Cz. I
Wprowadzenie
To co widzą nasze oczy, może być niemożliwe do zarejestrowania przez matrycę aparatu fotograficznego.
Rozpiętość
rzeczywistej
fotografowanej
sceny
Podstawowy problem z jakim fotograf musi sobie poradzić podczas robienia zdjęć to ustalenie prawidłowej
ekspozycji. Nawet najbardziej zaawansowane matryce nie dają jednoznacznej odpowiedzi jakiego czasu i
przysłony użyć kiedy robimy zdjęcie pejzażu.
Problem ten wynika z rozpiętości dynamicznej sceny czyli różnicy pomiędzy tym jakie naświetlenie jest
potrzebne, aby zachować szczegóły w najciemniejszym miejscu na zdjęciu, oraz tym jakie jest potrzebne,
aby najjaśniejsze miejsce na zdjęciu nie było zupełnie białe, czyli wybieramy zakres jasności, który
wykorzystamy. Ciemny zakres sceny (wszystko w lewo od A) zostanie zapisany na matrycy jako czarny
{0,0,0}
a jasny (w prawo od B) zostanie zapisany jako biały
{255,255,255}
. Szczegóły zostaną dokładnie
odnotowane tylko wewnątrz okna. Ustawiając różne ekspozycje będziemy „jeździć“ oknem po całej jasności
sceny. Dodając wartości ekspozycji przesuniemy okno w lewo. Ciemniejsze punkty sceny wejdą w zakres
okna, ale jaśniejsze wypadną
.
Zmniejszając ekspozycję przesuniemy okno w prawo, ale ciemniejsze punkty
sceny „uciekną z okna” otrzymamy ciemne miejsca bez szczegółów.
Co zatem zrobić jeśli rozpiętość fotografowanej sceny jest większa niż 4-6EV?. Musimy zastosować
techniki
DRI lub HDR
pozwalające na tworzenie plików cyfrowych o rozpiętości tonalnej wyższej niż rozpiętość
matrycy na której ów plik został pierwotnie zarejestrowany.
Kto może korzystać z techniki DRI (HDR) i jaki sprzęt jest do tego potrzebny?
Żeby móc skorzystać z techniki DRI/HDR nie potrzebujemy specjalnego sprzętu.
W celu uzyskania poprawnych efektów korzystamy z zwykłego aparatu cyfrowego, który oferuje:
- pracę w
trybie ustawień ręcznych (manualnych)
=> M
- tryb manualny ustawienia ostrości =>
MF
- punktowy tryb pomiaru światła =>
SPOT
- zapis plików w formacie
RAW
(ewent.
TIFF
lub
JPEG
)
- możliwość wyświetlania histogramu
Kilka słów o technice poprawnego wykonywania zdjęć do techniki DRI lub HDR.
Do zdjęć w technice DRI lub HDR używamy
solidnego
statywu
,
korzystamy z samowyzwalacza
w celu
uniknięcia poruszenia aparatu podczas serii ujęć, aparat musi być w trybie ustawień manualnych MF, jeśli
stosujemy format plików JPG
(ale lepiej jeśli można – TIFF) =>
BB
balans bieli
nie może być ustawiony
jako automatyczny
, musi być ustawiony przez użytkownika, dokładnie taki sam w poszczególnych ujęciach
(dla obrazów w formacie RAW, nie ma to zasadniczego znaczenia), używamy najniższego możliwego ISO
aby uniknąć nadmiernego szumu (co zwiększy zakres tonalny), wszystko po to, aby poszczególne obrazy
nie różniły się od siebie kadrem
nawet
w minimalnym stopniu.
W praktyce
na ogół wykonujemy jedno
próbne naświetlanie (w formacie JPEG i oglądamy jego histogram). Jednak gdy nasz aparat posiada
możliwość punktowego pomiaru światła, możemy dość precyzyjnie sprawdzić, czy możemy wykonać
poprawne zdjęcia i o ile (lub nie) warunki oświetlenia przekraczają możliwości rejestracyjne matrycy naszego
aparatu, wykonujemy wtedy pomiar
punktowy
(3 – 9% obrazu w wizjerze) w najjaśniejszych i
najciemniejszych partiach fotografowanej sceny, czyli określamy
zakres dynamiczny (sceny)
albo
kontrast
sceny
albo także
zakres tonalny
. Pomiar najlepiej wykonać przy priorytecie przysłony i czułość np. ISO 100
(uzasadnienie
-> definicje!
