Концепция: тональная иерархия и контрастность изображения
В отличие от трёх остальных методов преобразования, локальная адаптация необязательно сохраняет общую иерархию тонов. Она транслирует интенсивности пикселей не цельной тональной кривой, а с учётом значений окружающих пикселей. Это означает, что в отличие от использования тональной кривой, тона на гистограмме могут быть не просто растянуты и сжаты, но могут и пересекаться в позициях. Визуально это означает, что часть изображения, которая изначально была темнее другой части, может получить аналогичную яркость или даже стать ярче — пусть даже ненамного.
Недодержка | Передержка | Композит с нарушением тональной иерархии |
Очевидным примером случая, когда тональная иерархия сохраняется, является (хотя это не является примером работы локальной адаптации). В этом примере, несмотря на то что морская пена и блестящие камни на переднем плане в действительности темнее, чем поверхность океана на расстоянии, итоговое изображение передаёт океан вдалеке как более тёмный. Ключевая концепция состоит в том, что при переходе к дальней части картины наши глаза адаптируются к изменению яркости (как при взгляде на яркое небо), тогда как на ближней дистанции адаптироваться незачем. Имитация этой характеристики зрения может рассматриваться как цель метода локальной адаптации — в частности, для распределений яркости, которые более сложны, чем простой вертикальный переход, как на берегу океана на закате.
Пример более комплексного распределения яркости показан ниже для трёх изображений статуи. Мы называем контраст на большой части изображения общим, тогда как изменения контраста в малых частях называются локальной контрастностью. Метод локальной адаптации старается сохранить локальную контрастность, снижая общую (аналогично тому, что происходит с примером заката в океане).
Оригинал | Высокая общая контрастностьНизкая локальная контрастность | Низкая общая контрастностьВысокая локальная контрастность |
На примере выше проиллюстрировано визуально, как локальный и глобальный контраст влияют на изображение
Обратите внимание, как крупномасштабные (глобальные) полосы света и тени преувеличены в случае высокой общей контрастности. Наоборот, в случае с низкой глобальной контрастностью лицо статуи в анфас имеет практически одинаковую яркость с профилем
Исходное изображение смотрится прекрасно, поскольку все тональные зоны чётко видны и показаны достаточно контрастно, чтобы выглядеть объёмно. Теперь предположим, что мы начали со среднего изображения, которое было бы идеальным вариантом для преобразования в HDR. Тональное отображение методом локальной адаптации наверняка создало бы изображение, похожее на крайнее правое (хотя, возможно, не настолько утрированное), поскольку оно сохранило бы локальную контрастность, уменьшив при этом общую (тем самым сохраняя текстуру тёмных и светлых зон).
Динамический диапазон и HDR
Давайте начнем с основного определения Динамического диапазона.
Динамический диапазон определяется отношением темных и ярких элементов, которые важны для восприятия вашей фотографии (измеряется уровнем яркости).
Это не абсолютный диапазон, так как он, во многом, зависит от ваших личных предпочтений и того, какого результата вы хотите добиться.
Например, есть множество замечательных фотографий с очень насыщенными тенями, без каких-либо деталей в них; в этом случае можно говорить о том, что на такой фотографии представлена только нижняя часть динамического диапазона сцены.
Динамический диапазон (далее для удобства будем именовать его — ДД) может быть нескольких типов:
- ДД снимаемой сцены
- ДД фотокамеры
- ДД устройства вывода изображения (монитор, принтер и т.д.)
- ДД человеческого зрения
Во время фотосъёмки ДД трансформируется дважды:
- ДД снимаемой сцены > ДД устройства захвата изображения (здесь мы подразумеваем под ним фотокамеру)
- ДД устройства захвата изображения > ДД устройства вывода изображения (монитор, фотоотпечаток и т.д.)
