Черно-белые HDR-изображения

НDR-фотография (от англ. High Dynamic Range, расширенный динамический диапазон) стремительно набирает популярность.

Первоначально техники этого типа были разработаны в качестве средств запечатления всего диапазона яркости сюжетов, содержащих густые тени и сам источник света (солнце). Ее результаты могут быть любыми - от натуралистичных до сюрреалистичных, что и привлекает многих фотографов.

Начнем с основ. Расширенный динамический диапазон означает просто более широкий диапазон яркости, нежели под силу зафиксировать фотоаппарату в ходе одной экспозиции. Он характерен для сюжетов, тона которых можно полноценно запечатлеть, только сняв серию идентичных по содержанию кадров с разными настройками экспозиции, а затем скомбинировав их. Зеркальная цифровая фотокамера класса high-end имеет динамический диапазон в районе 14 ступеней, а при съемке в направлении солнца с захватом его в кадр вы имеете дело с сюжетом, диапазон которого превышает 20 ступеней.

Процесс создания HDR-фотографии состоит из трех шагов. Во-первых, выполняется съемка серии кадров. Во-вторых, эти кадры комбинируются в один файл с HDR-изображением, диапазон которого намного шире, чем имеет стандартный монитор. Третий шаг - компьютерная процедура сжатия всей этой информацией в пригодную для просмотра форму - 8-битное изображение. Последний шаг технически наиболее сложный; он использует алгоритм обработки снимков, называющийся тональной компрессией. Замечу, что ее можно применять и к обычным файлам изображений, и результаты будут тоже примечательными.

Съемка. Для запечатления полного диапазона яркости камера должна быть абсолютно неподвижной, закрепленной на штативе. Отсутствие движения важно потому, что для сведения кадров в один они должны идеально совпадать.

Оптимальный интервал изменения настроек экспозиции между кадрами - 2 ступени. Однако большая часть камер с функцией автоматического брекетинга оставляют промежуток не больше 1 ступени, и если не изменить настройки экспозиции вручную, придется снять больше кадров, чем нужно. Закрепив камеру на штативе, вы уменьшите риск дрожания камеры; из-за щелчка зеркала камеры при большой выдержке камера вздрагивает, и фиксация зеркала в верхнем положении - мудрое решение. Количество кадров, которые нужно сделать, чтобы охватить весь диапазон, зависит от сюжета, но обычно правила такие: при самой темной экспозиции не должно быть выбивания светов, а при самой светлой экспозиции самые темные тени должны иметь средние тона. Помните, что при настройке экспозиции изменять можно только выдержку, но не диафрагму, поскольку последняя изменяет глубину резкости, из-за чего кадры получатся разными и не будут совпадать.

Начинайте с самой темной экспозиции. Пара тестовых кадров позволят ее определить. Найдите минимальную экспозицию, при которой на дисплее появляется сигнал о выбивании светов, и уменьшите ее на 1/3 или 1/2 ступени. Так вы определите конечный кадр серии. Для второго кадра увеличьте выдержку на две ступени - например, с 1/500 сек. до 1/125 сек. Поступайте так с каждым следующим кадром, пока изображение на дисплее не станет совсем переэкспонированным. Снимая последние кадры, выведите на дисплей гистограмму и продолжайте снимать серию, пока левый ее край не окажется посередине шкалы.

Программы для создания HDR- изображений содержат алгоритмы оценки содержания снимков и компенсируют небольшие расхождения кадров серии, тем самым не только страхуют на случай дрожания штатива, но и позволяют снимать с рук. Если у вас нет штатива, положите камеру на любую неподвижную поверхность. Используйте автобрекетинг камеры, настроив его на самый быстрый темп съемки.

