11 stycznia 2011, 13:36 Autor: Jarosaw Zachwiejaczytano: 30272 razy

pseudo-HDR - szybkie wykonywanie zdj o szerokiej tonalnoci z jednegopliku RAW

HDRI, czyli technika tworzenia fotografii oposzerzonym zakresie tonalnym, zdobywa sobiecoraz wiksz popularno. Jej uywanie przestajete by uwaane za objaw zego smaku, a zarwnow Internecie, jak i na pkach ksigar spotkamona coraz wicej ciekawych poradnikwuczcych, jak waciwie wykonywa tego typuzdjcia. Istniej te techniki pozwalajce uzyskaobrazy o szerokiej tonalnoci z jednej fotografiiokrelane potocznie mianem pseudo-HDR. Jedn znich, szczeglnie atw do wykonania, a przy tymbardzo skuteczn, chcielibymy zaprezentowa wponiszym artykule.

Na amach serwisu SwiatObrazu.pl od pewnego czasu staramy si promowa technik HDRI w sposbcaociowy: poczwszy od informacji teoretycznych, poprzez dobr kadru, wykonywanie zdj skadowych,czenie ze sob w programie graficznym, a po najczciej popeniane bdy i informacje, jak mona ichunikn. Zagadnieniom tym powicilimy m.in. nasz warsztat wideo pt. Zachwycajce fotografie wtechnice HDRI - film szkoleniowy dla pocztkujcych oraz cztery z 12 wyjtkowych filmw szkoleniowych wabonamencie na 2011 rok. Jako uzupenienie tego materiau pragniemy te zaprezentowa znacznieprostsz, cho w wielu wypadkach rwnie uyteczn technik, polegajc na uzyskaniu zdjcia oposzerzonej tonalnoci z pojedynczego pliku w formacie RAW. Jest ona przez niektrych fotografw dosusznie okrelana mianem "pseudo-HDR", co w niczym nie umniejsza jej moliwoci. Zapraszamywszystkich do zapoznania si z ni niejednokrotnie pozwala ona bowiem wyj obronn rk nawetpodczas fotografowania w bardzo trudnych warunkach owietleniowych.

Technika generowania obrazw o poszerzonej rozpitoci tonalnej, znana szerzej jako HDRI (skrt odangielskiej nazwy High Dynamic Range Imaging) budzi w rodowiskach fotograficznych sporo kontrowersji.Zwolennicy wskazuj, e za jej pomoc mona uzyska zdjcia o tonalnoci i kolorystyce niemoliwej douzyskania w inny sposb i to zarwno skrajnie "odrealnionych", jak i wyjtkowo realistycznych.Przeciwnicy krytykuj zdecydowanie zbyt duy (ich zdaniem) stopie ingerencji cyfrowej w obraz, oywiajcprzy okazji odwieczny spr o granice fotografii. Spraw komplikuj te sami stosujcy t technikfotografowie, ktrych niektre wyczyny potrafi przyprawi o bl gowy. Na szczcie oprcz takich"koszmarkw" liczne s te przykady pozytywne, takie jak choby zdjcia wyrnione w serwisieinternetowym Bigpicture. Odpowiednio wykorzystana technika pseudo-HDR rwnie pozwala uzyskazapierajce dech w piersiach obrazy z wykorzystaniem zaledwie jednego zdjcia rdowego.

Czym si rni pseudo-HDR od "prawdziwego" HDRI?

Tworzenie zdj o poszerzonym zakresie tonalnym polega, jak wiadomo, na czeniu ze sob kilkurnicych si ekspozycj zdj w jeden obraz odznaczajcy si tonalnoci przekraczajc moliwociprzetwornika aparatu cyfrowego. Rozpito tonalna zdj, czyli zakres pomidzy ich najsabiej oraznajsilniej nawietlonymi obszarami (w stopniu umoliwiajcym ich identyfikacj), rni si w zalenoci odtechnologii ich wykonywania. Na przykad, tradycyjne materiay negatywowe odznaczaj si znaczniewyszym zakresem tonalnym, anieli slajdy czy matryce aparatw wiatoczuych. W przypadku aparatwcyfrowych elementw majcych wpyw na t cech zdj, jest znacznie wicej, z czego najbardziejpodstawowym jest zastosowana w aparacie matryca wiatoczua. Rnice pomidzy poszczeglnymimodelami cyfrwek mog w tym wzgldzie siga nawet 23 stopni EV.