Следует помнить, что любая деталь, которая будет потеряна на этапе захвата изображения – никогда не сможет быть восстановлена в последующем (это мы рассмотрим подробнее чуть позже)
Но, в конце концов, важно лишь то, чтобы полученное изображение, отображаемое монитором, или распечатанное на бумаге радовало ваш взгляд
Цветокоррекция
Получив при настройке баланса белого приятный глазу цвет лица, я пожертвовал цветом зубов модели — они пожелтели. Желтые зубы — это некрасиво, поэтому нужно скорректировать их цвет, тем более что в реальной жизни они не желтые, а белые
Кроме этого в процессе работы я обратил внимание, что нижняя часть лица слишком сильно освещена
Чтобы изменить оттенок эмали зубов, выделяем их (я использовал многоугольное лассо), растушевываем выделение, чтобы не получить резких границ цвета, и используем инструмент Кривые (Curves) в режиме маски. В канале «Blue» понижаем количество краски, благодаря чем зубы избавляются от неприятно выглядящего желтого оттенка эмали (рисунок 12). Понять, почему для устранения желтого оттенка нужно вносить изменения в голубом канале вам поможет статья Управление оттенками цвета цифровой фотографии.
Рисунок 12. Выделив зубы создаем корректирующий слой, где инструментом кривые (Curves) немного осветляем голубой канал (Blue) в средней части гистограммы. Такой прием позволяет понизить количество желтой краски в выделенной области
Для затемнения нижней части лица пользуемся абсолютно тем же приемом, что и в главе 2. Расширение динамического диапазона. Только вместо темной копии изображения используем корректирующий кривые в сторону затемнения слой. Рисунок 13.
Рисунок 13. Чтобы немного затемнить нижнюю часть лица, на корректирующем слое кривую опускаем немного вниз для всех каналов изображения. Используем маску, чтобы проявить затемнение только там, где это необходимо
Интерфейс настроек — подбираем параметры правильно
Следует отметить, что HDR — это не только режим съемки камеры. Многие встречали эту аббревиатуру в виде форматов видеороликов, которые воспроизводят смарт-телевизоры или обычные компьютеры.
Разберемся детальнее с тем, что это такое и чем оно отличается от стандартных форматов.
Понять значение этого показателя для видеофайлов можно на примере того, как изображение из реального мира попадает на наши экраны, создавая стандарт SDR (cтандартный динамический диапазон).
Традиционно процесс происходит следующим образом:
1Видимое глазом изображение реального мира, которое имеет очень большой диапазон яркости, современные любительские и даже мощные профессиональные камеры не могут захватить в полной мере. Они не могут захватить весь диапазон, но распознают его большую часть;
2Далее идет этапы постпродакшена и монтажа, где исходный материал камеры преобразуют в красочное кино. Добавляются спецэффекты, различные виды цветовой коррекции и придается нужно настроение кадрам;
3Следующий этап – мастеринг (приведение видеодорожки к стандартному цифровому или аналоговому сигналу, который может изобразить техника);
4Чтобы уместить получившуюся широкую гамму сигнала в небольшую стандартную гамму устройства, приходиться существенно прореживать, ужимать и обрезать исходный цвет. Получается, что стандартны Full HD и 4K хоть и дают впечатляющий прирост к четкости картинки, но почти никакого динамического диапазона картинки нет.
Современные телевизоры, имеющие возможность отображать картинку в куда больших границах, автоматически пытаются обогатить и приукрасить стандартный сигнал.
Однако, желаемого эффекта не всегда удается добиться, поэтому обычный SDR не обладает той уникальной глубиной цвета и экспозиции.
Рис.5. – принцип работы стандартного диапазона
В отличии от стандартного диапазона, HDR устанавливает новые пространства яркости для видео. В результате, после захвата камеры и постпродакшена видео сохраняет максимум настроек экспозиции и в дальнейшем его без проблем можно передавать для воспроизведения на разных устройствах. Качество картинки будет сохранено, независимо от того, где воспроизводится ролик.
Режим поддерживает диапазон до 10 000 nit (в то время как обычный SDR поддерживает только 100 nit), а видео в 4K может выдать диапазон только в пределах 500-800 nit.
К слову, дисплеев, которые бы поддерживали все 10 000 nit еще не придумали, что дает режиму возможность широко использоваться в будущем.