).
Dynamiczny zakres sceny określimy jako różnicę w jednostkach EV, czyli określamy pomiarem EV
najjaśniejszych świateł (np.obłoki) potem EV najciemniejszego miejsca sceny (np. ciemnego przedmiotu) i
odejmując wartości otrzymamy wynik, czy różnice ekspozycji nie są większe od 5EV dla przeciętnego
kompaktu (lustrzanki osiągają wyniki nawet do 8,4EV).
Aparat (ISO 100)
Zakres cieni
Zakres świateł
Zakres użyteczny
Nikon 200
- 5,0EV
3,2EV
8,2EV
Nikon D2X
- 5,5EV
2,7EV
8,2EV
Canon EOS 5D
- 4,7EV
3,5EV
8,2EV
Canon EOS 20D
- 5,1EV
3,3EV
8,4EV
Canon EOS-1Ds Mark II
- 4,6EV
3,5EV
8,1EV
EV wartość ekspozycji (ang. exposure value) – liczba informująca o poziomie oświetlenia, który towarzyszył
fotografowanej scenie.
Przy pomiarach zakresu dynamicznego sceny nie zapominamy:
·
poza pomierem EV najjaśniejszego i najciemniejszego miejsca sceny - aby tym określić jej zakres
dynamiczny, określić również „EV “ głównego obiektu naszej sceny.
·
że, pomiary w aparatach są nastawione na oddawanie średniej szarości (np. motywy ciemne
zostaną przedstawione zbyt jasno, zdjęcia karty białej i czarnej będą oddane jako średnio szare)
·
zawężyć zakres pomiaru punktowego korzystając z maksymalnego zoomu, (długa ogniskowa
ułatwia dokładniej ustawić na mierzony punkt)
·
zanotować wartości czasu ekspozycji, przysłony i czułości ISO dla każdego punktu i określić DR.
Jeśli przykładowo:
1.
przy F/8 i ISO 100 otrzymaliśmy dla najjaśnieszego miejsca czas naświetlania 1/1000sek a dla
najciemniejszego 1/30s, to może uda nam się uchwycić na jednym zdjęciu detale zarówno w
„światłach” jak i w „cieniach” (można sprawdzić korzystając z kalkulatora:
obliczony
zakres dynamiczny (sceny)
wynosi:
DR
= 16 – 11=
5EV
; dla dłuższych czasów w cieniach wynik
przekroczy zakres możliwości
przeciętnej
matrycy.
2.
Inny przypadek (teoretyczny dla pokazania metody obliczeń)
Przy pomiarze dla świateł otrzymano: czas 1/500s; f/16; ISO 200
Przy pomiarze dla cieni otrzymano: czas 1/8s; f/4; ISO 200;
Teraz skorzystamy z poniższej tabeli (którą możemy posługiwać się w terenie) i odczytamy wartości
przyrostów EV:
dla świateł:
1/1000s
= 10EV;
f/8
= 6EV;
ISO100
= 0EV otrzymamy wynik => 10+6 = 16EV
dla cieni:
1/4s
= 2EV;
f/4
= 4EV;
ISO100
= 0EV otrzymamy wynik => 2+4 = 6E
W tym przypadku różnica, czyli
DR
= 16 – 6 =
10EV
jest zakresem tonalnym sceny, który przekracza zakres
możliwości przeciętnej matrycy.
Ponieważ kontrast sceny 1EV oznacza kontrast 1:2, stąd 10EV oznacza, że przedział jasności od
najciemniejszego do najjaśniejszego punktu jest w tym przypadku w stosunku
1 : 2
10
= 1 : 1024
.
Jak widać obliczenia w terenie skomplikowane, dlatego praktycznie mierzymy światło na pierwszoplanowym
obiekcie zgodnie z pomiarem
matrycowym
, po czym na podstawie podglądu zdjęcia i wykresu histogramu
rozkładu jasności na zdjęciu oceniamy czy na zdjęciu poprawnie są oddane wszystkie partie wykresu
(szczególnie lewa i prawa strona krawędzi histogramu). Im bliżej lewej krawędzi znajduje sie najwyższe
wybrzuszenie wykresu, tym więcej ciemnych detali na zdjęcu i odwrotnie.
