirovnaniach veľmi dobre vie. Je snáď technicky najvychytenejší. Okrem Photoshopu nadšene experimentuje s ďalšími profesionálnymi grafickými balíkmi, vrátane tých, ktoré boli špeciálne vytvorené na optimalizáciu výsledkov HDR. V prvom rade je to Photomatix. Program spojením niekoľkých obrázkov s rôznou expozíciou vytvorí 32-bitový súbor s rozšíreným DD a potom ho podrobí „tónovému mapovaniu“ pomocou jedného z dvoch algoritmov, ktoré sa tiež nazývajú operátory: globálny alebo lokálny. Proces párovania podľa schémy globálneho operátora sa redukuje na zovšeobecnenie intenzít pixelov spolu s tonálnymi a inými charakteristikami obrazu. Pri práci lokálneho operátora sa navyše berie do úvahy aj umiestnenie každého pixelu vo vzťahu k zvyšku. V princípe je funkcia generovania HDR obrázkov spolu so sprievodným „tónovým mapovaním“ implementovaná aj vo Photoshope CS2. Na úlohy, ktoré realizuje Dán Christensen a mladá fotoumelkyňa z Petrohradu Mikaella Reinris, je to celkom dosť. Náš štvrtý hrdina – Gustavo Orenstein – sa stále nerozhodol, ktorému z pracovných nástrojov dať prednosť, a preto je náchylný experimentovať s novými HDR softvérovými prostriedkami.

Nižšie sa pozrieme na praktické nuansy práce s každým z dvoch hlavných programov a zhrnieme odporúčania získané od týchto ilustrátorov fotografií novej vlny. Medzitým odhadnime, aký zdrojový materiál je potrebný na získanie obrázkov s rozšíreným DD. Je zrejmé, že niekoľko záberov s rôznymi hodnotami expozície je nevyhnutných. Bude stačiť jeden „surový“ RAW? Nie naozaj. Celková DR získaná po konverzii aj toho najväčšieho RAW obrázka s rôznymi úrovňami expozície nemôže byť väčšia ako dynamický rozsah, ktorý reprodukuje váš fotoaparát. Je to ako rozrezanie DD obrázku RAW na niekoľko častí.

Nespracované súbory sú kódované 12 bitmi na kanál, čo zodpovedá rozpätiu kontrastu 1:4096. A len kvôli nepríjemnostiam 12-bitového kódovania sú obrázky TIFF prijaté z RAW ocenené 16 bitmi na kanál. Na jeden RAW sa ešte ako-tak dá upustiť, ak nehovoríme o scéne s vysokým kontrastom. Nasnímanie viacerých záberov určených na ďalšie spájanie do jedného celku si vyžaduje dodržanie určitých postupov pri nastavovaní parametrov pre vypracovanie expozície a samotnej fyzickej inštalácie fotoaparátu. Photoshop aj Photomatix v zásade opravujú drobné nezrovnalosti pri ukladaní pixelových polí na seba, ktoré sa objavujú na snímkach z expozičných sérií v dôsledku nedostatočnej fixácie fotoaparátu. Navyše často veľmi krátke rýchlosti uzávierky a dobrá rýchlosť snímania prístroja v režime automatického bracketingu (čo je obzvlášť dôležité, ak sa objekt pohybuje v zábere) umožňujú kompenzovať prípadné skreslenie perspektívy. Napriek tomu je veľmi žiaduce znížiť ich na nič, a preto bude fotoaparát potrebovať spoľahlivú podporu vo forme dobrého statívu.

Jesper Christensen má so sebou ultraľahký statív Gitzo z uhlíkových vlákien. Niekedy si kvôli väčšej stabilite zavesí na stredový stĺpik tašku, nedotýka sa spúšte pomocou diaľkového ovládača alebo samospúšte a blokuje zrkadlo svojho Canonu 20D. V nastaveniach fotoaparátu je hlavné okrem zachovania konštantnej clony pre všetky zábery, z ktorých sa bude skladať budúci HDR obraz, určiť ich počet a expozičný rozsah. Najprv pomocou bodového merača fotoaparátu, ak je k dispozícii, odčítajte úroveň osvetlenia najtmavších a najjasnejších oblastí scény. Práve toto spektrum DD musíte zaznamenať pomocou niekoľkých expozícií. Nastavte minimálnu citlivosť ISO. Akýkoľvek šum počas procesu „mapovania tónov“ bude ešte viac zdôraznený. O bránici sme už hovorili. Čím je scéna kontrastnejšia, tým kratší by mal byť interval expozície medzi zábermi. Niekedy možno budete potrebovať až 10 snímok v intervaloch 1 EV (každá expozičná jednotka zodpovedá zdvojnásobeniu úrovne osvetlenia). Spravidla však stačí 3-5 snímok RAW, ktoré sa navzájom líšia dvoma dosvitmi osvetlenia. Väčšina fotoaparátov strednej triedy umožňuje snímať v režime stupňovania expozície, pričom sa do rozsahu +/-2 EV zmestia tri snímky. Je ľahké oklamať funkciu automatického bracketingu a snímať v rozsahu, ktorý je dvakrát väčší. Robí sa to takto: zvoľte vhodnú stredovú expozíciu a pred nasnímaním troch pevných záberov nastavte hodnotu kompenzácie expozície na -2 EV. Po ich vypracovaní rýchlo posuňte posúvač kompenzácie na +2 EV a spustite ďalšiu dávku troch snímok. Po odstránení duplicitnej centrálnej expozície tak budete mať po ruke päť snímok pokrývajúcich oblasť od +4 EV do -4 EV. DD takejto scény sa priblíži k 1:100 000.

z Photoshopu do sveta HDR

Photoshop je dostupný pre každého a sprístupňuje aj obrázky s vysokým dynamickým rozsahom. V ponuke Nástroje je príkaz Zlúčiť do HDR. Práve ňou sa začína cesta k prezentovateľnému HDR obrazu. Najprv sa všetky vaše kombinované expozície zobrazia ako jeden záber v okne náhľadu – toto je už 32-bitový obrázok, ale monitor ešte nedokáže zobraziť všetky jeho prednosti. Pamätajte, že „hlúpy“ monitor je len 8-bitové výstupné zariadenie. On, ako nedbalý školák, potrebuje dať všetko na police. Ale histogram v pravom rohu okna sa už sľubne natiahol a stal sa ako vrchol hory, čo hovorí o celom potenciáli DD obsiahnutom v novovytvorenom obrázku. Posuvník v spodnej časti histogramu vám umožňuje zobraziť podrobnosti v konkrétnom tónovom rozsahu. V tejto fáze by ste v žiadnom prípade nemali nastaviť bitovú hĺbku menšiu ako 32. V opačnom prípade program okamžite odreže tiene a svetlá, pre ktoré je v skutočnosti všetok ten rozruch.

