FOTOGRAFIJA VISOKOG DINAMIČKOG RASPONA
Slike visokog dinamičkog raspona (HDR) omogućuju fotografima snimanje većeg raspona tonskih detalja nego što bi kamera mogla uhvatiti u jednoj fotografiji. To otvara čitav niz novih mogućnosti osvjetljenja koje ste prije mogli izbjegavati - iz čisto tehničkih razloga. Nova značajka Photoshopa "spoji s HDR-om" to postiže kombiniranjem niza ekspozicija u zagradama u jednu sliku, koja obuhvaća tonske detalje cijele serije.
→ 
Gornju sliku ustupio Kyle Kruchock (iako u znatno izmijenjenom obliku).
Međutim, nema besplatnog ručka; pokušaj proširenja tonskog raspona neizbježno će doći na račun smanjenog kontrasta u nekim tonovima. Naučenje korištenja HDR softvera može vam pomoći da maksimalno iskoristite svoj dinamički raspon pod problematičnim osvjetljenjem — dok još uvijek uravnotežite ovaj kompromis s kontrastom.
MOTIVACIJA:DILEMA O DINAMIČKOM DOMETU
Kako digitalni senzori postižu sve veće razlučivosti, a time i sve manje veličine piksela, jedina kvaliteta slike koja nema koristi je njezin dinamički raspon. To je osobito vidljivo kod modernih kompaktnih fotoaparata s 8 ili više megapiksela, budući da su oni više nego ikad osjetljivi na svijetle svijetle dijelove ili bučne detalje u sjeni. Nadalje, neke scene jednostavno sadrže veći raspon svjetline nego što ga mogu uhvatiti trenutne digitalne kamere — bilo koje vrste.
"Svijetla strana" je da gotovo svaki fotoaparat zapravo može uhvatiti širok dinamički raspon - samo ne u jednoj fotografiji. Samo mijenjanjem brzine zatvarača, većina digitalnih fotoaparata može promijeniti količinu svjetlosti koju propuštaju faktorom od 50 000 ili više. Slike s visokim dinamičkim rasponom koriste ovu karakteristiku stvaranjem slika sastavljenih od više ekspozicija.
KADA KORISTITI HDR SLIKE
Koristite HDR samo kada se distribucija svjetline scene ne može lako uklopiti pomoću filtra graduirane neutralne gustoće (GND). To je zato što GND filtri proširuju dinamički raspon dok još uvijek zadržavaju lokalni kontrast. Scene koje su idealno prikladne za GND filtre su one s jednostavnim geometrijama osvjetljenja, kao što je linearni spoj tamnije zemlje na svjetlije nebo u pejzažnoj fotografiji:
Nasuprot tome, scena čiju distribuciju svjetline više nije lako uklopiti korištenjem GND filtra je scena na vratima prikazana u nastavku.
Imajte na umu da gornja scena sadrži otprilike tri tonska područja s naglim prijelazima na njihovim rubovima — stoga je potreban prilagođeni GND filter. Kad bismo to osobno pogledali, mogli bismo razaznati detalje i unutar i izvan vrata, jer bi se naše oči prilagodile promjeni svjetline. Ovaj vodič se fokusira na korištenje HDR-a za bolju približnu što bismo vidjeli vlastitim očima.
UNUTARNJI RAD HDR DATOTEKE
Photoshop stvara HDR datoteku korištenjem EXIF informacija iz svake vaše slike u zagradama kako bi odredio njihovu brzinu zatvarača, otvor blende i ISO postavke. To Photoshopu govori koliko je svjetlosti zapravo došlo iz svake regije slike. Budući da to svjetlo može jako varirati u svom intenzitetu, Photoshop stvara HDR datoteku koristeći 32-bita za opis svakog kanala boje (za razliku od uobičajenih 16 ili 8-bita; pogledajte "Razumijevanje bitne dubine").
HDR datoteke koriste ove dodatne bitove za stvaranje relativno otvorene ljestvice svjetline, koja se može prilagoditi potrebama vaše slike. Međutim, ključna prednost je da se ti dodatni bitovi također koriste učinkovitije od tipičnih 8 ili 16-bitnih slika (koje ćemo od sada nadalje nazivati "niskim dinamičkim rasponom" ili LDR slikama).