Jeśli
histogram
wskazuje wyraźnie na przesunięcie w stronę prześwietlenia/niedoświetlenia zmieniamy
parametry (stosujemy korekcję ekspozycji ) i wykonujemy kolejne próbne zdjęcie.
(wyjaśnienia poniżej!)
Jeśli próba będzie w miarę poprawna, uruchamiamy bracketing (TIFF, JPEG), włączamy samowyzwalacz i
wykonujemy serię zdjęć umożliwionych przez oprogramowanie aparatu (oczywiście można wykonać zdjęcia
ustawiając manualnie w trybie M kolejne wartości czasu ekspozycji przy stałej wartości przysłony).
Jeśli aparat umożliwia, korzystajmy z trybu zapisu zdjęć w formacie RAW lub TIFF. Pamiętajmy, że w
przypadku zapisywanie plików w formacie JPG, proces
HDR
spowoduje obniżenie jakości obrazu (wzrost
zaszumienia, spadek ostrości, wzmocnienie aberracji chromatycznych itd.) dlatego lepiej mieć pliki
wejściowe w najlepszej jakości.
Wykonujemy od 3 do np. 6 zdjęć (w zależności od tego, z jak dużym kontrastem sceny mamy do czynienia)
za każdym razem skracamy czas
2
(1 EV) lub
3-krotnie
(1,5EV) –
pamiętamy
- lepiej korygować
prześwietlenia niż niedoświetlenia, dlatego warto mieć "środkowe" naświetlanie raczej w prawej części
histogramu.
W obydwu przypadkach nie zmieniamy wartości przysłony (ze względu na zależność głębi ostrości od
otworu przysłony)
zmieniamy tylko czas naświetlania zdjęcia!
-
ale ryzykujemy poruszenie zdjęcia lub
rozmycie ruchomych elementów “motywu”
(oraz wzrost szumów przy b.długich czasach naświetlania).
Trzecią metodą jest pozostawienie parametrów ekspozycji takich samych i regulacja ISO. W tym przypadku
problemem
może być szum
, w zależności od tego do jakiej maksymalnej czułości dojdziemy (zostanie on
wzmocniony w procesie obróbki DRI lub HDR,
zachodzą także zmiany wartości DR matrycy
->
definicje
).
Przykład wyświetlacza LCD z histogramem
aparat C740UZ
:
Histogram
to zliczanie częstości wystąpienia danego zdarzenia (
).
Wtrącenia i definicje - czyli trochę nie uporządkowane podstawy
Shadow
- Największe wartości na Histogramie jasności skupiają się przy lewej krawędzi wykresu – jest to
oznaką odcinania cieni, czyli odwzorowywania najciemniejszych obszarów na zdjęciu za pomocą koloru
całkowicie czarnego (
RGB={
0
,
0
,
0
}
) – utracono pewną część informacji tonalnej, naświetlenie na cienie.
Histogram z „potencjałem” , ma sporo pustego miejsca po prawej stronie pomiędzy zboczem, a
ramką
wykresu
brakuje statystyki jasnych półtonów. Jeżeli przy lewej krawędzi wykresu dane będą się bardzo
piętrzyć, zdjęcie prawdopodobnie będzie niedoświetlone. Jeżeli lewa strona zbocza nie „włazi” na lewą
ramkę – zdjęcie jest poprawne.
High Light
- Największe wartości na Histogramie jasności skupiają się przy prawej krawędzi ramki wykresu
– pojawił się obszar gdzie doszło do odcięcia świateł (
RGB={
255
,
255
,
255
}
światła zostały prześwietlone i
będą wyglądać jak biała plama – rysunek bez szczegółów), histogram za daleko przesunięty w prawo
dla
poprawy stosunku S/N
- naświetlenie na światła
Histogram jasności w pełnej rozpiętości tonalnej ale z obustronnym clippingiem
Histogram jasności o średniej rozpiętości tonalnej i braku kontrastu ma kształt dzwonu – zdjęcie naświetlone
poprawnie, choć pozbawione zarówno głębokich cieni jak i świateł, rezultat np. zamglonego zdjęcia.
Paleta Histogram
stanowi również w programie edycyjnym
niezwykle istotne narzędzie wspomagające
edycję obrazów cyfrowych, ponieważ umożliwia dokładne określenie poprawności wykonanej ekspozycji
zdjęcia oraz śledzenie wpływu dokonywanych ewentualnych bieżących zmian i zabiegów na charakterystykę
tonalną obrazu (rysunki poniżej).