Рис.6. – схема обеспечения высокого динамического диапазона
Наглядное сравнение двух режимов:
Рис.7. – сравнение двух опций
Как настроить фотоаппарат
Можно воспользоваться функцией автоматического создания HDR в фотоаппарате. Тогда камера сама сделает несколько снимков с разной экспозицией и склеит их в один. Но результат будет лучше, если настроить технику вручную и соединить фотографии при последующей обработке снимков.
Для того, чтобы сделать HDR фотографии понадобится от 3 до 7 исходных изображений с разной экспозицией.
Настраиваем камеру для съемки
Предпочтительнее снимать в RAW формате. Так у фотографа будет больше возможностей подкорректировать кадр при дальнейшей обработке.
Самые удобные режимы для таких съемок – приоритет диафрагмы и ручной режим.
ISO лучше выставлять на минимум – 100 единиц. Диафрагму при достаточном количестве света можно прикрыть до f 11. Естественно, все показатели нужно корректировать в зависимости от условий съемки, и они будут отличаться в яркий солнечный день или вечером.
Лучше воспользоваться автоматическим брекетингом экспозиции. Такую функцию можно найти даже в бюджетных фотоаппаратах. Она позволяет делать несколько фотографий с разной экспозицией. Насколько широким будет диапазон, необходимо указать вручную в меню фотокамеры. Для начала рекомендуется опробовать 3 варианта экспозиции – ±2 EV или ±3 EV.
Чтобы не произошло ошибок, лучше выбрать в меню матричный экспозамер. Если камера все-таки ошибается и выстраивает экспозицию по темным или наоборот по светлым участкам, можно воздействовать на нее иначе. Замерить ее по средне светлому участку, а затем блокировать (кнопка AE-L).
После этого навести фокусировку на нужную точку автоматически или вручную и отключить автофокус.
Сколько делать снимков с разной экспозицией
Начав знакомиться с HDR фотографией, лучше пользоваться классической схемой для этой технологии. А именно, делать 3 кадра с разной экспозицией в пределах от ±2 EV или ±3 EV. При этом стоит оценивать сюжет и условия освещения.
Профессионалы часто используют гораздо больше разных экспозиций вплоть до 9. Это позволяет им добиться максимальной детализации в светах, тенях, средних тонах. Для быстроты работы можно просто изменять на один шаг выдержку в ручном режиме. Это позволит получить столько различных вариантов экспозиции, сколько нужно и без лишних заморочек.
Также популярное количество экспозиций для HDR фотографий – 5. Такой разбег помогает качественно проработать все нужные детали и дает широкий динамический диапазон
При этом важно также оценивать условия съемки. Во многих случаях достаточно и 3 экспозиций и работать в таком формате быстрее
5 экспозиций актуальны, когда многие детали скрываются в глубоких тенях, в светлых участках и средних тонах. Например, в яркий солнечный день. Когда небо оказывается пересвеченным, а тени в лесной чаще слишком густыми. В такой ситуации HDR фотография лучше передаст картинку, приблизив ее к той, которую видит человеческий глаз.
Как подобрать нужную вилку экспозиции
В первую очередь, фотографу следует оценить контрастность снимаемой сцены. Также можно сделать несколько пробных снимков. Это поможет определить, насколько сильны провалы в светлых и темных частях кадра. Как правило, опытные фотографы выбирают вилку ±2 EV или ±3 EV.
Если есть время, и фотоаппарат установлен на штативе, можно сделать несколько пробных серий. Одну с разбегом ±2 EV, вторую — ±3 EV. А затем дома при дальнейшей обработке фотографий выбрать наиболее подходящий вариант. Это проще, чем переснимать кадры при недостатке информации для качественных HDR снимков. Тем более, возможности вернуться на место съемки и поработать в тех же условиях может и не быть. Возможно, некоторые фотографии будут достаточно хороши и с узкой вилкой экспозиции, а для каких-то гармоничной окажется широкая вилка.
Вилка ±3 EV
Это максимальный диапазон экспозиций, который стоит использовать для HDR. Он подойдет для сюжетов с высокими контрастами, в которых важна детальная проработка всех участков снимка.
Вилка ±2 EV
Такой диапазон экспозиций подходит для большинства пейзажей независимо от времени года. Многие фотоаппараты позволяют с каждым кадром изменять экспозицию не на целый шаг, а на полшага. Можно поэкспериментировать с таким вариантом настроек.
