Больше контраста и деталей на цифровых снимках

21

Глубокие тени и яркий свет — тяжкое испытание для цифровой камеры. Метод HDR (High Dynamic Range, широкий динамический диапазон) выявляет такие детали, о существовании которых вы и не догадывались.

HDR лучшие участки (1) HDR лучшие участки (1) HDR лучшие участки (2) HDR лучшие участки (2) HDR лучшие участки (3) HDR лучшие участки (3) HDR итоговое изображение HDR итоговое изображение Конвертация изображения Конвертация изображения Эффектный, впечатляющий кадр. Турист нажимает на спуск и получает… заурядный снимок скульптурного ансамбля. Какую бы выдержку он ни выбрал, все равно: то детали фигур потеряются, то небо станет похоже на застиранную простыню…

Проблема в том, что такой выдержки, при которой сохранились бы все детали и на свету, и в тени (то есть полный контрастный диапазон), попросту не существует. Однако не стоит отчаиваться: с помощью компьютера даже из серии посредственных кадров можно составить настоящий фотошедевр. На выручку приходит технология под названием HDR (High Dynamic Range), расширяющая контрастный диапазон снимка настолько, что даже на самых светлых и темных участках детали прорисовываются с точностью до пикселя. В этой статье мы опишем основы популярного фотографического приема.

Проблема: видит око…

В то время как человеческий глаз четко различает все детали даже при очень контрастном освещении, цифровые камеры в сложных ситуациях оказываются бессильны. В ясный летний день свет полуденного солнца вполне может достигать яркости около 1,6 млрд кд/м2. Для сравнения: яркость лампочки мощностью 100 Вт — всего 10 млн кд/м2.

Динамический диапазон пейзажа в полдень при слепящем солнце доходит до 20 ступеней диафрагмы. Это чересчур даже для наших глаз: начиная с 14 ступеней, человек уже видит не все. Для аналоговой фотографии предел составляет около 11 ступеней, а для цифровых сенсоров и того меньше.

Динамический диапазон цифровой камеры не превышает девяти ступеней диафрагмы, да и то лишь в формате RAW.

При преобразовании снимка в более компактный формат JPEG этот диапазон снова сокращается — до восьми ступеней диафрагмы, что соответствует стандартной глубине цвета 8 бит. Но на этом потери информации не заканчиваются: и на мониторе, и на бумаге контрастность будет еще меньше.

С таким явлением сталкивались многие: выразительное голубое небо на снимке превращается в линялое полотно, горы на переднем плане тонут в тени. Когда снимаешь в помещении, вместо фигурно подстриженных кустов за окном получается серый квадрат. Снимок совсем не соответствует нашему восприятию.

Dynamic Range Increase : шаг к реалистичности

Ключ к правдоподобной фотографии — серия снимков, сделанных с разной экспозицией, или хотя бы два таких снимка. Для того чтобы границы снимков точно совпадали, необходим штатив. Самым популярным способом приблизить кадр к реальности на сегодняшний день остается так называемое расширение динамического диапазона — Dynamic Range Increase (DRI). Два снимка, сделанные с разной экспозицией, объединяются в один, и для каждого участка кадра выбирается наиболее удачный вариант. Тогда и небо остается голубым, и затененные детали не пропадут.

Расширить динамический диапазон можно двумя методами: либо смонтировать изображение вручную в графическом редакторе, используя маски слоев, либо объединить два кадра с усреднением значений. Для человеческого глаза такая фотография более или менее соответствует реальности, и все же это 8-битный снимок с довольно узким динамическим диапазоном.

HDR : полный динамический диапазон, 32 бит

HDR-изображения передают максимально возможный динамический диапазон: разница между крайними значениями яркости у них в четыре раза больше, чем у JPEG. Первый шаг к созданию HDR-кадра — такой же, как и для DRI: фотограф делает не один снимок, а экспозиционную серию из двух (лучше трех) снимков одного и того же объекта. Затем программа, используя EXIF-данные экспозиционной серии снимков, сама составляет из них единый кадр.

В отличие от DRI, в данном случае динамический диапазон каждого участка изображения полностью сохраняется, так что динамический диапазон всего кадра тоже получается весьма широким. Отдельные значения яркости объединяются при глубине цвета 32 бит.

Однако для таких больших графических файлов нужен новый формат, поскольку JPEG предусматривает только 256 градаций яркости. Чаще всего для HDR-фотографии используется формат OpenEXR — его поддерживают приложения Adobe и такие программы, как Photomatix. Для дальнейшей обработки снимок приходится перевести в 8-битный режим (JPEG).

Дорогое удовольствие: HDR -мониторы не каждому по карману

Достаточно взглянуть на HDR-изображение, чтобы понять: новая технология — это лишь половина дела. Ведь рядовой TFT-монитор воспроизводит лишь малую часть диапазона яркости, свойственного HDR-кадру. А настоящие HDR-мониторы стоят баснословно дорого: компания BrightSide Technologies предлагает 37-дюймовый дисплей с яркостью 3000 кд/м3 и контрастностью 200 000:1 примерно за $40 000 — кругленькая сумма, что и говорить, особенно для фотолюбителя! Пока подобные мониторы не подешевеют, HDR-файлы придется приспосабливать к выводу на 8-битные носители. Операция Tone Mapping сжимает диапазон яркости от 32 бит до 16 и даже до 8 — в Adobe Photoshop CS2 ее параметры настраиваются через «HDR Conversion».

Фотоаппараты, способные делать HDR-снимки, уже существуют, но по ценам вполне могут сравниться с автомобилем. Так, Leica S1 Alpha Pro стоит примерно $20 000.

Первый шаг навстречу массовому потребителю сделала Fujifilm, разработав сенсор Super CCD SR, который используется в зеркальной модели S5 (около $2000). В этом необычном CCD-сенсоре каждый пиксель состоит из двух элементов: так называемых S и R. S-элемент, больший по размерам и поэтому более светочувствительный, различает все нюансы в тенях, тогда как меньший R-элемент лучше распознает светлые участки. Сенсор регистрирует две яркостные составляющие одного и того же кадра, и на основе этого камера рассчитывает пиксели единого изображения.

Игры и фильмы: и здесь HDR заявляет о себе

Большой диапазон контрастности важен не только для фотографов. В компьютерных играх и кино качественная передача деталей в темных и светлых участках ценится ничуть не меньше. В трехмерной компьютерной графике метод HDR используется для создания теней и бликов. Современные видеоплаты поддерживают HDR при 16-битной точности вычислений с «плавающей точкой». Впрочем, в Голливуде такие гиперреалистичные фильмы начнут снимать еще не скоро.

ПОДЕЛИТЬСЯ


Предыдущая статьяКак отключить автозапуск внешних носителей в XP
Следующая статьяКонец защите от копирования?
КОММЕНТАРИИ



    Загрузка...
    MEDIAMETRICS