Po získaní vášho súhlasu na vytvorenie ďalšieho zázraku HDR Photoshop vygeneruje obrázok tak, že ho otvorí v hlavnom pracovnom okne programu. Rýchlosť odozvy jeho algoritmov bude závisieť od výkonu vášho procesora a množstva pamäte RAM vo vašom počítači. Avšak so všetkými hrôzostrašnými vyhliadkami na získanie niečoho veľmi masívneho bude multimegabajtové 32-bitové HDR (za predpokladu, že bude zostavené napríklad z troch záberov) vážiť len asi 18 MB, na rozdiel od jedného 30-MB štandardu. TIFF.

V skutočnosti boli naše akcie doteraz len súčasťou prípravnej fázy. Teraz je čas spustiť proces prispôsobenia dynamického rozsahu medzi výsledným HDR obrazom a monitorom. 16 bitov na kanál v ponuke Režim je naším ďalším krokom. Photoshop vykonáva „mapovanie tónov“ pomocou štyroch rôznych metód. Tri z nich – expozícia a gama, kompresia zvýraznenia a ekvalizácia histogramu – využívajú výhody menej sofistikovaných globálnych operátorov a umožňujú vám manuálne upraviť iba jas a kontrast obrázka s rozšírenou DD, zúžiť DD v snahe zachovať kontrast, alebo orezajte zvýraznenia tak, aby spadali do rozsahu jasu 16-bitového obrázka.

Najväčší záujem je o štvrtú metódu - lokálne prispôsobenie. Spolupracujú s ním Mikaella Reinris a Jesper Christensen. Preto o ňom trochu viac. Hlavným nástrojom je tu tónová krivka a histogram jasu. Posunutím krivky prerušenej kotviacimi bodmi môžete prerozdeliť úrovne kontrastu v rámci DD. Pravdepodobne budete musieť určiť niekoľko tónových oblastí namiesto tradičného rozdelenia na tiene, stredné tóny a svetlá. Princíp nastavenia tejto krivky je absolútne identický s tým, na ktorom je založený nástroj Curves vo Photoshope. Ale funkcie posuvníkov Radius a Threshold sú v tomto kontexte veľmi špecifické. Ovládajú úroveň zmeny lokálneho kontrastu – to znamená, že zlepšujú detaily v mierke malých oblastí obrazu. Pričom krivka naopak koriguje parametre DD na úrovni celého obrazu. Polomer určuje počet pixelov, ktoré operátor "tónového mapovania" bude považovať za lokálne. Napríklad polomer 16 pixelov znamená, že oblasti úpravy kontrastu budú veľmi husté. Tónové posuny nadobudnú jasne viditeľný, prehnane spracovaný charakter, zatiaľ čo HDR obraz bude prekvitať bohatosťou detailov, ale bude pôsobiť úplne neprirodzene, bez čo i len náznaku fotografie. Veľký polomer tiež nie je možný - obraz sa ukáže byť prirodzenejší, ale nudný z hľadiska detailov, bez života. Druhý parameter - prahová hodnota - nastavuje hranicu rozdielu jasu medzi susednými pixelmi, čo im umožní zahrnúť ich do rovnakej lokálnej oblasti úpravy kontrastu. Optimálny rozsah prahových hodnôt je 0,5-1. Po zvládnutí vyššie uvedených komponentov možno považovať proces „mapovania tónov“ za úspešne ukončený.

Od Photomatixu do sveta HDR

Najmä pre všetkých, ktorí potrebujú fotografie s veľmi širokým DD, prišli v roku 2003 Francúzi s programom Photomatix, ktorého najnovšia verzia je už k dispozícii na stiahnutie zadarmo (plne funkčná, na obrázku zanecháva len svoj „vodoznak“). . Mnoho fanúšikov HDR seedingu to považuje za efektívnejšie, pokiaľ ide o prispôsobenie tonalít a intenzít 32-bitového obrazu so zníženým nastavením bitovej hĺbky výstupného zariadenia. Patrí k nim Talian Gianluca Nespoli. Tu sú jeho slová: „HDR obrázky generované týmto programom sa vyznačujú lepším štúdiom detailov oblohy a stromov, nepôsobia príliš „plasticky“, vykazujú vyššiu úroveň kontrastu a farebného tónu. Jedinou nevýhodou Photomatixu je zosilnenie spolu so všetkými výhodami a niektorými nevýhodami obrazu, ako sú šum a artefakty kompresie JPEG. Pravdaže, developerská spoločnosť MultimediaPhoto SARL sľubuje, že tieto nuansy odstráni a navyše pri rovnakom hluku napr.
programy ako Neat Image robia dobrú prácu.

Okrem schopnosti vykonávať „mapovanie tónov“ má Photomatix niekoľko ďalších nastavení úrovne expozície a jeho algoritmus mapovania tónov možno dokonca použiť na 16-bitové súbory TIFF. Rovnako ako vo Photoshope musíte najprv vytvoriť 32-bitovú zlúčeninu HDR na základe jednotlivých záberov s rôznou expozíciou. Na tento účel má program možnosť Generovať HDR. Potvrďte nastavenia expozície, vyberte predvolenú tónovú krivku (odporúča sa) a Photomatix je pripravený predstaviť vám svoju HDR verziu. Súbor bude „vážiť“ približne rovnako ako verzia Photoshopu a bude mať rovnakú príponu – .hdr alebo .exr – pod ktorou ho možno uložiť pred začatím procesu „mapovania tónov“. Ten sa spustí výberom príslušného príkazu v hlavnej ponuke programu HDRI. Jeho pracovné okno obsahuje veľa rôznych nastavení, ktoré môžu viesť k zmätku. V skutočnosti tu nie je nič zložité. Histogram zobrazuje rozloženie jasu obrazu prechádzajúceho cez "tónové mapovanie". Posuvník Sila určuje úroveň lokálneho kontrastu; Parametre svietivosti a sýtosti farieb sú zodpovedné za jas a sýtosť farieb. Hraničné body pre svetlé a tmavé oblasti histogramu je možné ponechať na predvolených hodnotách. Photomatix ponúka iba štyri nastavenia vyhladzovania kontrastu na rozdiel od presnejších nastavení Photoshopu v rozsahu od 1 do 250. Po pravde, takáto úroveň kontroly nie je vždy žiaduca. Je nepravdepodobné, že by sa neprofesionál zaujímal o rozdiel, ktorý bude prítomný medzi hodnotami polomeru vyhladzovania, povedzme 70, 71 a 72. Nastavenie mikrokontrastu sa vzťahuje na lokálnu úroveň, avšak v v prípade použitia pôvodne zašumených alebo nasýtených obrázkov všetkého druhu by sa to nemalo zneužívať.

Keď „mapovanie tónov“ zladí monitor s obrazom HDR...

…môžete využiť svoje predchádzajúce zručnosti vo Photoshope a upraviť svoj HDR obrázok na vlastné riziko. Pamätajte, že doteraz je postoj fotografickej verejnosti k produktom umelo vytvoreného širokospektrálneho charakteru nejednoznačný. „Ak chcete byť v tejto oblasti úspešní, snažte sa rozvíjať svoj vlastný originálny štýl a necvičte opakovanie,“ radí Mikaella Reinris. "V niečom tak jemnom a všadeprítomnom, ako je HDR, je to obzvlášť dôležité."