Вилка ±1 EV
Такой разбег практически не имеет смысла, когда создаются HDR фотографии. Исключение, когда фотограф сомневается в правильности выбора экспопары, но очень хочет, чтобы детали были проработаны. А так, снимая в RAW формате, можно добиться коррекции экспозиции в пределах ±1 EV и при обычной обработке, не прибегая к HDR. При этом не будет практически никаких потерь качества изображения.
Когда высокий динамический диапазон не стоит использовать?
Несмотря на то что такие кадры выглядят просто замечательно, не во всех случаях уместно использовать эту технологию. Причина не в каких-либо особых «стилистических» правилах: просто в некоторых случаях фотография не выйдет.
- Слишком яркие снимки с большим количеством цветов. В таких случаях эффект HDR сделает фото более тёмным и не настолько «сочным».
- Объекты в динамике. Если в то время, когда вы делаете снимки, в кадре будет ехать, к примеру, велосипедист, то он в любом случае выйдет смазанным и нечетким, а на фото появятся пятна.
- Если на фотографии присутствует много естественных теней, то при «склейке» они или будут слишком «выделяться», или наоборот — потеряют свою глубину.
Samsung
Как сказано выше, стандарт HDR10+ был создан Samsung и Panasonic. Вам покажется это странным, но у Samsung также есть технология HDR+, которая по своей сути сильно отличается от HDR10+. Если уже немного запутались, не переживайте — у маркетингового отдела самой Samsung были похожие проблемы. HDR+ является (точнее, являлся) названием алгоритма конвертации SDR в HDR. Наверное, термин «SHDR» подошел бы лучше. В любом случае, эта технология уже ушла в прошлое, и в моделях 2019 года ее больше нет.
Очевидно, что тысяча лучше десятка, поэтому формат HDR 1000 был бы куда интереснее, чем HDR10. Однако речь идет об абсолютно разных понятиях. Samsung придумала HDR 1000 для обозначения пиковой яркости в 1 000 нит. Эта маркировка есть у некоторых моделей телевизоров и ничего кроме уровня яркости она не обозначает. У Samsung также есть связанные с яркостью маркетинговые названия «HDR 1500» и «HDR 2000». Последнее иногда преподносится как «Q HDR 2000» или просто «QHDR», так как речь идет о линейке QLED-моделей. Похоже, Samsung решила использовать «Q» везде: Q Color, Q Contrast Ultimate, Q Viewing Angle, Q Display и Q Engine. Еще бывают Q Picture, Q Style и Q Smart, но это зависит от вашей страны. Несколько лет назад подобным образом Samsung повсюду использовала букву «S», включая SUHD.
В общем, 2000 — это не год, а яркость. Теперь вы понимаете, как Samsung придумывает маркетинговые термины, самыми свежими из которых стали HDR 4000 и Q HDR 4000. Только давайте не будем здесь использовать название «HDR 4K», иначе большинство из нас окончательно перестанет понимать, что к чему. И все-таки непонятно, почему Samsung не могла обойтись простым «4 000 нит».
Q HDR Elite — вот вам самый замечательный маркетинговый термин без четкого объяснения. Примерно то же можно сказать о Quantum HDR, который, по всей видимости, относится к линейке телевизоров Samsung 8K QLED. Это понятие подразумевает, что в телевизоре используются ЖК-дисплей Quantum Dot и технология HDR, но сама компания вообще не стала заморачиваться с объяснениями.
Ну хорошо, а может ли быть что-то круче Q HDR Elite? Конечно! Например, Q HDR EliteMax: «Наш самый продвинутый HDR-эффект на основе HDR 10+. Система создана эксклюзивно для телевизора Q9 c изображением самого премиального уровня».
Наконец, вы можете столкнуться с загадочными терминами Quantum HDR 12X и Quantum HDR 16X. Здесь опять нет ничего нового в техническом плане — термины понадобились, чтобы различать некоторые модели 2019 и 2018 годов. Привязки к HDR10+ нет — маркировки «12Х» и «16Х» указывают на яркость и являются множителями некого «базового значения». Если исходить из известных характеристик HD-телевизоров Samsung, то это значение, вероятнее всего, составляет 100 нит.