32-bitni HDR format datoteke može snimiti veći dinamički raspon jer koristi svoje bitove za određivanje brojeva s pomičnim zarezom , također se naziva eksponencijalni zapis. Broj s pomičnim zarezom sastoji se od decimalnog broja između 1 i 10 pomnoženog s nekom potencijom od 10, kao što je 5,467x10, za razliku od uobičajenih cijelih brojeva od 0-255 (za 8-bitni) ili 0-65535 (za 16-bitni malo). Na taj način slikovna datoteka može specificirati svjetlinu od 4,300,000,000 jednostavno kao 4,3x 10, što bi bilo preveliko čak i s 32-bitnim cijelim brojevima.
OK, notacija s pomičnim zarezom svakako izgleda sažetije, ali kako to pomaže računalu? Zašto jednostavno ne biste nastavili dodavati više bitova da odredite sve veće brojeve, a time i veći dinamički raspon? To je problem smanjenja prinosa. Kako se običnim LDR datotekama dodaje više bitova, eksponencijalno veći dio koristi se samo za preciznije određivanje boje - ne za proširenje dinamičkog raspona. To rezultira time da se mnogo više bitova koristi za opisivanje tamnijih tonova od onih svjetlijih:
*Izmjereno digitalnom kamerom. Više o ovoj temi potražite u vodiču o gama korekciji. Gornja reprezentacija je kvalitativna. Bitovi koji su bliže raspoređeni za tamnije vrijednosti rezultat su gama kodiranja. Ovo je od velike koristi s običnim slikama i može čak pomoći u povećanju dinamičkog raspona, ali postaje postupno neučinkovitije kako dubina bita raste.
HDR datoteke rješavaju ovu LDR dilemu korištenjem tonskih vrijednosti koje su proporcionalne stvarnoj svjetlini predmeta. To uzrokuje da bitovi budu jednako raspoređeni u cijelom dinamičkom rasponu — što omogućuje veću učinkovitost bitova. Brojevi s pomičnim zarezom također osiguravaju da su svi tonovi snimljeni s istom relativnom preciznošću, budući da brojevi poput 2,576x10 i 8,924x10 imaju isti broj značajnih znamenki (četiri), iako je drugi broj više od milijun puta veći.
Napomena:baš kao što korištenje slika velike dubine bita ne znači nužno da vaša slika sadrži više boja, HDR datoteka ne jamči veći dinamički raspon osim ako je to također prisutno u stvarnom predmetu.
Svi ovi dodatni bitovi koje daje HDR format su izvrsni i učinkovito omogućuju snimanje gotovo beskonačnog raspona svjetline. Međutim, zaslon i ispisi vašeg računala mogu prikazivati samo fiksni, uski raspon. Stoga se ovaj vodič ne fokusira samo na stvaranje 32-bitnih HDR datoteka, već i na njihovo pretvaranje u slike koje se mogu prikazati na vašem računalu ili će izgledati sjajno kao ispis fotografije. Ovaj korak pretvorbe obično se naziva "tonsko mapiranje ."
PRIPREMA NA TERENU
Budući da stvaranje HDR slike zahtijeva snimanje niza identično pozicioniranih ekspozicija, čvrst stativ je neophodan. Photoshop ima značajku koja pokušava poravnati slike kada se kamera pomaknula između snimaka, no najbolji rezultati postižu se kada se na to ne oslanja.
Snimite barem tri ekspozicije , iako se za optimalnu točnost preporučuje pet ili više. Više ekspozicija omogućuje HDR algoritmu da bolje aproksimira način na koji vaša kamera prevodi svjetlost u digitalne vrijednosti (tj. krivulja odgovora digitalnog senzora) — stvarajući ravnomjerniju distribuciju tonova. Primjer vrata je najprikladniji s nekoliko srednjih ekspozicija, uz dvije prethodno prikazane.