V postprocese, po procese „mapovania tónov“, autor fotografií uprednostňuje masky vrstiev a rozmazania na nich (najmä nástroje Blur - Gaussian blur). Z režimov prelínania vrstiev Michaela miluje Overlay a Color, ktoré umožňujú dosiahnuť požadovanú úroveň kontrastu. Gustavo Orenstein a Jesper Christensen pridávajú do mixu Soft Overlay. Jesper pracuje na tejto vrstve pomocou štetcov nástrojov Dodge a Burn. Prvý pomáha jasnejšie vykresliť detaily v tieni, druhý - vytvoriť dramatický kontrast. Mikaella aj Gustavo sa bez nich vo svojej práci nezaobídu. Zatiaľ čo Gianluca uprednostňuje stmievač a rozjasňovač pred bežným štetcom na kreslenie v režime prelínania vrstiev Overlay s minimálnou úrovňou priehľadnosti (opacity). Pracuje s odtieňom/sýtosťou a selektívnou farbou, aby obrázkom poskytla správnu sýtosť farieb. Gianluca vytvorí duplicitnú vrstvu; aplikuje naň filter Gaussovho rozostrenia (polomer 4 pixely, priehľadnosť 13 %) a prekryje ho v režime multiplikácie alebo prekrytia. Potom zavolá ďalšieho duplikátu a zaoberá sa v ňom úrovňami sýtosti jednotlivých farieb, najmä bielej, čiernej a neutrálnej šedej, ktoré vytvárajú dodatočný pocit širokého dynamického rozsahu. Z našich štyroch odborníkov iba Jesper Christensen aktívne používa tablety s digitálnym perom Wacom, ale bez nich by sa v pohode zaobišiel – zariadenia potrebuje na iné projekty.

Všeobecne možno povedať, že následné spracovanie HDR obrázkov je, samozrejme, čisto osobná záležitosť, ktorá nezávisí ani tak od technických možností programu, ale od subjektívnej tvorivej vízie umelca. A bolo by zbytočné baviť sa o stovkách individuálnych preferencií každého z dnešných autorov. Niekto ako Mikaella sa snaží o jednoduchosť pri výbere nástrojov na realizáciu vizuálnych úloh. Pre ňu je napríklad tieň / zvýraznenie Photoshopu drahší ako všetky najdrahšie a najsofistikovanejšie doplnky. A niekto, ako maestro Orenstein, pokračuje v experimentoch s Photomatix, HDR Shop, Light Gen a podobnými DD extendermi. Pre skúsených používateľov grafických editorov je pravdepodobne dôležitejšie sústrediť sa nie na zvládnutie nových softvérových produktov, ale na rozvíjanie vlastného štýlu a pestovanie holistickej kreativity v sebe. Zatiaľ čo začiatočníci by radi poradili, aby sa nestratili v technických momentoch, ale pokúsili sa začať s formovaním vysokej umeleckej vízie a pracoviska pre tento úžasný a sľubný žáner fotografickej ilustrácie.

Dynamický rozsah vo fotografii popisuje pomer medzi maximálnou a minimálnou merateľnou intenzitou svetla (biela a čierna). V prírode neexistuje absolútna biela alebo čierna - iba rôzne stupne intenzity svetelného zdroja a odrazivosti objektu. To robí koncept dynamického rozsahu zložitejším a závisí od toho, či popisujete záznamové zariadenie (ako je kamera alebo skener), reprodukčné zariadenie (ako je tlačový alebo počítačový displej) alebo samotný objekt.

Rovnako ako pri správe farieb má každé zariadenie vo vyššie uvedenom reťazci obrázkov svoj vlastný dynamický rozsah. Na výtlačkoch a displejoch nemôže byť nič jasnejšie ako belosť papiera alebo maximálna intenzita pixelov. V skutočnosti ďalším zariadením, ktoré nebolo spomenuté vyššie, sú naše oči, ktoré majú tiež svoj vlastný dynamický rozsah. Prenos informácií z obrázka medzi zariadeniami týmto spôsobom môže ovplyvniť prehrávanie obrázkov. Preto je koncept dynamického rozsahu užitočný na relatívne porovnanie medzi pôvodnou scénou, fotoaparátom a obrázkom na obrazovke alebo výtlačku.

Vplyv svetla: osvetlenie a odraz

Scény s veľkým rozptylom intenzity odrazeného svetla, napríklad tie, ktoré okrem silných odrazov obsahujú aj čierne objekty, môžu mať v skutočnosti širší dynamický rozsah ako scény s vysokým rozptylom dopadajúceho svetla. V každom z týchto prípadov môžu fotografie ľahko prekročiť dynamický rozsah vášho fotoaparátu, najmä ak nevenujete pozornosť expozícii.

Presné meranie intenzity svetla alebo osvetlenia je preto rozhodujúce pre posúdenie dynamického rozsahu. Tu používame termín „osvetlenie“ na označenie výlučne dopadajúceho svetla. Osvetlenie aj jas sa zvyčajne merajú v kandelách na meter štvorcový (cd/m2). Približné hodnoty pre bežné svetelné zdroje sú uvedené nižšie.

Tu vidíme, že sú možné veľké variácie dopadajúceho svetla, pretože vyššie uvedený diagram je odstupňovaný na desať. Ak je scéna nerovnomerne osvetlená priamym aj nepriamym slnečným žiarením, môže to samo osebe výrazne zvýšiť dynamický rozsah scény (ako je vidieť na príklade západu slnka v čiastočne osvetlenom skalnom kaňone).

Digitálne fotoaparáty

Hoci fyzikálny význam dynamického rozsahu v reálnom svete je len pomer medzi najviac a najmenej osvetlenými oblasťami (kontrast), jeho definícia sa stáva zložitejšou pri popise meracích prístrojov, akými sú digitálne fotoaparáty a skenery. Pripomeňme si z článku o snímačoch digitálnych fotoaparátov, že svetlo je uložené každým pixelom v akejsi termoske. Veľkosť každej takejto termosky, okrem toho, ako sa posudzuje jej obsah, určuje dynamický rozsah digitálneho fotoaparátu.

Fotopixely držia fotóny ako termosky držia vodu. Preto ak termoska pretečie, voda sa vyleje. Preplnený pixel fotografie sa nazýva nasýtený a nie je schopný rozpoznať ďalšie prichádzajúce fotóny - a tým určiť úroveň bielej vo fotoaparáte. Pre ideálny fotoaparát by potom jeho kontrast bol určený počtom fotónov, ktoré môžu byť akumulované každým z pixelov fotografie, vydeleným minimálnou merateľnou intenzitou svetla (jeden fotón). Ak je možné do pixelu uložiť 1000 fotónov, kontrastný pomer bude 1000:1. Pretože väčšia bunka môže uložiť viac fotónov, DSLR mávajú väčší dynamický rozsah ako kompaktné fotoaparáty(kvôli väčším pixelom).