Zagadnienie rozpitoci tonalnej oraz elementw majcych na ni wpyw, to tak naprawd temat nacakiem pokan ksik. W tym momencie jednak waniejsze jest co innego: to mianowicie, e z reguyaparat rejestruje wicej (a w pewnych okrelonych sytuacjach nawet znacznie wicej) informacji na tematszczegw w obszarach mocno nawietlonych, zacienionych oraz w tonach porednich, anieli jestzapisywanych w kocowym zdjciu. Umiejtne wyodrbnienie tych informacji pozwala skutecznie zwikszydynamik zdj a w konsekwencji ich atrakcyjno dla ogldajcych. Technika pseudo-HDR sprowadza sido takiej wanie obrbki zdjcia, ktra pozwala na zwikszenie tonalnoci pojedynczego zdjcia.

Dlaczego format RAW?

Cho teoretycznie nic nie stoi na przeszkodzie, aby opisane w dalszej czci tego artykuu zabiegi stosowaw stosunku do zdj zapisanych w dowolnym formacie, to dowiadczenie uczy, e najlepsze efekty osigasi "wycigajc" pseudo-HDR z cyfrowych negatyww, czyli plikw RAW. Jest ku temu kilka powodw. Popierwsze, format JPEG jest stratn form zapisu zdj i w zalenoci od stopnia kompresji zdj pewnesabo widoczne w cieniach i obszarach jasno nawietlonych detale sceny mog zosta utracone. Po drugie,cho teoretycznie nic nie stoi na przeszkodzie, aby obrazy zapisane w formacie JPEG odznaczay si wysokprecyzj koloru (specyfikacja tego formatu przewiduje stosowanie 12-bitowego kodowania barw), topraktycznie wszystkie zdjcia zapisywane w formatach JPEG odznaczaj si precyzj 8-bitow. A to z koleioznacza, e na kady kana barw podstawowych (R, G i B) przypada zaledwie 256 stopni gradacji. Pliki RAWrejestrowane s zawsze z precyzj co najmniej 12-bitow, dziki czemu liczba odcieni kadej z barwpodstawowych jest wysza i wynosi 4096.

Wszystkie te cechy przekadaj si na rozpito tonaln zdj zapisanych w formacie JPEG. Teoretyczniemoe ona wynie do 11 EV, lecz z reguy jest znacznie nisza. Tymczasem, cho pomiar rozpitocitonalnej aparatw cyfrowych wykazuje z reguy maksymaln rozpito tonaln na poziomie 8-9,5 EV, topoprzez odpowiedni obrbk zdj za pomoc aplikacji do konwersji plikw RAW czsto mona osignwartoci znacznie wysze, osigajce nawet 12 EV i wicej (pamitajmy, e kady 1 stopie EV oznaczamoliwo zarejestrowania tonu dwukrotnie janiejszego lub ciemniejszego od poprzednika!). Ponadtonawet analiza zdj zapisanych w formacie RAW skonwertowanych do JPEG przy uyciu domylnychustawie takich programw jak Adobe Camera Raw, czy dostarczanej przez producenta aparatu"wywoywarki" najczciej wykazuje, e tak uzyskany plik JPEG odznacza si tonalnoci szersz od plikuJPEG generowanego przez aparat o okoo 1 EV. W pewnych sytuacjach jest to ju naprawd wiele.

Wstp

FotografowanieWykonujc zdjcia pseudo-HDR dysponujemy tylko jedn fotografi rdow (zamiast tak jak wtradycyjnej HDRI co najmniej trzema), dlatego te najwaniejsz rzecz zwizan z omawian technik jestustalenie waciwej ekspozycji. Nie ma na to niestety adnej uniwersalnej recepty, poniewa wszystkozaley w tym przypadku od fotografowanej sceny jej kontrastowoci oraz rozkadu tonw (czy przewaajobszary jasne, czy ciemne). Mona natomiast napisa o pewnych uniwersalnych zasadach towarzyszcychwykonywaniu tego typu zdj i wanie te zasady postaramy si przybliy.