Neophodno je da najtamnija od ovih ekspozicija ne uključuje svijetle svijetle dijelove u područjima gdje želite uhvatiti detalje. Najsvjetlija ekspozicija trebala bi prikazati najtamnija područja slike s dovoljnom svjetlinom da su relativno bez šuma i jasno vidljiva. Svaka ekspozicija treba biti odvojena s jednim do dva koraka, a oni su idealno postavljeni promjenom brzine zatvarača (za razliku od otvora blende ili ISO brzine). Podsjetimo se da se svaki "stop" odnosi na udvostručenje (+1 stop) ili prepolovljenje (-1 stop) uhvaćene svjetlosti.
Također primjećujemo još jedan nedostatak HDR slika:one zahtijevaju relativno statičan predmet, zbog potrebe za nekoliko odvojenih ekspozicija. Naš prethodni primjer zalaska sunca u oceanu stoga ne bi bio prikladan za HDR tehniku, jer bi se valovi značajno pomaknuli između svake ekspozicije.
KREIRANJE 32-BITNE HDR DATOTEKE U PHOTOSHOPU
Ovdje koristimo Adobe Photoshop za pretvaranje slijeda ekspozicija u jednu sliku, koja koristi mapiranje tonova kako bismo približili ono što bismo vidjeli svojim okom. Prvo moramo kombinirati sve ekspozicije u jednu 32-bitnu HDR datoteku:
Otvorite HDR alat (File>Automate>Merge to HDR...) i učitajte sve fotografije u nizu ekspozicije; za ovaj primjer to bi bile četiri slike prikazane u prethodnom odjeljku. Ako vaše slike nisu snimljene na stabilnom stativu, ovaj korak može zahtijevati označavanje opcije "Pokušaj automatskog poravnanja izvornih slika" (što uvelike produljuje vrijeme obrade). Nakon što pritisnete OK, uskoro ćete vidjeti poruku "Izračunavanje krivulja odziva kamere".
Nakon što vaše računalo prestane s obradom, prikazat će prozor s njihovim kombiniranim histogramom. Photoshop je procijenio bijelu točku, ali ta vrijednost često izrezuje svijetle dijelove. Možda ćete poželjeti pomaknuti klizač bijele točke na krajnji desni rub vrhova histograma kako biste vidjeli sve istaknute detalje. Ova je vrijednost samo u svrhu pregleda i zahtijevat će preciznije postavljanje kasnije. Nakon što pritisnete OK, ostaje vam 32-bitna HDR slika, koja se sada može spremiti ako je potrebno. Obratite pažnju na to kako slika može izgledati prilično tamna; tek nakon što se pretvori u 16 ili 8-bitnu sliku (pomoću tonskog preslikavanja) počet će više sličiti željenom rezultatu.
U ovoj fazi, vrlo malo funkcija obrade slike može se primijeniti na 32-bitnu HDR datoteku, tako da je od male koristi osim u arhivske svrhe. Jedna od dostupnih funkcija je podešavanje ekspozicije (Slika>Podešavanje>Ekspozicija). Možda ćete htjeti pokušati prilagoditi ekspoziciju kako biste otkrili sve skrivene istaknute detalje ili detalje u sjeni.
KORIŠTENJE HDR TONALNOG MAPIRANJA U PHOTOSHOPU
Ovdje koristimo Adobe Photoshop za pretvaranje 32-bitne HDR slike u 16-bitnu ili 8-bitnu LDR datoteku pomoću mapiranja tonova. To zahtijeva tumačenje odluka o vrsti mapiranja tonova, ovisno o predmetu i raspodjeli svjetline unutar fotografije.