Poznámka: Niektoré digitálne fotoaparáty majú voliteľné nastavenie nízkej citlivosti ISO, ktoré znižuje šum, ale tiež znižuje dynamický rozsah. Takéto nastavenie totiž skutočne preexponuje zábery o jednu zarážku a následne ukrojí jas – teda zvýši svetelný signál. Príkladom je množstvo fotoaparátov Canon, ktoré majú možnosť snímať pri citlivosti ISO 50 (pod zvyčajnou hodnotou ISO 100).

V skutočnosti spotrebiteľské fotoaparáty nedokážu počítať fotóny. Dynamický rozsah je obmedzený na najtmavší tón, pri ktorom už nie je možné rozlíšiť textúru – tomu sa hovorí úroveň čiernej. Úroveň čiernej je obmedzená tým, ako presne sa dá zmerať signál v každom fotopixeli, a preto je zdola obmedzená úrovňou šumu. Výsledkom je, že dynamický rozsah sa zvyčajne zvyšuje pri nižších citlivostiach ISO a tiež na fotoaparátoch s nižšou neistotou merania.

Poznámka: aj keby fotopixel mohol počítať jednotlivé fotóny, počet by bol stále obmedzený fotónovým šumom. Fotónový šum je generovaný štatistickými fluktuáciami a predstavuje teoretické minimum šumu. Výsledný šum je súčtom fotónového šumu a chyby čítania.

Vo všeobecnosti možno dynamický rozsah digitálneho fotoaparátu opísať ako pomer medzi maximálnou (pri saturácii pixelov) a minimálnou (na úrovni chyby čítania) merateľnou intenzitou svetla. Najbežnejšou jednotkou na meranie dynamického rozsahu digitálnych fotoaparátov je f-stop, ktorý popisuje rozdiel v osvetlení v sile 2. Kontrast 1024:1 by sa dal opísať aj ako dynamický rozsah 10 f-stop v tomto prípad (pretože 2 10 = 1024) V závislosti od aplikácie môže byť každá clona tiež opísaná ako „zóna“ alebo „eV“.

Skenery

Skenery sú dimenzované na rovnaký pomer saturácie k šumu ako dynamický rozsah digitálnych fotoaparátov, s výnimkou toho, že sú opísané z hľadiska hustoty (D). Je to výhodné, pretože je to koncepčne podobné tomu, ako pigmenty vytvárajú farbu v tlači, ako je znázornené nižšie.

Celkový dynamický rozsah z hľadiska hustoty teda vyzerá ako rozdiel medzi maximálnou (D max) a minimálnou (D min) hustotou pigmentu. Na rozdiel od mocniny 2 pre f-stopy sa hustota meria v mocninách 10 (rovnaké ako Richterova stupnica pre zemetrasenia). Takže hustota 3,0 predstavuje kontrastný pomer 1000:1 (pretože 10 3,0 = 1000).

Počiatočná dynamika rozsah
Dynamický rozsah skenera

Namiesto špecifikovania rozsahu hustoty výrobcovia skenerov zvyčajne uvádzajú iba D max , pretože D max - D min sa zvyčajne približne rovná D max. Je to preto, že na rozdiel od digitálnych fotoaparátov skener riadi zdroj svetla, aby sa zabezpečilo minimálne odlesky.

Pre vysokú hustotu pigmentu sa na skenery vzťahujú rovnaké limity hluku ako na digitálne fotoaparáty (pretože oba používajú na meranie fotopixelové pole). Merateľná D max je teda určená aj šumom prítomným v procese čítania svetelného signálu.

Porovnanie

Dynamický rozsah sa mení tak široko, že sa často meria na logaritmickej stupnici, rovnakým spôsobom, ako sa veľmi meniace sa intenzity zemetrasenia merajú na jednej Richterovej stupnici. Toto je maximálny merateľný (alebo reprodukovateľný) dynamický rozsah pre rôzne zariadenia v ľubovoľnej preferovanej jednotke (f-stopy, hustota a kontrastný pomer). Ak chcete porovnať, umiestnite kurzor myši na jednotlivé možnosti.

Vyberte typ rozsahu:
Tuleň	Skenery	Digitálne fotoaparáty	Monitory

Všimnite si obrovský rozdiel medzi reprodukovateľným dynamickým rozsahom tlače a merateľným dynamickým rozsahom skenerov a digitálnych fotoaparátov. V porovnaní s reálnym svetom je to rozdiel medzi približne tromi clonami za zamračeného dňa s takmer rovnomerným odrazom svetla a 12 a viac clonami za slnečného dňa s odrazeným svetlom s vysokým kontrastom.

Vyššie uvedené údaje by sa mali používať opatrne: v skutočnosti dynamický rozsah výtlačkov a monitorov veľmi závisí od svetelných podmienok. Nesprávne osvetlené výtlačky nemusia vykazovať svoj plný dynamický rozsah, zatiaľ čo monitory vyžadujú takmer úplnú tmu, aby dosiahli svoj potenciál – najmä plazmové obrazovky. Nakoniec, všetky tieto čísla sú len hrubé aproximácie; skutočné hodnoty budú závisieť od prevádzkovej doby zariadenia alebo veku tlače, generácie modelu, cenového rozpätia atď.

Upozorňujeme, že kontrast monitorov je často veľmi vysoký. pretože pre ne neexistuje štandard výrobcu. Kontrast nad 500:1 je často výsledkom veľmi tmavého čierneho bodu a nie svetlejšieho bieleho bodu. V tomto ohľade musíte venovať pozornosť kontrastu aj jasu. Vysoký kontrast bez sprievodného vysokého jasu môže byť úplne negovaný aj rozptýleným svetlom sviečok.

ľudské oko

Ľudské oko skutočne dokáže vnímať širší dynamický rozsah, ako je normálne možné s fotoaparátom. Vzhľadom na situácie, v ktorých sa naša zrenička rozširuje a sťahuje, aby sa prispôsobila meniacemu sa svetlu, sú naše oči schopné vidieť v rozsahu takmer 24 f-stop.

Na druhej strane, pre správne porovnanie s jedným záberom (pri konštantnej clone, rýchlosti uzávierky a ISO) môžeme uvažovať len s okamžitým dynamickým rozsahom (pri konštantnej šírke zrenice). Pre úplnú analógiu sa musíte pozrieť na jeden bod scény, nechať oči prispôsobiť sa a nepozerať sa na nič iné. V tomto prípade je veľa nezrovnalostí, pretože citlivosť a dynamický rozsah našich očí sa mení s jasom a kontrastom. Najpravdepodobnejší rozsah by bol 10-14 f-stop.

Problém s týmito číslami je, že naše oči sú extrémne prispôsobivé. Pre extrémne slabé hviezdne situácie (keď naše oči používajú tyčinky nočného videnia) dosahujú ešte širšie okamžité dynamické rozsahy (pozri "Vnímanie farieb ľudského oka").

