HDR фотография

16 января 2010 Это интересно знать Прочитали 3,371 раз(а)

Техника создания HDRI (High Dynamic Range Image – изображения широкого динамического диапазона) или по-другому технология HDR уже давно превратилась в отдельное направление в фотографии. Причем HDR сегодня широко применяется не только в фотографии, но и при создании компьютерных игр или в 3D графике. Методы и инструменты этой технологии пользуются заслуженной популярностью как у профессиональных фотографов, так и начинающих любителей фотографии. Технология HDR позволяет Вам получать реалистичные и фантастически красивые фотографии, которые смотрятся как настоящие картины, написанные маслом. Она также дает возможность фотографу экспериментировать, давая волю своей фантазии и помогая создавать уникальные визуальные эффекты.

Прежде чем говорить о способах и методах создания HDRI, необходимо разобраться, что же такое изображение с расширенным динамическим диапазоном. Под термином динамический диапазон в фотографии обычно понимают отношение яркости самой светлой части изображения к самой темной. Эту характеристику принято измерять в единицах экспозиции (шаг, ступень – EV). Проблема фотографической широты или динамического диапазона была четко выявлена еще в самом начале развития фотографии. Дело в том, что человеческий глаз представляет собой сложную зрительную систему, которая обладает высоким динамическим диапазоном, а значит, способна различать мелкие детали и на светлом фоне, и на темных участках. Таким образом, глаза человека могут адаптироваться к изменениям в освещении до двадцати четырех шагов в экспозиции.

В тоже время возможности современных камер и фотопленок недостаточно для того, чтобы правильно отобразить эти детали и четко зафиксировать на снимке как яркие, так и темные части изображения. Именно поэтому мы часто можем наблюдать на фотоснимках вместо дневного пейзажа с красивым голубым небом сплошной белый фон, а на темных участках изображения вместо отдельных деталей – одно темное пятно. Если человеческий глаз способен различать сто миллионов оттенков в окружающем нас мире, то фотокамера – в несколько раз меньше. Причем возможности современных мониторов или плазменных телевизоров, где мы просматриваем отснятые изображения, также, весьма ограничены. Например, плазменные телевизоры способны детально отображать изображения лишь до 13-ти ступеней экспозиции. А динамический диапазон большинства современных камер ограничен 9-ю ступенями экспозиции. Соответственно, изображения с большим динамическим диапазоном фотокамера выдает с определенной потерей информации в виде пересвеченных или совершенно темных участков снимка. Бороться с этим негативным явлением и призвана технология HDR, обеспечивающая получение фотографий, где можно ясно видеть и детали в тенях, и яркие участки изображения.

Пример HDR фотографии

Надо отметить, что производители фотокамер в течение многих лет старались нивелировать эти ограничения фототехники при разработке новых моделей. Однако, часто увеличение динамического диапазона камер достигалось путем ухудшения других не менее важных характеристик фотоаппарата. Цифровая фотография значительно расширила возможности фотографа по редактированию изображений, тем не менее, и она пока не может в полной мере решить проблему воспроизведения изображений с расширенным динамическим диапазоном. Это и стало причиной появления нового направления в фотографии – технологии HDR.

Итак, в чем же заключается основной принцип этой технологии? Для того, чтобы расширить динамический диапазон снимка, используется метод комбинирования нескольких отдельных кадров, снятых с разной экспозицией, для получения единого изображения, которое будет содержать в себе все детали исходных кадров – как в темных, так и в светлых участках. Таким образом, сразу несколько снимков с разной экспозицией с помощью специального программного обеспечения, установленного на компьютере, переводятся фотографом в одно изображение. Но это еще не все. Поскольку по описанным выше причинам, монитор компьютера не позволяет отобразить в полной мере полученное таким способом HDR-изображение, его необходимо перевести в обычный 16-ти или 8-ми битный режим, который воспринимается обычным монитором. Этот метод в HDR-фотографии принято называть тональной компрессией.