Pretvorite u običnu 16-bitnu sliku (Image>Mode>16 Bits/Channel...) i vidjet ćete alat HDR Conversion. Metoda tonskog mapiranja koristi jednu od četiri metode:
| Ekspozicija i gama | Ova vam metoda omogućuje ručno podešavanje ekspozicije i gama, koji služe kao ekvivalent prilagodbi svjetline i kontrasta. |
|---|---|
| Kompresija isticanja | Ova metoda nema mogućnosti i primjenjuje prilagođenu krivulju tonova, koja uvelike smanjuje kontrast istaknutih dijelova kako bi posvijetlila i vratila kontrast u ostatak slike. |
| Izjednači histogram | Ova metoda pokušava redistribuirati HDR histogram u raspon kontrasta normalne 16-bitne ili 8-bitne slike. Ovo koristi prilagođenu tonsku krivulju koja širi vrhove histograma tako da histogram postaje homogeniji. Općenito najbolje funkcionira za histograme slika koji imaju nekoliko relativno uskih vrhova bez piksela između. |
| Lokalna prilagodba | Ovo je najfleksibilnija metoda i vjerojatno najkorisnija za fotografe. Za razliku od ostale tri metode, ova mijenja koliko posvjetljuje ili potamnjuje regije po pikselu (slično lokalnom poboljšanju kontrasta). To ima učinak zavaravanja oka da misli da slika ima više kontrasta, što je često kritično kod HDR slika bez kontrasta. Ova metoda također omogućuje promjenu tonske krivulje kako bi bolje odgovarala slici. |
Prije korištenja bilo koje od gore navedenih metoda, prvo možete postaviti crne i bijele točke na klizače histograma slike (pogledajte "Korištenje razina u Photoshopu" za pozadinu ovog koncepta). Kliknite dvostruku strelicu pored "Krivulja toniranja i histogram" za prikaz histograma slike i klizača.
Ostatak ovog vodiča fokusiran je na postavke koje se odnose na metodu "lokalne prilagodbe", budući da je ona vjerojatno najčešće korištena i pruža najveći stupanj fleksibilnosti.
KONCEPT:HIJERARHIJA TONOVA I KONTRAST SLIKE
Za razliku od ostale tri metode pretvorbe, metoda lokalne prilagodbe ne zadržava nužno cjelokupnu hijerarhiju tonova. Prevodi intenzitete piksela ne samo jednom tonskom krivuljom, već i na temelju okolnih vrijednosti piksela. To znači da, za razliku od upotrebe tonske krivulje, tonovi na histogramu nisu samo rastegnuti i komprimirani, već umjesto toga mogu križati položaje. Vizualno, to bi značilo da bi neki dio predmeta koji je u početku bio tamniji od nekog drugog dijela mogao kasnije dobiti istu svjetlinu ili postati svjetliji od tog drugog dijela - čak i za malu količinu.
U gornjem primjeru, iako su odrazi morske pjene i stijena u prvom planu zapravo tamniji od udaljene površine oceana, konačna slika daje daleki ocean tamnijim. Ključni koncept ovdje je da se na većim područjima slike naše oči prilagođavaju promjeni svjetline (kao što je gledanje u svijetlo nebo), dok na manjim udaljenostima naše oči ne . Oponašanje ove karakteristike vida može se smatrati ciljem lokalne adaptivne metode — osobito za raspodjele svjetline koje su složenije od jednostavnog okomitog spoja u zalasku sunca u oceanu iznad.
Primjer složenije raspodjele svjetline prikazan je u nastavku za tri slike kipa. Kontrast na većim udaljenostima slike nazivamo globalnim kontrastom, dok se promjene kontrasta na manjim udaljenostima slike nazivaju lokalnim kontrastom. Metoda lokalne prilagodbe pokušava zadržati lokalni kontrast, dok smanjuje globalni kontrast (slično kao što je izvedeno s primjerom zalaska sunca u oceanu).
Izvorna slika
Visoki globalni kontrastNizak lokalni kontrast
Nizak globalni kontrastVisoki lokalni kontrast
Gornji primjer vizualno ilustrira kako lokalni i globalni kontrast utječu na sliku. Primijetite kako su velike (globalne) mrlje svjetla i tame preuveličane za slučaj visokog globalnog kontrasta. Nasuprot tome, u slučaju niskog globalnog kontrasta, prednji dio lica kipa je gotovo iste svjetline kao i njegova strana.
Izvorna slika izgleda dobro budući da su sva tonska područja jasno vidljiva i prikazana s dovoljnim kontrastom kako bi dobila trodimenzionalni izgled. Sada zamislite da smo započeli sa srednjom slikom, koja bi bila idealan kandidat za HDR konverziju. Tonsko preslikavanje pomoću lokalne prilagodbe vjerojatno bi proizvelo sliku sličnu krajnjoj desnoj slici (iako možda ne toliko pretjeranu), budući da zadržava lokalni kontrast dok i dalje smanjuje globalni kontrast (čime zadržava teksturu u najtamnijim i najsvjetlijim regijama).