Meranie farebnej hĺbky a dynamického rozsahu

Aj keď by váš fotoaparát dokázal zachytiť väčšinu dynamického rozsahu, presnosť, s akou sú merania svetla prevedené na čísla, môže obmedziť použiteľný dynamický rozsah. Ťažný kôň, ktorý prevádza nepretržité merania na diskrétne číselné hodnoty, sa nazýva analógovo-digitálny prevodník (ADC). Presnosť ADC možno opísať z hľadiska bitovej hĺbky, podobne ako bitová hĺbka digitálnych obrázkov, aj keď je potrebné pripomenúť, že tieto pojmy nie sú vzájomne zameniteľné. ADC generuje hodnoty, ktoré sú uložené v súbore RAW.

Poznámka: Vyššie uvedené hodnoty odrážajú iba presnosť ADC a nemali by
použiť na interpretáciu výsledkov pre 8- a 16-bitové obrazové súbory.
Ďalej je pre všetky hodnoty zobrazené teoretické maximum, ako keby tam nebol žiadny šum.
Nakoniec, tieto čísla platia len pre lineárne ADC a bitovú hĺbku
nelineárne ADC nemusia nevyhnutne korelovať s dynamickým rozsahom.

Napríklad 10 bitov farebnej hĺbky sa prevedie na rozsah možných jasov 0-1023 (pretože 2 10 = 1024 úrovní). Za predpokladu, že každá hodnota na výstupe ADC je úmerná skutočnému jasu obrazu(t.j. zdvojnásobenie hodnoty pixelu znamená zdvojnásobenie jasu), 10-bitový môže dosiahnuť kontrastný pomer iba 1024:1 alebo menej.

Väčšina digitálnych fotoaparátov používa 10- až 14-bitové ADC, takže ich teoreticky dosiahnuteľný maximálny dynamický rozsah je 10-14 stop. Táto vysoká bitová hĺbka však len pomáha minimalizovať posterizáciu obrazu, keďže celkový dynamický rozsah je zvyčajne obmedzený úrovňou šumu. Rovnako ako veľká bitová hĺbka nemusí nevyhnutne znamenať veľkú hĺbku obrazu, prítomnosť vysoko presného ADC v digitálnom fotoaparáte nemusí nutne znamenať, že je schopný zaznamenať široký dynamický rozsah. V praxi sa dynamický rozsah digitálneho fotoaparátu ani nepribližuje teoretickému maximu ADC.; v podstate 5-9 zastávok je všetko, čo môžete od fotoaparátu očakávať.

Vplyv typu obrazu a farebnej krivky

Dokážu digitálne obrazové súbory skutočne zachytiť celý dynamický rozsah špičkových nástrojov? Na internete je veľa nedorozumení o vzťahu medzi hĺbkou obrazu a zaznamenaným dynamickým rozsahom.

Najprv musíte zistiť, či hovoríme o zaznamenanom alebo zobrazenom dynamickom rozsahu. Dokonca aj obyčajný 8-bitový súbor JPEG môže zaznamenať nekonečný dynamický rozsah - za predpokladu, že pri konverzii z formátu RAW bola použitá krivka chromatickosti (pozri článok o použití kriviek a dynamického rozsahu) a ADC má požadovanú bitovú hĺbku. Problém spočíva vo využití dynamického rozsahu; rozloženie príliš malého počtu bitov na príliš veľký rozsah farieb môže viesť k posterizácii obrazu.

Na druhej strane, zobrazený dynamický rozsah závisí od gama korekcie alebo farebnej krivky, ktorú implikuje obrazový súbor alebo použitá grafická karta a monitor. Použitím gama 2.2 (štandard pre osobné počítače) by teoreticky bolo možné vykresliť dynamický rozsah takmer 18 f-stop (kapitola o gama korekcii sa tomu bude venovať, keď bude napísaná). A dokonca aj vtedy môže trpieť silnou posterizáciou. Jediným súčasným štandardným riešením na dosiahnutie takmer nekonečného dynamického rozsahu (bez viditeľnej posterizácie) je použitie súborov s vysokým dynamickým rozsahom (HDR) vo Photoshope (alebo inom programe napr. s podporou formátu OpenEXR).

Dátum publikácie: 23.06.2015

Namiesto krásnej oblohy na zábere západu slnka sa ukázalo, že je to biela škvrna? Alebo sa im možno naopak podarilo zachytiť západ slnka, no pod ním je len čierne pozadie? Odfotili človeka pred oknom a za ním sa v ráme vytvoril biely závoj? Je čas zistiť, odkiaľ tieto chyby pochádzajú a ako ich opraviť!

Určite ste si všimli, že niekedy je veľmi ťažké v zábere zobraziť jasné slnko aj tmavé detaily: buď sa ukáže, že obloha je preexponovaná, alebo je spodná časť záberu príliš tmavá. Prečo sa to deje? Faktom je, že fotoaparát je schopný vnímať obmedzený rozsah jasu. Ide o dynamický rozsah. V časoch fotografického filmu sa tento pojem nazýval „fotografická šírka“.

NIKON D810 / 18,0-35,0 mm f/3,5-4,5 NASTAVENIA: ISO 100, F14, 25 s, 22,0 mm ekv.

NIKON D810 / 18,0-35,0 mm f/3,5-4,5 NASTAVENIA: ISO 31, F20, 6 s, 22,0 mm ekv.

Kedy najčastejšie cítiť nedostatok dynamického rozsahu?

V praxi sa fotograf neustále stretáva s problémom nedostatočného dynamického rozsahu. V prvom rade to bude citeľné pri fotení kontrastných scén.

Klasickým príkladom je fotografovanie pri západe slnka. Zachytiť jasné slnko aj zatienené oblasti v spodnej časti rámu, zem, nebude také ľahké. Nedostatok dosahu je cítiť aj pri fotení v protisvetle (napríklad ak fotíte v interiéri pred oknom).

Všetky oblasti, ktoré nie sú zahrnuté v dynamickom rozsahu na obrázku, sú buď príliš svetlé alebo tmavé, zbavené všetkých detailov. To samozrejme vedie k strate kvality obrazu, k technickému manželstvu.

Niekoľko príkladov scén so širokým dynamickým rozsahom:

Aký je dynamický rozsah fotoaparátu? Ako to zmerať?

Dynamický rozsah (DD) je teda charakteristikou fotoaparátu, ktorý je zodpovedný za rozsah jasu, ktorý dokáže zobraziť v jednom zábere. Zvyčajne výrobcovia tento parameter neuvádzajú v technických špecifikáciách fotoaparátu. Dá sa však zmerať pohľadom na to, koľko detailov v tmavých a svetlých oblastiach záberu dokáže konkrétny fotoaparát sprostredkovať.

Porovnajte: fotoaparát smartfónu má úzky dynamický rozsah a zrkadlovka Nikon D810 má široký dynamický rozsah.

Okrem toho existujú špeciálne laboratóriá, ktoré merajú vlastnosti kamier. Napríklad DXOmark, ktorý má v databáze množstvo testovaných fotoaparátov. Upozorňujeme, že testovacie špecifiká tohto laboratória sú také, že dynamický rozsah sa meria pri minimálnych hodnotách ISO. Takže pri vyšších hodnotách ISO sa môže obraz trochu zmeniť.