Типы динамического диапазона
Динамический диапазон снимаемой сцены
Какие из самых ярких и самых темных деталей сцены вы хотели бы запечатлеть? Ответ на этот вопрос полностью зависит только от вашего творческого решения. Вероятно, лучший способ усвоить это – рассмотреть несколько кадров, в качестве образца.
Например, на фотографии выше, нам хотелось запечатлеть детали как внутри помещения, так и за его пределами.
На этой фотографии, мы также хотим показать детали и в светлых и в тёмных областях. Однако, в этом случае детали в светлых областях нам более важны, чем детали в тенях. Дело в том, что области светов, как правило, хуже всего смотрятся при фотопечати (зачастую, они могут выглядеть как простая белая бумага, на которой и распечатан снимок).
В подобных сценах динамический диапазон (контрастность) может достигать значения 1:30 000 и более – особенно, если вы снимаете в тёмной комнате с окнами, через которые проникает яркий свет.
В конечном счете, HDR-фотография в подобных условиях – оптимальный вариант для получения снимка, радующего ваш взор.
Динамический диапазон фотокамеры
Если бы наши камеры были способны запечатлеть высокий динамический диапазон сцены за 1 снимок, мы бы не нуждались в методах, описанных в этой и последующих статьях, посвященных HDR. К сожалению, суровая действительность такова, что динамический диапазон фотокамер значительно ниже, чем во многих сценах, для съёмки которых они используются.
Как определяется динамический диапазон фотокамеры?
ДД камеры измеряется от самых ярких деталей кадра до деталей теней, превышающих уровень шума.
Ключевым моментом в определении динамического диапазона камеры является то, что мы измеряем его от видимых деталей области светов (необязательно и не всегда чисто белых), до деталей теней, чётко различимых и не теряющихся среди большого количества шума.
- Стандартная современная цифровая зеркальная камера может охватить диапазон в 7-10 стопов (в диапазоне от 1:128 до 1:1000). Но не стоит быть чересчур оптимистичным и доверять только цифрам. Некоторые фотографии, несмотря на присутствие внушительного количества шумов на них, в большом формате смотрятся великолепно, другие же – теряют свою привлекательность. Всё зависит от вашего восприятия. Ну и, конечно, размер печати или отображения вашего фото также имеет значение
- Диапозитивная фотоплёнка способна охватить диапазон в 6-7 стопов
- Динамический диапазон негативной плёнки составляет около 10-12 стопов
- Функция восстановления светов в некоторых RAW-конвертерах может помочь получить дополнительно до +1 стопа.
За последнее время технологии, применяемые в зеркалках шагнули далеко вперёд, но ожидать чудес, всё же, не следует. На рынке можно отыскать не так много камер, способных захватить широкий (по сравнению с другими камерами) динамический диапазон. Ярким примером может служить Fuji FinePixS5 (в настоящее время не выпускается), матрица которой имела двухслойные фотоэлементы, что позволило увеличить ДД, доступный S5 на 2 стопа.
Динамический диапазон устройства вывода изображения
Из всех этапов цифровой фотографии, вывод изображения, как правило, демонстрирует самый низкий динамический диапазон.
- Статический динамический диапазон современных мониторов варьируется в пределах от 1:300 до 1:1000
- Динамический диапазон HDR-мониторов может доходить до 1:30000 (просмотр изображения на таком мониторе может вызвать ощутимый дискомфорт для глаз)
- Динамический диапазон фотопечати большинства глянцевых журналов составляет около 1:200
- Динамический диапазон фотоотпечатка на качественной матовой бумаге не превышает 1:100
У вас вполне резонно может возникнуть вопрос: зачем при съёмке стараться захватить большой динамический диапазон, если ДД устройств вывода изображения настолько ограничен? Ответ заключается в компрессии динамического диапазона (как вы узнаете далее, тональное отображение также связана с этим).
Что такое HDR+
Умные головы придумали алгоритм, лишенный недостатков HDR. Впрочем, общее с HDR у него одно лишь название.