HDR KONVERZIJA POMOĆU LOKALNE PRILAGODBE
Udaljenost koja razlikuje lokalni i globalni kontrast postavlja se pomoću vrijednosti polumjera. Radijus i prag slični su postavkama za neoštru masku koja se koristi za lokalno poboljšanje kontrasta. Visoki prag poboljšava lokalni kontrast, ali također rizikuje induciranje halo artefakata, dok prenizak radijus može učiniti da slika izgleda isprano. Za svaku sliku preporučuje se prilagoditi svaku od njih kako biste vidjeli njihov učinak, budući da njihova idealna kombinacija varira ovisno o sadržaju slike.
Uz radijus i granične vrijednosti, slike gotovo uvijek zahtijevaju prilagodbe tonske krivulje. Ova tehnika je identična onoj opisanoj u vodiču za Photoshop krivulje, gdje su male i postupne promjene u nagibu krivulje gotovo uvijek idealne. Ova krivulja je prikazana za naš primjer vrata ispod, dajući konačni rezultat.
Alat Photoshop CS2+
Konačni rezultatKorištenje metode lokalne prilagodbe
HDR slike koje su pretvorene u 8 ili 16-bitne često zahtijevaju dotjerivanje kako bi se poboljšala njihova točnost boja. Suptilna upotreba razina i zasićenosti može drastično poboljšati problematična područja na slici. Općenito, područja s povećanim kontrastom (veliki nagib tonske krivulje) pokazat će povećanje zasićenosti boje, dok se suprotno događa za smanjenje kontrasta. Promjene u zasićenosti ponekad mogu biti poželjne prilikom posvjetljivanja sjena, ali u većini drugih slučajeva to treba izbjegavati.
Glavni problem s metodom lokalne prilagodbe je taj što ne može razlikovati upadno i reflektirano svjetlo. Kao rezultat toga, može nepotrebno potamniti prirodno bijele teksture i posvijetliti tamnije. Imajte na umu ovo kada birate postavke radijusa i praga kako bi se ovaj učinak mogao smanjiti.
SAVJET:KORIŠTENJE HDR-a ZA SMANJENJE ŠUMA U SJENI
Čak i ako vaša scena ne zahtijeva veći dinamički raspon, vaša se konačna fotografija ipak može poboljšati s druge prednosti:smanjenog šuma u sjeni. Jeste li ikada primijetili kako digitalne slike uvijek imaju više šuma u sjenama nego u svjetlijim tonovima? To je zato što je omjer signala i šuma slike veći tamo gdje je slika prikupila više svjetlosnog signala. To možete iskoristiti kombiniranjem pravilno eksponirane slike i one preeksponirane. Photoshop uvijek koristi najeksponiraniju sliku za predstavljanje određenog tona — čime prikuplja više svjetla u detaljima sjene (ali bez preeksponiranja).
PREPORUKE
Imajte na umu da su HDR slike vrlo nove — osobito u području digitalne fotografije. Postojeći alati će se stoga vjerojatno znatno poboljšati; trenutno ne postoji automatizirani proces koji pretvara sve HDR slike u one koje izgledaju ugodno na ekranu ili u ispisu. Dobre HDR konverzije stoga zahtijevaju značajan rad i eksperimentiranje kako bi se postigle realistične i ugodne konačne slike.
Osim toga, neispravno konvertirane ili teške HDR slike mogu izgledati isprano nakon konverzije. Iako se ponovno ispitivanje postavki pretvorbe preporučuje kao prvi korektivni korak, dotjerivanje s lokalnim poboljšanjem kontrasta može poboljšati rezultate.
Kao i sa svim novim alatima, pazite da ne pretjerate s njihovom upotrebom. Budite oprezni kada kršite izvornu tonsku hijerarhiju slike; ne očekujte da duboke sjene postanu gotovo jednako svijetle kao vedro nebo. U našem primjeru vrata, zgrada i nebo obasjani suncem najsvjetliji su objekti, a takvi su i ostali na našoj konačnoj slici. Pretjerano korištenje HDR efekta može lako uzrokovati gubitak realističnosti slike. Nadalje, HDR treba koristiti samo kada je to neophodno; najbolji rezultati uvijek se mogu postići dobrim osvjetljenjem za početak.