Dynamický rozsah sa meria v expozičných krokoch (EV). Čím viac expozičných krokov dokáže fotoaparát na fotografii zobraziť, tým širší je jej dynamický rozsah. Napríklad fotoaparát Nikon D7200 má dynamický rozsah 14,6 EV (podľa DXOmark). Ide o vynikajúci výsledok, treba však poznamenať, že vo všeobecnosti je dynamický rozsah zvyčajne vyšší pre fotoaparáty s plnoformátovými snímačmi, ako sú Nikon D610, Nikon D750, Nikon D810. Dynamický rozsah kompaktných fotoaparátov však môže byť až 10 EV a v prípade smartfónov ešte menej.

Všimnite si, že potenciál zrkadloviek (vrátane ich dynamického rozsahu) možno oceniť len pri práci s RAW súbormi. Koniec koncov, mnohé nastavenia vo fotoaparáte ovplyvnia obrázky JPEG. Fotoaparát môže napríklad výrazne zvýšiť kontrast obrázkov zúžením dynamického rozsahu. Na druhej strane, mnohé fotoaparáty ho dokážu umelo rozšíriť pri fotení do JPEG, ale o tom neskôr.

Ako pokaziť dynamický rozsah na fotografii? Bežné chyby

Aj keď má fotoaparát široký dynamický rozsah, nezaručí, že fotografie ukážu všetky detaily v tmavých a svetlých oblastiach. Pozrime sa na hlavné chyby, ktorých sa fotografi dopúšťajú, čo vedie k výraznému zníženiu dynamického rozsahu a slabým detailom.

• chyby expozície. Expozičné chyby sú vždy spojené so skutočnosťou, že fotografia bude vyzerať buď preexponovaná alebo „vyrazená v čiernych“ oblastiach. Rám pokazený nesprávnou expozíciou nezachráni ani široký dynamický rozsah.

Zvážte príklad preexponovaného rámu:

Teoreticky mal na túto scénu stačiť dynamický rozsah fotoaparátu, no v dôsledku nesprávne nastavenej expozície došlo k strate detailov v svetlých oblastiach záberu (na oblohe). Rám je príliš svetlý.

Opačná situácia – rám je podexponovaný, tmavý.

Tentoraz sa detaily strácajú v tmavých oblastiach rámu.

• Chyby spracovania. Hrubé spracovanie fotografií v počítači alebo použitie obrazových filtrov vo fotoaparáte môže výrazne zúžiť dynamický rozsah vašich záberov. Nezneužívajte preto nadmerné vylepšenie kontrastu, prácu so sýtosťou farieb, kompenzáciu expozície a pod.

Zapadajúce do dynamického rozsahu

Často sa aj pri snímaní zložitých scén s veľkým rozdielom jasu nemôžete uchýliť k žiadnym zložitým trikom na rozšírenie dynamického rozsahu. Treba len rozumne využiť to, čo vám kamera môže dať.

• Vyberte si správne podmienky snímania. Aby ste získali kvalitné zábery, musíte zvoliť správne svetelné podmienky. Fotograf sa často sám dostáva do takých podmienok, v ktorých je takmer nemožné urobiť kvalitnú fotografiu. Namiesto snahy zachytiť príliš kontrastnú scénu stojí za zváženie, či by nebolo lepšie zvoliť iný uhol záberu, iný čas fotenia alebo osvetlenia. Napríklad obloha pri západe slnka sa po západe slnka vyrovná jasu so zemou. Mimochodom, nie vždy je potrebné vziať slnko do rámu. Zvážte, či sa bez toho zaobídete. Takto sa budete môcť vyhnúť zbytočnému preexponovaniu. To platí aj pri fotení portrétov pred oknom. Stačí urobiť pár krokov od okna a strieľať z jeho strany - jasné okno nebude preexponované a na váš model dopadne krásne bočné osvetlenie.

Dynamický rozsah je pomer maximálnej povolenej hodnoty nameranej hodnoty (jas pre každý z kanálov) k minimálnej hodnote (úroveň šumu). Vo fotografii sa dynamický rozsah zvyčajne meria v expozičných jednotkách (krok, stop, EV), t.j. základ 2 logaritmus, menej často - desiatkový logaritmus (označený písmenom D). 1EV = 0,3D. Občas sa používa aj lineárny zápis, napríklad 1:1000, čo sa rovná 3D alebo takmer 10EV.

Charakteristický „dynamický rozsah“ sa používa aj pre formáty súborov používané na záznam fotografií. V tomto prípade ho priraďujú autori konkrétneho formátu súboru na základe účelov, na ktoré sa tento formát použije. Napríklad DD

Termín "dynamický rozsah" je niekedy nesprávne označuje akýkoľvek pomer jasu na fotografii:

• pomer jasu najsvetlejších a najtmavších objektov
• maximálny pomer jasu bielej a čiernej farby na monitore/fotografickom papieri (správny anglický výraz je kontrastný pomer)
• rozsah optickej hustoty filmu
• iné, ešte exotickejšie možnosti

Dynamický rozsah moderných digitálnych fotoaparátov na začiatku roka 2008 je od 7-8 EV pre kompaktné fotoaparáty po 10-12 EV pre digitálne zrkadlovky (pozri testy moderných fotoaparátov na http://dpreview.com). Zároveň treba pripomenúť, že matica prenáša snímané objekty s rôznou kvalitou, detaily v tieňoch sú skreslené šumom, vo svetlách sa prenášajú veľmi dobre. Maximálna DSLR je dostupná len pri fotení do RAW, pri prevode do JPEG fotoaparát oreže detaily, čím zníži rozsah na 7,5-8,5EV (v závislosti od nastavenia kontrastu fotoaparátu).

Dynamický rozsah súborov a matíc kamier sa často zamieňa s počtom bitov použitých na zaznamenanie informácií, ale medzi týmito hodnotami neexistuje priamy vzťah. Preto je napríklad DD Radiance HDR (32 bitov na pixel) väčšie ako 16-bitové RGB (fotografická šírka), čo ukazuje rozsah jasu, ktorý môže film preniesť bez skreslenia, s rovnakým kontrastom (rozsah jasu lineárna časť charakteristickej krivky filmu). Úplný DD filmu je zvyčajne o niečo širší ako fotozemepisná šírka a je viditeľný na grafe charakteristickej krivky filmu.

Fotografická šírka diapozitívu je 5-6EV, profesionálny negatív - cca 9EV, amatérsky negatív - 10EV, film - do 14EV.