Создание файла HDR- изображения. Есть несколько программ, служащих для соединения кадров в файл HDR- изображения, и каждая использует собственный метод. Мы так или иначе коснемся обсуждения самых популярных из них - Photomatix, HDR Efex Pro и Photoshop. Простое объединение серии кадров в HDR-изображение не потребует от вас никаких усилий. С другой стороны, выбор опции для выравнивания кадров хоть и занимает больше времени, но повышает вероятность получения хорошего результата. Когда объединение снимков завершится, вы получите файл глубиной цвета 32 бита на канал, а не обычный 8- или 16-битный. Затем вы можете сохранить изображение в одном из форматов HDR. Для большинства целей конкретный выбор формата не важен, но самый распространенный формат - Radiance (.hdr), а наиболее экономичный с точки зрения занимаемой памяти - OpenEXR (.exr). Сохранение HDR-изображения не является строго обязательным, и вы можете сразу перейти к третьему этапу, тональной компрессии, однако в этом случае если вам понадобится вновь обратиться к файлу HDR для осуществления альтернативной тональной компрессии, то придется сгенерировать его заново.

Самая качественная генерация HDR-изображения получается из файлов в формате Raw. Однако если ваша цель - создание черно-белого HDR-изображения, у вас будет больше возможностей для творческой обработки снимка, если перед тональной компрессией вы конвертируете изображение Raw в монохромное. Можно, конечно, подвергнуть тональной компрессии цветные изображения и уже затем конвертировать полученный результат в черно-белый, но при тональной компрессии творческие возможности обработки цветной и черно-белой фотографий очень отличаются.

Устранение двоения. После соединения и перед тем, как перейти к тональной компрессии, возможно, вам понадобится применить алгоритм устранения двоения, чтобы решить проблемы, возникшие из-за смещения объекта во время съемки кадров. В зависимости от используемой вами программы устранить двоение можно в автоматическом или полуавтоматическом режиме, что, как правило, не вызывает трудностей.

Тональная компрессия. Вот теперь начинается настоящая работа и настоящее творчество. Алгоритмы тональной компрессии сложны и сильно варьируются от программы к программе, поэтому полезно получить общее представление о том, что происходит при тональной компрессии. В ходе этой процедуры программа пытается сжать огромный динамический диапазон изображения в файл с гораздо меньшей глубиной цвета, чтобы изображение можно былопосмотреть на экране монитора или в виде отпечатка. Простое сжатие всех тонов в равной степени не обеспечит красивый или реалистичный результат. Все операторы тональной компрессии (так называются эти алгоритмы) применяют метод, учитывающий локальные участки изображения. Например, яркие тона краев освещенного облака и тени под темным деревом наверняка потребуют разной степени сжатия.

Можно потратить много времени и сил, чтобы разобраться во всех нюансах тональной компрессии, однако глубокие знания не обязательно помогут вам в процессе творческого экспериментирования. Каждая программа для тональной компрессии имеет свои хитрости и особенности, так что регулярная практика и изучение полученных результатов на самом деле полезнее, чем понимание математических алгоритмов программы.

Одна из особенностей тональной компрессии HDR-изображений - появление ореолов вокруг границ между сильно контрастирующими тонами - например, когда крыша дома сфотографирована на фоне яркого неба. Ширину ореола обычно можно изменять регуляторами, и настройка его большой ширины - один из способов сделать его почти незаметным. Эффект ореола есть следствие неспособности программы распознать и правильно отобразить резкие границы тонов, и, с точки зрения многих фотографов, это несомненный дефект.

Одна из особенностей черно-белых фотографий состоит в том, что на них этот эффект может смотреться более приемлемо, чем на цветных. Широкий ореол представляет собой тоновый градиент, и в отсутствие цвета он нисколько не вредит изображению.

Обработка. Результаты тональной компрессии могут зависеть не только от ваших навыков, вкуса и стиля, но и от технической стороны этого процесса - в частности, от примененных вами настроек. При наличии такого множества регуляторов и не похожих друг на друга алгоритмов, изобретенных разработчиками программ, не существует стандартных процедур обработки таких снимков. Каждое изображение обладает собственными характеристиками, и даже опытные пользователи программдля создания HDR-изображений вряд ли могут точно предсказать, какие настройки обеспечат желаемый результат. Тональная компрессия требует экспериментирования. В качестве примера мы взяли серию снимков интерьера собота (классический случай использования техники создания HDR-изображений). Справа две версии обработки, выбранные из множества, демонстрируют разницу между подходом, направленным на проявление деталей, и подходом, нацеленным на воссоздание атмосферы (для чего понадобилось показать свет, а точнее, сияние прожекторов).