Zalecane ustawienia aparatu

Przede wszystkim, ze wzgldu na znaczny stopie cyfrowo dokonywanych rozjanie ciemnych partii zdj,fotografujemy przy jak najniej ustawionej czuoci ISO optymalna warto to najnisza czuo fizycznamatrycy (np. dla aparatu Canon EOS 50D jest to ISO 100, natomiast dla Nikona D700 bdzie to ISO 200 szczegowe informacje na ten temat znajdziemy w specyfikacji technicznej naszego modelu aparatu).Oczywicie idealna sytuacja ma miejsce wwczas, gdy fotografujemy w warunkach silnego owietlenia lubte uycie duszych czasw nawietlania nie stanowi problemu (np. podczas uwieczniania scen statycznychprzy uyciu statywu) i nie zawsze jest to moliwe. Na wszelki wypadek jednak zamy, e istnieje pewnaidealna, niska warto czuoci ISO, ktr za wszelk cen bdziemy starali si uzyska. Jest tak, poniewaprzy owej idealnej, niskiej czuoci ISO zdolno matrycy aparatu do rejestrowania scen tonalnych o duejrozpitoci jest po prostu najwysza.

Sama ekspozycja, jak ju zostao to wspomniane, zaley w duej mierze od sceny, a przede wszystkim odjej rozpitoci tonalnej. Jednak poniewa fotografia HDRI z definicji wie si ze scenami o tonalnociprzekraczajcej moliwoci matrycy aparatu, to i w pseudo-HDR bdziemy mieli do czynienia z tego typuujciami, w ktrych pojawia si bd w kadrze zarwno przewietlenia, jak i niedowietlenia. Poniewa zuwagi na to, e dysponujemy tylko jednym zdjciem rdowym, elementw tych nie unikniemy (w innymwypadku nie byoby potrzeby tworzenia obrazu pseudo-HDR ani stosowania technik HDRI). Caa sztuka

polega na takim ustawieniu ekspozycji, aby obszary przewietlone byy jak najmniejsze i nie "rozpywaysi" na otoczenie. Zazwyczaj owocuje to niedowietleniem sceny, ktrym jednak nie powinnimy siprzejmowa o ile odzyskanie informacji z przepalonych czci kadru jest raczej niemoliwe, o tyle"wyciganie" detali z cieni jest moliwe i przy niskiej czuoci ISO zazwyczaj nie powoduje zauwaalnegowzrostu zaszumienia.

W naszym przykadzie wykorzystalimy zdjcie wykonane na potrzeby warsztatu Zachwycajce fotografie wtechnice HDRI - film szkoleniowy dla pocztkujcych gwnie po to, aby kady mg porwna, jakiemoliwoci w porwnaniu z "prawdziw" technik HDRI maj zdjcia pseudo-HDR, a czego uzyska za ichpomoc si nie da. Waciw ekspozycj (przy ktrej okna wityni s przewietlone, lecz mimo tozachoway resztki informacji na temat swojego wygldu w tym rwnie delikatnego, witraowegookratowania) uzyskano niedowietlajc zdjcie w porwnaniu ze wskazaniami matrycowego wiatomierza o-2 EV. Jest to zarazem ta warto korekty, od ktrej warto rozpoczyna wszystkie eksperymenty z technikpseudo-HDR, poniewa czsto okazuje si t waciw.

Strategie fotografowania

Ustalenie odpowiedniej ekspozycji podczas wykonywania zdjcia sceny o rozpitoci tonalnejprzekraczajcej moliwoci matrycy nie jest, jak ju napisalimy, spraw prost. Stosowana czsto przezfotografujcych w trybie RAW technika polegajca na wykonywaniu zdj o ekspozycji na granicyprzepalenia obrazu w tym przypadku na pewno si nie sprawdzi.

Podczas fotografowania najlepiej jest si posugiwa zarwno histogramem, jak i oznaczaniem miejscprzewietlonych (o ile tylko nasz aparat dysponuje t drug funkcj). Naszym celem w takiej sytuacjibdzie uzyskanie zdjcia, ktrego histogram bdzie si odznacza mniej wicej rwnym udziaem obszarwbiaych i czarnych (graniczne czci wykresu). Te bowiem obszary bd dla nas w zasadzie nie doodzyskania.