Более детально этот процесс выглядит следующим образом. Перед началом съемки необходимо перевести Вашу фотокамеру в режим приоритета диафрагмы, установить максимальную скорость серийной съемки, выбрать сюжет и включить режим брекетинга для получения трех – пяти последовательных снимков с различной выдержкой. Чтобы серия фотографий была без «сдвига» необходимо использовать штатив для камеры или найти хорошую точку опоры. Не сдвигая фотоаппарат, сначала делаем длинную выдержку, например, две секунды, фотографируем, а затем последовательно уменьшаем ее. При этом стоит помнить, что для изменения экспозиции на два шага (ступени), время выдержки, соответственно, нужно изменить в четыре раза. В результате, Вы должны получить не менее трех – пяти кадров, где одно изображение будет с правильно экспонированными тенями, а другое – с правильно экспонированными световыми участками.

Для совмещения отдельных кадров в одно HDR-изображение сегодня используется специальное программное обеспечение. Безусловно, самым популярным таким инструментом является программа Photoshop – верный помощник любого современного фотографа. Запустив эту программу и открыв в верхнем меню опцию File->Automate->Merge to HDR, Вы последовательно выделяете свои отснятые файлы и нажимаете ОК. Если файлы большого размера, то компьютер будет медленно «думать» и создание HDR-файла может затянуться на достаточно долгое время. После этого необходимо перевести полученное 32-битное изображение в привычное 8-ми или 16-ти битное. Для этого используем меню Image->Mode->16 Bits/Channel. Откроется новое окно, в котором Photoshop предлагает пользователям несколько опций:

- Highlight Compression: позволяет сжимать световой диапазон изображения до 16-ти битного пространства;

- Exposure and Gamma: позволяет изменять экспозицию и значение гаммы изображения;

- Equalize Histogram: обеспечивает сжатие динамического диапазона изображения с учетом локального контраста, который меняется в зависимости от количества пикселей в конкретной области гистограммы;

- Local Adaptation: наиболее востребованная опция, которая позволяет легко переводить 32-битное изображение с помощью специальной гистограммы.

Воспользовавшись последней опцией, Вы переходите в режим гистограммы, которая определяет распределение темных и светлых оттенков на изображении. По умолчанию «горок» на рисунке слева расположен черный цвет, а справа белый. Теперь Вам осталось только немного поработать с кривой. Двигаем верхнюю точку до тех пор, пока она не окажется в начале «горок», а значит, все что располагается справа от этой точки будет белым на итоговом изображении. Далее с нижней точкой линии проделываем тоже самое, и теперь все, что находится слева от нее станет черным на изображении. Остальные точки на кривой Вы располагаете уже по собственному усмотрению. Только нужно помнить, что чем выше кривая, тем ярче свет. Поэтому поднимая кривую в левой части гистограммы Вы осветляете темные участки на изображении, а понижая кривую в правой части – Вы оттемняете светлые детали. При экспериментировании с этой гистограммой Вы можете обнаружить, что сильные отклонения от прямой линии дают неожиданные визуальные эффекты. Подобную процедуру по переводу отдельных снимков в HDR-изображение сегодня можно производить не только в фотошопе, но и в других популярных редакторах, например, Photomatix или Artizen HDR.

До появления HDR-технологии фотографам для получения реалистичных снимков с расширенным динамическим диапазоном приходилось долго и упорно работать, используя градиентные фильтры при съемке или средства графических редакторов, чтобы вручную сформировать одно изображение из нескольких кадров. HDR-технология существенно упростила выполнение этой задачи, и сегодня все, что требуется от фотографа – это сделать несколько снимков с разной экспозицией и воспользоваться специальным программным обеспечением для автоматического получения HDR-изображения. При этом HDR расширила творческие возможности фотографа, делая возможным получение изображений с удивительными художественными эффектами. А самое главное, HDR-технология позволяет добиваться реалистичности Ваших фотографий и правильного отображения красоты окружающего нас мира.

Источник: Фотокомок – доступно о фотографии (при копировании активная ссылка обязательна)