HDR+ расшифровывается как High-Dynamic Range + Low Noise
Свою известность он получил за ряд выдающихся возможностей: алгоритм способен устранять шумы практически без потери детализации, повышать качество цветопередачи, что крайне важно при плохом освещении и по краям кадра, вместе с этим он сильно расширяет динамический диапазон фотографии. HDR+, в отличие от стандартного HDR, почти не боится тряски смартфона и движения в кадре
Первым смартфоном с поддержкой HDR+ стал Nexus 5. Из-за не самого лучшего баланса белого и маленького отверстия диафрагмы (f2.4) камера этого смартфона считалась не более чем крепким середнячком. Все изменилось с выходом обновления Android 4.4.2. Именно оно принесло с собой поддержку режима HDR+ и изумительное качество ночных снимков. Они хоть и не отличались большой яркостью по всему полю кадра, но благодаря HDR+ практически не содержали шума при сохранении мелких деталей и обладали превосходной (для смартфонов 2013 года) передачей цветов.
Nexus 5 + HDR+
Другие статьи в выпуске:
Использование тонального отображения HDR в Photoshop
Используем Adobe Photoshop для преобразования 32-битного HDR-изображенияв 16 или 8-битный файл LDR, применив тональное отображение. Это потребует от нас принципиальных решений о типе тонального отображения, в зависимости от предмета съёмки и распределения яркости в фотографии.
Запустите преобразование изображения в обычное 16-битное (Image→Mode→16 Bits/Channel), и вы увидите инструмент преобразования HDR. Можно выбрать один из четырёх методов тонального отображения, как описано ниже.
Экспозиция и гамма | Этот метод даёт вам возможность скорректировать экспозицию и гамму вручную, что служит эквивалентом изменению яркости и контраста, соответственно. |
---|---|
Компрессия яркости | У этого метода нет параметров настройки, он применяет специальную тональную кривую, которая значительно сокращает контраст ярких частей, чтобы высветлить и сохранить контраст в остальном изображении. |
Эквализация гистограммы | Этот метод пытается перераспределить гистограмму HDR в диапазон контрастности обычного 16 или 8-битного изображения. В нём применяется специальная тональная кривая, которая растягивает пики гистограммы, так чтобы она стала более однородной. Обычно это наилучшим образом работает для гистограмм, в которых есть несколько относительно узких пиков без пикселей в промежутках. |
Локальная адаптация | Это наиболее гибкий метод и, пожалуй, наиболее используемый фотографами. В отличие от трёх предыдущих, этот метод меняет яркость частей изображения на попиксельной основе (аналогично повышению локального контраста). Тем самым глаз обманывается, полагая, будто контрастность изображения выше, что зачастую критично для потерявших контрастность HDR-изображений. Этот метод позволяет изменять тональную кривую для лучшего соответствия изображению. |
Прежде чем использовать любой из этих методов, сперва может быть полезно определить точки белого и чёрного, используя движки на гистограмме изображения (основы этой концепции изложены в главе «Photoshop: используем «Уровни»»). Нажмите на двойную стрелку рядом с пунктом «Тональные кривые и гистограмма» (Toning Curve and Histogram), чтобы получить гистограмму изображения и движки.
Заключительная часть данной главы фокусируется на параметрах настройки метода «локальной адаптации», поскольку он, вероятно, является наиболее используемым и обеспечивает максимальную степень свободы.
Что такое HDR и зачем он мне нужен
Камеры ограничены количеством деталей изображения, которое они могут записывать, когда датчик подвергается воздействию света. Независимо от того, используете ли вы автоматические настройки или делаете снимки, используя искусно ручные настройки, ваша цель — использовать имеющийся свет, чтобы максимизировать детализацию получаемого изображения. Проблема в том, что, когда вы снимаете тяжелые тени и яркие огни, вы вынуждены терять детали в одном или другом диапазоне.
Опытный фотограф может настроить свои элементы экспозиции, чтобы добиться мельчайших деталей в тенях или бликах, или выбрать середину, «правильное» решение экспозиции, и потерять некоторые детали в обоих. Сосредоточение на светлых областях превратит все остальное в сплошной темно-черный (верхний ряд). Сосредоточение внимания на деталях в темных областях приведет к размытию в ярких областях (нижний ряд). Большинство людей, вероятно, выбирают что-то посередине, чтобы получить прилично выглядящую картинку, но она все еще не идеальна.