Rozšírenie dynamického rozsahu

Dynamický rozsah moderných fotoaparátov a filmov nestačí na sprostredkovanie akejkoľvek scény okolitého sveta. Je to viditeľné najmä pri snímaní diapozitívom alebo kompaktným digitálnym fotoaparátom, ktorý často nedokáže sprostredkovať ani svetlú dennú krajinu v strednom Rusku, ak sú objekty v tieni (a rozsah jasu nočnej scény s umelým osvetlením a hlbokými tieňmi môže dosah až 20EV). Tento problém sa rieši dvoma spôsobmi:

• zvýšenie dynamického rozsahu kamier (pozorovacie kamery majú výrazne väčší dynamický rozsah ako kamery, ale to sa dosahuje na úkor iných charakteristík kamier; každý rok vychádzajú nové modely profesionálnych kamier s lepšími vlastnosťami, pričom ich dynamický rozsah sa pomaly zvyšuje)
• kombinovanie snímok zhotovených pri rôznych expozíciách (technológia HDR vo fotografii), výsledkom čoho je jedna snímka obsahujúca všetky detaily zo všetkých pôvodných snímok, a to v extrémnych tieňoch aj v maximálnom svetle.

Súbor:HDRIexample.jpg

HDRi fotografia a tri zábery, z ktorých je vyrobená

Obe cesty vyžadujú riešenie dvoch problémov:

• Výber formátu súboru, v ktorom môžete zaznamenať obraz s rozšíreným rozsahom jasu (bežné 8-bitové súbory sRGB na to nie sú vhodné). Dnes sú najobľúbenejšie formáty Radiance HDR, Open EXR, ale aj Microsoft HD Photo, Adobe Photoshop PSD, RAW súbory digitálnych zrkadloviek s veľkým dynamickým rozsahom.
• Zobrazenie fotografie so širokým rozsahom jasu na monitoroch a fotopapieroch, ktoré majú výrazne nižší maximálny rozsah jasu (kontrastný pomer). Tento problém sa rieši jednou z dvoch metód:
  • mapovanie tónov, pri ktorom sa veľký rozsah jasu redukuje na malý rozsah papiera, monitora alebo 8-bitového súboru sRGB znížením kontrastu celého obrázka jednotným spôsobom pre všetky pixely v obrázku;
  • mapovanie tónov (mapovanie tónov), ktoré nelineárne mení jas pixelov, o rôzne hodnoty pre rôzne oblasti obrazu, pri zachovaní (alebo dokonca zvýšení) pôvodného kontrastu, tiene však môžu vyzerať neprirodzene svetlé a môžu sa vyskytnúť halo sa na fotografii objavia okraje oblastí s rôznymi zmenami jasu.

Tónové mapovanie možno použiť aj na spracovanie obrázkov s malým rozsahom jasu na zvýšenie lokálneho kontrastu.

Vďaka schopnosti tonemappingu produkovať „fantastické“ obrázky v štýle videohier a masovej prezentácii takýchto fotografií s označením „HDR“ (aj z jedného obrázka s malým rozsahom jasu) väčšina profesionálnych fotografov a skúsených amatérov vyvinula silná averzia k technológii dynamickej expanzie rozsah kvôli mylnej predstave, že je potrebné získať takéto obrázky (vyššie uvedený príklad ukazuje použitie metód HDR na získanie normálneho realistického obrazu).

pozri tiež

Odkazy

• Definície základných pojmov:
  • TSB, článok „fotografická šírka“
  • Gorokhov P. K. „Vysvetľujúci slovník rádiovej elektroniky. Základné pojmy "- M .: Rus. lang., 1993
• Fotografická šírka filmov a DD kamier
  • http://www.kodak.com/global/en/professional/support/techPubs/e4035/e4035.jhtml?id=0.2.26.14.7.16.12.4&lc=en
• Formáty súborov:

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo je "Dynamic Range in Photography" v iných slovníkoch:

Dynamický rozsah: Dynamický rozsah (technika) je charakteristika zariadenia alebo systému určeného na prevod, prenos alebo uloženie určitej hodnoty (výkon, sila, napätie, akustický tlak, reprezentujúci logaritmus ... ... Wikipedia

Dynamický rozsah je charakteristika zariadenia alebo systému určeného na prevod, prenos alebo uloženie určitej hodnoty (výkon, sila, napätie, akustický tlak atď.), ktorá predstavuje logaritmus pomeru maximálnej a ... ... Wikipedia

Tento výraz má iné významy, pozri Dynamický rozsah. Dynamický rozsah je charakteristika zariadenia alebo systému určeného na prevod, prenos alebo uloženie určitej hodnoty (výkon, sila, napätie, zvuk ... ... Wikipedia

Fotografická šírka je charakteristická pre svetlocitlivý materiál (fotografický film, televízna prenosová trubica, matrica) vo fotografii, televízii a kine. Určuje schopnosť fotocitlivého materiálu správne prenášať jas ... ... Wikipedia

Kontrast v najvšeobecnejšom zmysle, akýkoľvek významný alebo viditeľný rozdiel (napríklad „Rusko je krajina kontrastov ...“, „kontrast dojmov“, „kontrast chuti halušiek a vývaru okolo nich“), nie nevyhnutne merateľné kvantitatívne. Stupeň kontrastu ... Wikipedia

Je žiaduce vylepšiť tento článok?: Nájdite a usporiadajte vo forme poznámok pod čiarou odkazy na dôveryhodné zdroje potvrdzujúce to, čo je napísané ... Wikipedia

Tento výraz má iné významy, pozri HDR. High Dynamic Range Imaging, HDRI alebo jednoducho HDR, je všeobecný pojem pre zobrazovacie a video technológie, ktorých rozsah jasu presahuje možnosti štandardných technológií. Častejšie ... ... Wikipedia

Tento článok by mal byť wikiifikovaný. Naformátujte ho prosím podľa pravidiel pre formátovanie článkov ... Wikipedia

Wikipedia má ... Wikipedia

- (lat. redactus uvedené do poriadku) zmena pôvodného obrazu klasickými alebo digitálnymi metódami. Dá sa to označiť aj ako retuš, retuš (fr. retušér maľovať, retušovať). Účel úpravy ... ... Wikipedia

Dátum publikácie: 25.06.2015

Tri spôsoby rozšírenia dynamického rozsahu

V minulej lekcii sme sa naučili, čo je dynamický rozsah a ako s ním pracovať pri fotení, aby sme zachovali detaily vo svetlých aj tmavých oblastiach fotografie.

Sú ale scény s takým veľkým rozdielom jasu, že ich kamera jednoducho nedokáže preniesť bez straty. Existuje niekoľko spôsobov, ako rozšíriť dynamický rozsah dostupný každému fotografovi. S ich pomocou môžete zobraziť všetky detaily aj toho najkontrastnejšieho pozemku.

1. Vlastnosti fotoaparátu: technológie HDR a D-Lighting

NIKON D810 / 18,0-35,0 mm f/3,5-4,5 NASTAVENIA: ISO 100, F8, 1/60s, 32,0 mm ekv.

Kedy použiť HDR a kedy „Active D-Lighting“?

Pre každodenné fotenie, ako aj fotenie počas cestovania je pohodlnejšie použiť „Active D-Lighting“ na prechádzke. Táto technológia sa veľmi ľahko používa a od fotografa si nevyžaduje žiadne špeciálne zručnosti.

Ak fotografujete statické scény (napríklad krajinu) a chcete dosiahnuť perfektnú kvalitu bez snímania do formátu RAW, je vhodné použiť technológiu HDR. Pamätajte však, že na prácu s ním je vhodné použiť statív.