Jeli chodzi o podwietlanie w aparacie obszarw przewietlonych, to pamitajmy, e aby przewietleniadaway si kontrolowa, powinny obejmowa one co najwyej obszary ewidentnie bardzo jasne, nie za ichnajblisze otoczenie (efekt powiaty). Jeeli jednak zauwaymy, e rozpito tonalna caej scenyprzekracza moliwoci naszego aparatu o wicej ni 23 EV (mona w tym celu wykona kilka prbnychuj z rnymi ustawieniami ekspozycji), to lepiej poszukajmy sobie innego kadru lub zastosujmy technikHDRI w tradycyjnej formie.

Edycja cyfrowaZe zdjcia nawietlanego w taki sposb, jak zostao to opisane na poprzedniej stronie, wspczesneoprogramowanie do obrbki plikw RAW potrafi odzyska zadziwiajco duo informacji na temat obszarwzarwno niedowietlonych, jak i przewietlonych. W tym drugim przypadku odbywa si to najczciejpoprzez analiz punktw obrazu bezporednio towarzyszcych miejscom przepalonym i pomaga czstonawet w sytuacjach, zdawaoby si, zupenie beznadziejnych.

ACR i Lightroom potga suwakw Recovery i Fill Light

Szczeglnie dobre efekty w zakresie poszerzania rozpitoci tonalnej fotografii daje wykorzystanie narzdziopracowanych przez firm Adobe i zastosowanych w module Adobe Camera Raw (a zatem obecnych wprogramach Photoshop oraz Photoshop Elements) oraz w aplikacji Lightroom. Z nich wanie skorzystamy wsoftwareowej czci naszego poradnika uytym w tym celu programem bdzie Adobe Photoshop CS5.

Pierwsz czynnoci, jak wykonamy po otwarciu zdjcia w ACR (lub po zaimportowaniu go doLightrooma), bdzie wczenie podwietlenia obszarw przewietlonych dokonujemy tego, klikajckwadratowy przycisk z prawej grnej strony histogramu. Nastpnie na licie narzdzi podstawowych (Basic)zerujemy warto parametru Jasno (Brightness). Jego domylne ustawienie (+50) w wikszociprzypadkw sprawdza si doskonale, lecz w naszej sytuacji powoduje niepodane zwikszenie poziomuprzepale obrazu jeeli tylko zechcemy, bdziemy mogli je pniej przywrci.

Kolejny krok to odzyskanie typu przepalonych fragmentw kadru, ile si tylko da. Dokonujemy tego,ustawiajc parametr Odtwarzanie (Recovery) na warto maksymaln (100) warto w tym momenciezwrci uwag, jak zmienia si wygld zdjcia w obszarach jasnych. Nastpnym krokiem bdzie korektatonw rednich i cieni. Tej moemy dokona na dwa sposoby: suwakami Ekspozycja (Exposure) orazWypenij wiato (Fill Light). Wykorzystamy obydwa, podnoszc najpierw warto Ekspozycji o nie wicejni poow w stosunku do stopnia niedowietlenia zdjcia (czyli w naszym przypadku maksymalnie o +1 EV najlepiej jednak mniej, tak aby nie pojawiy si na powrt silne przewietlenia duych partii obrazu).

Nastpnie wyrwnujemy owietlenie sceny za pomoc drugiej opcji, dodajc du ilo "cyfrowego wiatawypeniajcego".

Korekta barwna i inne poprawki

Kiedy fotografia bdzie si ju odznaczaa optymalnym nawietleniem (pomocny w ocenie bdzie oczywiciehistogram pamitajmy te, e aby zdjcie wydawao si naturalne, nie moe by zbyt jasne anipozbawione zupenie cieni) moemy wyczy mechanizm podwietlenia obszarw przepalonych i zaj sikorekt kolorystyki i wad obrazu. W tym pierwszym przypadku oczywicie wszystko zaley od zdjcia itego, co chcemy osign prawie zawsze konieczna bdzie korekta balansu bieli, ale przy okazji monate skorzysta z moliwoci udostpnianych przez inne opcje, a zwaszcza Przejrzysto (Clarity) iJaskrawo (Vibrance).