Использование такого рода «нормальной» экспозиции, когда фотограф должен принимать такие жесткие решения, иногда называют «стандартным» или «низким» динамическим диапазоном изображения.
HDR решает эту проблему, снимая несколько фотографий с разной экспозицией, а затем комбинируя их, чтобы получить лучшее из всех: детали в тенях и детали в бликах.
Чтобы избежать путаницы, стоит отметить, что существует множество различных методов создания изображений, которые все называются HDR. Многие из этих методов очень разные, хотя терминология во многом совпадает. Запомните о HDR:
- Обычные фотографии имеют меньший диапазон яркости, чем может видеть человеческий глаз. Этот диапазон называют «Стандарт» или «Низкий динамический диапазон».
- Существуют способы и методы, позволяющие обойти эти ограничения изображения, и эти методы иногда называют методами формирования изображения HDR. Эти конкретные методы, как правило, старше и предшествуют цифровой комбинации изображений.
- Существуют также форматы изображений с высоким динамическим диапазоном и цветовые пространства, которые имеют больший диапазон значений, чем стандартные форматы диапазонов, способные захватывать насыщенные детали в тенях и светлых участках одновременно. Они также правильно называются HDR и не совпадают с ранее упомянутыми методами. Обычно они записываются с помощью оборудования HDR.
Вы можете сделать такие снимки вручную, для этого нужно сделать несколько снимков и использовать программы для редактирования фотографий, чтобы создать свое изображение, или с помощью смартфона. Большинство современных смартфонов имеют встроенные функции HDR, которые позволяют быстро сделать три фотографии и объединить их в одну фотографию HDR. Включите функцию «HDR» на своём смартфоне и попробуйте сделать несколько фотографий. Возможно, часть полученных фотографий частично будут размыми (как на фотографии ниже).
То, что большинство современных цифровых фотографов называют HDR-изображениями, — это метод объединения изображения из нескольких цифровых экспозиций для создания одной фотографии с деталями, которые обычно невозможны.
Некоторые цифровые камеры могут иметь аналогичную опцию. В других, особенно в старых, такой функции может и не быть. В этом случае все немного сложнее.
Создаём HDR и тональное отображение в Photoshop
Создать HDR в Photoshop-е можно из изображений с расширением JPG, TIF или RAW. Для этого выбираем необходимый файл, через меню File>Automate>Merge to HDR, или применяем опцию Attempt to Automatically Align Source Images. Но учтите что, выравнивание изображений в Photoshop занимает много времени, вплоть до 45 минут для HDR из трёх файлов RAW. Если программа не смогла обнаружить EXIF-данные, она попросит внести их вручную.
После сделанных вычислений появится окошко предспросмотра HDRI, но так как обычные мониторы не могут воспроизводить 32-битные изображения, будет видна только часть светового диапазона данного снимка. Справа будет отображена гистограмма получившегося изображения HDRI. При этом, передвигая ползунок, можно регулировать гамму изображения и подбирать части фотографии с различными уровнями освещённости. Установите значение Bit Depth на 32 и подтвердите ОК.
После этого, HDR можно конвертировать в обычное изображение. Для начала лучше всего его преобразовать в 16 бит, чтобы минимизировать возможные потери при последующей обработке. Для этого ваши действия выглядят так:
Image>Mode>16 Bits/Channel. В появившемся окне с четырьмя опциями расположенными вверху, интерес представляет только последняя опция Local Adaptation. Кроме кривой, которая работает аналогично простым кривым Photoshop, в этом окне предусмотрены два параметра — Radius и Threshold. В то время как кривая отвечает за изменение общего контраста, эти два параметра определяют местный контраст, контраст деталей.
Например, Radius определит сколько пикселей можно считать «локальным» участком при изменении контраста. Слишком маленькие значения придадут изображению несколько плоский вид, тогда как слишком завышенные станут причиной появления световых ореолов, особенно если в параметре Threshold также установлены высокие значения. Threshold отвечает за уровень «выражения» локального контраста.