Ako vidíte, obe tieto technológie sú obmedzené na snímanie vo formáte JPEG. Čo však pokročilý fotograf, ktorý chce fotiť vo formáte RAW? Viac o tom neskôr.

2. Gradientové filtre

Myslím, že každý mal slnečné okuliare, v ktorých bolo sklo na vrchu tmavšie ako na spodku - a slnečné svetlo nezasiahlo oči a cestu bolo jasne vidieť. Rovnaký princíp už dávno používajú fotografi.

Čo je na fotografiách najčastejšie preexponované? Sky. Dá sa stmaviť, pričom tmavšia spodná časť rámu zostane nedotknutá.

Gradientový filter je sklo, ktoré postupne tmavne smerom k jednému z jeho okrajov. Existujú farebné prechodové filtre, ale nás budú najviac zaujímať bezfarebné (gradientové neutrálne filtre - Gradient Neutral Density, GND).

Gradientové filtre majú niekoľko dôležitých vlastností. Hlavným je formulár uvoľnenia.

• Závitové. Ide o prechodové filtre bežnej formy pre fotografov (v okrúhlom ráme), ktoré sa naskrutkujú na objektív. Sú relatívne lacné, ale nie príliš praktické. Koniec koncov, aby prechodový filter fungoval, jeho tmavá časť sa musí jasne zhodovať so spodným okrajom oblohy na fotografii. A na rôznych obrázkoch sa nachádza rôzne: niekedy je ho veľa, niekedy z neho zostane len pásik v hornej časti rámu. Na takomto filtri nemôžeme zmeniť polohu gradientu. A zostáva nám buď prispôsobiť zloženie rámu filtru, alebo odmietnuť používať toto zariadenie.
• Systémové. Takéto filtre sú obdĺžnikové kusy optického plastu (veľmi zriedkavo sklo) vložené do špeciálneho držiaka. Existuje niekoľko štandardných veľkostí filtrov a niekoľko montážnych systémov (Cokin, Lee, SinghRay). O systémových filtroch a ich aplikáciách sa dá povedať veľa, ale teraz si len stručne zopakujeme ich možnosti.

Hlavnou výhodou systémových filtrov je flexibilita v prevádzke a široká škála príslušenstva. Takýto filter je možné nastaviť do ľubovoľnej polohy a ľubovoľne meniť oblasť zatemnenia v ráme. Budeme ich teda môcť použiť v akomkoľvek zložení rámu. Tieto filtre sa tiež líšia povahou gradientu. Hlavné typy sú mäkké, tvrdé a reverzné. Na snímanie rôznych scén sa používajú rôzne typy prechodov.

Bez ohľadu na formu uvoľňovania sa gradientové filtre líšia v stupni stmavnutia (podľa hustoty). Princíp je rovnaký ako pri bežných ND filtroch: čím je takýto filter hustejší (tmavší), tým viac stmaví. Maximalizmus je tu nevhodný - rám stratí svoju prirodzenosť, ak oblohu príliš stmavíte. Optimálny by bol možno filter s hustotou ND4, ktorý by stmavil v 2 expozičných krokoch.

Aké sú výhody gradientových filtrov?

• Pri správnom použití dávajú najprirodzenejší, oku lahodiaci výsledok (bez spracovania a lepenia rámov).
• Môžu byť použité s akýmkoľvek fotografickým zariadením - digitálnym alebo filmovým - bez ohľadu na jeho vlastnosti a funkcie. Jediným obmedzením je, že filter musí veľkosťou zodpovedať objektívu.
• Prechodové filtre sa hodia nielen na fotografovanie krajiny. S rovnakým úspechom sa dajú použiť napríklad pri fotení portrétu v prírode.

Ale majú aj veľa nevýhod:

• Inštalácia filtra na fotoaparát si vyžaduje čas. A inštalácia systémových filtrov - a určitá zručnosť. Pokiaľ naviniete filtre na fotoaparát a usporiadate ich tak, ako chcete, váš objekt sa môže „dostať von“.
• Svetelné filtre musíte nosiť so sebou. Preto sa môžu stratiť alebo zlomiť. Systémové filtre môžu byť dosť nepraktické. HDR a "Active D-Lighting" doma nezabudnete a nezaberajú miesto.
• Dobré prechodové filtre, najmä systémové, stoja veľa peňazí. Nie každý si ich môže dovoliť.

Stručne povedané, treba povedať, že prechodové filtre budú užitočné predovšetkým pre pokročilých fotografov a profesionálov. Takéto filtre sa používajú na premyslené snímanie zo statívu. V reportážnej a cestovateľskej fotografii sa pravdepodobne neuplatnia.

3. Expozičný bracketing a počítačové spracovanie

Dva predchádzajúce spôsoby rozširovania dynamického rozsahu súvisiace s procesom fotografovania – využívajú sa priamo pri fotografovaní.

Metóda, o ktorej budeme diskutovať nižšie, sa používa pri spracovaní rámcov. Je vhodný pre tých, ktorí poznajú počítačové spracovanie obrazu. Táto metóda si však vyžaduje aj niekoľko prípravných krokov.

Bracketing expozície. Ide o sekvenčné snímanie niekoľkých snímok s rôznou expozíciou. Séria rámov môže byť v budúcnosti použitá rôznymi spôsobmi. Ak máme snímky s rôznym jasom, môžeme buď jednoducho vybrať optimálny obrázok pre jas a pracovať s ním, alebo zlepiť HDR obrázok zo série obrázkov.

Nie všetky fotoaparáty majú funkciu automatického expozičného bracketingu (najdostupnejší Nikon D3300 ju nemá). Každý fotoaparát vám však umožní urobiť tri snímky s rôznou expozíciou.

Expozičný bracketing zahŕňa snímanie snímok s určitým krokom expozície. Prvá snímka série sa nasníma s expozíciou nastavenou fotografom a ďalšie snímky sa nasnímajú s pozitívnou a negatívnou kompenzáciou expozície.

Séria záberov nasnímaných s expozičným bracketingom. Krok 2EV:

Expozičný bracketing zvyčajne upravuje rýchlosť uzávierky, pretože úpravou clony sa zmení hĺbka ostrosti a ISO - vzhľad zbytočného šumu. V niektorých zariadeniach je však možné nezávisle zvoliť parameter, podľa ktorého sa bude bracketing vykonávať.

Krok bracketingu sa meria v expozičných krokoch, ktoré sú nám už známe. Čím väčší je krok, tým viac sa budú snímky líšiť v jase. Pri snímaní veľmi kontrastných scén má zmysel použiť krok 2 EV, menej kontrastu – 1 EV.

Rozšírte dynamický rozsah pomocou jednozáberovej korekcie RAW. Spravidla, ak sa zachovajú detaily vo svetlých oblastiach rámu, potom pri spracovaní súboru RAW je celkom možné zosvetliť tmavé oblasti, čím sa rozšíri dynamický rozsah. Tejto metóde je venovaný jeden z našich materiálov zo série „Ako sa točí“.