Gotowe zdjcie moemy zapisa na dysku twardym komputera (Save Image) lub otworzy w edytorzegraficznym do dalszej obrbki (Open Image). Jednak w odrnieniu od obrazu powstaego w wynikumapowania tonalnego obrazu HDR, fotografia typu pseudo-HDR z reguy nie wymaga ju korekty wprogramie graficznym.

ZakoczenieNasze zdjcie jest ju gotowe. Jak wida, techniki pseudo-HDR nie bez powodu uwaane s za wyjtkowoatwe w stosowaniu. Nie jest to jednak wszystko, co mona i naley wiedzie na temat ich stosowania. Nazakoczenie artykuu prezentujemy jeszcze dwie szczeglnie wane informacje przydatne zwaszcza tym,dla ktrych temat ten do tej pory by zupenie obcy.

Same aparaty te potrafi cho nie zawsze dobrze

Od okoo piciu lat w wielu aparatach cyfrowych pojawiy si funkcje penice nieco podobn rol doprzedstawionej techniki. Za pomoc odpowiedniej obrbki programowej modyfikuj one obraz fotograficznytak, aby wydawa si on odznacza wikszym zakresem tonalnym. Z reguy odbywa si to poprzezrozjanianie obszarw zacienionych, natomiast rzadziej spotykanym dziaaniem jest odzysk obszarwdelikatnie przewietlonych.

Poniewa funkcje takie praktycznie w kadym przypadku s owocem niezalenej pracy zespowopracowujcych modele aparatw dla konkretnych producentw, s one opatrywane indywidualnyminazwami. I tak w przypadku aparatw firmy Sony bdzie to poprawiajcy wygld obszarw ciemnychDynamic Range Optimization (DRO), a w lustrzankach i kompaktach Nikona analogiczn funkcj bdzieodzyskujcy cz przewietlonych obszarw Active D-Lighting. Z kolei uytkownicy lustrzanek firmy Canonmaj do dyspozycji priorytet obszarw jasnych (Highlight Tone Priority), dziki ktremu znaczniezwikszona zostaje precyzja aparatu w zakresie rejestrowania subtelnych zmian tonalnoci w obszarachjasnych niestety za cen pewnych ogranicze, takich jak zwikszenie minimalnej czuoci ISO do 200.

Czsto wszystkie te nazwy wykorzystuje si rwnie w celach marketingowych warto jednak wiedzie, ezarwno zasady ich dziaania, jak i efekty s do siebie zblione. Nie jest to te a tak wydajny system, jakwasnorczna edycja plikw RAW (zysk rozpitoci tonalnej nie przekracza z reguy 1-1,5 EV), niemniejjednak podczas fotografowania w formacie JPEG moe by przydatny.

Czego nie da si w ten sposb uzyska?

Jak atwo mona si domyli, technika pseudo-HDR niesie ze sob sporo ogranicze. Pierwszym jestoczywicie zakres rozpitoci tonalnej sceny, jak moemy za jej pomoc uzyska co jest o tylezrozumiae, e materiaem wyjciowym jest jedna fotografia.

Z "prawdziw" technik HDRI kojarzonych jest jednak rwnie wiele innych "efektw specjalnych"moliwych do uzyskania w procesie mapowania tonalnego takich jak charakterystyczna mikko obrazu,ostro zaznaczone krawdzie, czy bardzo fantazyjna kolorystyka. Cho nie s to elementy zwizane zgenerowaniem obrazw o wysokiej rozpitoci tonalnej (a wrcz przeciwnie z "przywracaniem" tychobrazw do moliwej do wywietlenia przez monitor niskiej rozpitoci tonalnej), to jednak ju na dobrekojarzone s ze zdjciami HDRI.

Pamita te naley o problemach wicych si z tak siln cyfrow modyfikacj obrazu fotograficznego.Odzysk obszarw przepalonych (o ile jest w ogle moliwy) nie gwarantuje poprawnoci odwzorowywanychkolorw co wida szczeglnie dobrze w przypadku bardzo nawietlonych obszarw na twarzach ludzi poprzeprowadzeniu korekty. Z kolei miejsca ciemne po rozjanieniu mog charakteryzowa si silnymzaszumieniem. S to ograniczenia techniczne i nie da si ich do koca unikn.

www.swiatobrazu.pl