Теперь нам осталось произвести некоторые манипуляции с кривой. Для того чтобы определить расположение светового участка изображения на кривой, как и в обычных кривых следует провести курсором по данному участку изображения. Также можно создать несколько изображений с разными параметрами тонального изображения, после чего соединить их с различными режимами перекрытия, или же скрыть масками нужные части слоёв.
Перед тем как подтвердить сделанные изменения кнопкой ОК, предварительно отдельно сохраните установки на кривой, чтобы при необходимости вы могли внести дополнительные коррективы или использовать для других изображений, снятых в похожих условиях.
Первая часть статьи здесь.
Когда стоит использовать HDR
Такой формат не всегда может улучшить снимки, поэтому не стоит включать его постоянно. Когда он пригодится:
- При съемке пейзажей. High Dynamic Range Image оживит картинку и сделает ее объемнее. Ведь фотосъемка днем предполагает разное освещение сцены. Темное небо и светлая земля (или наоборот) делают фотографии скучными и непрофессиональными. HDR позволяет проработать все детали снимка на земле и получить красивое насыщенное небо;
- При съемке людей в полдень в яркий солнечный день. Фотографы знают, что полуденное солнце – не лучший попутчик для фотосессии. Но не всегда удается снимать в идеальное время. При помощи формата HDR можно минимизировать жесткие тени и другие неприятности, получаемые на фотосессии при ярком солнце;
- При нехватке света или контровом освещении. Еще один повод использовать этот формат – недостаток света в пасмурный день или съемка объекта, который освещен сзади. Так получается слишком много темных участков. Но совмещение нескольких фотографий с разной экспозицией может исправить ситуацию.
Что такое HDR
Для полного понимания принципа работы HDR+ придется для начала разобраться с обычным HDR.
Основная проблема всех камер смартфонов — маленький размер матрицы (а точнее — фотоячеек) и, как следствие, недостаточный охват динамического диапазона. Чтобы исправить этот недостаток, был разработан алгоритм HDR (High-Dynamic Range), принцип работы которого следующий: камера делает кадр со стандартным для данной сцены уровнем экспозиции, затем делает недоэкспонированный кадр, на котором будут четко видны лишь пересвеченные области изначального снимка, далее выполняется переэкспонированный снимок, на котором видны только затемненные детали изначального снимка, а все остальное пересвечено. Далее снимки накладываются друг на друга и объединяются при помощи специальных алгоритмов, качество которых зависит от производителя софта камеры. В результате получается снимок с хорошей проработкой деталей как в тенях, так и в более светлых местах.
Недостатки HDR очевидны: долгое время съемки приводит к тому, что попавшие в кадр движущиеся объекты будут двоиться, а даже небольшая тряска смажет картинку.
Все игры одинаково отображают HDR?
В играх существует два способа отображения HDR: встроенная поддержка и автообновление со стандарта SDR.
Игры с лучшим HDR по версии Digital Foundry
В большинстве игр, выпущенных до 2017 года, отсутствует встроенная поддержка HDR. К тому же далеко не все игры адаптированы под высокий динамический диапазон одинаково хорошо. Список игр для ПК и мобильных платформ можно найти по ссылке.
Тестирование функции Auto HDR на консоли Xbox Series X
Одной из ключевых фич Xbox Series X/S стала функция Auto HDR — автоматическое обновление совместимых игр с SDR до HDR. Функция работает и на ПК для многих игр, совместимых с DirectX 11 и DirectX 12. Включить Auto HDR можно в настройках Windows HD Color.
Сравнение динамических диапазонов Gears 5. Изображение: Microsoft
В качестве хорошего примера Microsoft выделяет Gears 5: слева — картинка SDR, посередине — Auto HDR, справа — HDR, разработанный студией The Coalition специально для этой игры. Оттенки серого — области сцены, которые полностью показывают SDR-дисплеи. Цвета радуги — области, которые могут отображаться только при работе HDR. Созданный The Coalition встроенный высокий диапазон показывает больше цветов и оттенков, чем автообновление картинки. Тем не менее сейчас на рынке мало игр, подобных Gears 5.