User:Taxiarchos228/HDR(ru)
Много раз меня просили дать совет, как делают фотографии HDR, и вот я написал эту заметку. Цель моего руководства — показать фотографам технические детали подготовки HDR.
Вступление[edit]
Зачем нужны HDR-фотографии?[edit]
Говорят, что HDR-фотографии выглядят слишком искусственно по сравнению с обычными. Однако наши глаза могут адаптироваться к самому разному освещению. Между слабым ночным освещением и ярким полуденным солнцем глаз может изменять свою чувствительность в сто миллионов раз. Однако обычная зеркальная фотокамера (SLR) фиксирует яркость только в диапазоне 100:1. На помощь приходит HDR-фотография, которая расширяет технические рамки фотоснимков и приближается к зрительному впечатлению человеческого глаза.
Почему HDR фотографии выглядят как-то искусственно?[edit]
Во-первых, эти приёмы используются нечасто, и такие фотографии просто непривычны. Во-вторых, авторы часто перегибают палку, ведь нелегко увидеть границу между простой компенсацией динамического диапазона и хитрым художественным приёмом. Поэтому некоторые фотографии похожи на картины сюрреалистов или на рентгеновские снимки. Степень натуральности или искусственности обычно зависит от того, какой алгоритм использован при обработке.
Кусочек теории[edit]
Количество света, проходящее в объектив, определяется диафрагмой и выдержкой. Эти две переменных помогают выбрать правильную экспозицию (EV) или освещённость (LV). Например, освещённость в 0 LV получается при выдержке 1 секунда и диафрагме f/1.0. Такую же освещённость можно получить, если поставить выдержку 2 секунды и диафгарму f/1:1.4. Мы удвоили выдержку, потому что новое значение диафрагмы в два раза уменьшило количество света, проходящее через объектив.
Цифровые зеркальные камеры имеют разные настройки для выбора экспозиции.
Контраст (CR, contrast ratio) равен двум в степени освещённости (LV, light value):
12 ступеней освещённости передают картинку с контрастом примерно 4000:1, потому что .
Главный принцип[edit]
Главный принцип при подготовке HDR — снять несколько вариантов с разной экспозицией (светлее и темнее), а потом найти их сочетание. Поэтому нужен один очень тёмный снимок и один очень светлый. На тёмном будут видны детали в светлых местах кадра, а на светлом будут видны освещённые детали в тёмных местах кадра. А в результате получится сочетание яркого и тёмного, как раз такое, какое воспринимают глаза.
Примеры[edit]
Вот несколько примеров моих HDR-фотографий:
-
Goetheanum Dornach, Швейцария -
Олимпийский стадион в Монреале, Канада -
Канадский Музей цивилизации в Гатино, Канада -
Дворец "Am Sande" в городе Люнебурге, Германия -
Интерьер церкви Святого Михаила в Istein, Германия -
Телебашня в Торонто, Канада (CN Tower) -
Эйфелева башня в Париже, Франция -
Квартирный дом в городе Лёррах, Германия
Практические нормы[edit]
Технические требования к HDR[edit]
Главное требование — фотокамера, которая позволяет выставлять разный уровень освещённости. Это может быть и не зеркальная камера. Важно иметь надёжный штатив. Простые и лёгкие штативы подходят для спокойной погоды, однако на ветру они могут дрожать. Серия снимков должна совпадать точка в точку, иначе получится мутная или некрасивая фотография. Днём можно использовать «вилку экспозиции», если у вас твёрдая рука и если камера может быстро снимать серию кадров. При этом лучше облокотиться на стену. Однако это компромисс, со штативом качество будет куда лучшим.
Когда использовать HDR[edit]
Снимать HDR-кадры можно и днём и ночью. Обычно эту технику используют для ночных снимков или для сумерек. Вот типичные случаи:
- съёмка против света, съёмка в тени от объекта,
- сумерки или «голубой час»,
- плохое освещение интерьеров со внешним (уличным) светом или с разнообразным, неоднородным освещением.
Когда HDR не помогает[edit]
Надо сделать несколько снимков, поэтому объект должен быть неподвижным. Транспорт или пешеходы не будут совпадать на соседних кадрах, они допустимы где-нибудь на заднем плане. От них появятся «тени». Итак, надо избегать:
- пешеходов или движущихся машин,
- быстро текущей воды,
- ветра, который гонит облака или качает ветки деревьев.
Пример HDR фотографии[edit]
Готовим исходные фотографии[edit]
Теперь посмотрим на всю процедуру шаг за шагом. Мы выбрали хорошее место и хорошую тему для снимка, и делаем «вилку» из трёх фотографий:
 |
 |
 |
Полные настройки можно увидеть в EXIF данных этих фотографий. Чтобы усилить резкость и понизить шум ночью или в сумерках мы поставим низкую чувствительность ISO. Выдержка при этом будет долгой, но это не беда, ведь камера стоит на штативе. Пульт дистанционного управления пригодится, однако можно и без него.
Тут важно правильно сделать яркую и тёмную фотографии. Самые тёмные места должны быть различимы, чисты и ясны на яркой фотографии с длинной выдержкой (фото А). В результате яркие места будут пересвечены, как зелёный огонёк на макушке здания, однако на тёмной фотографии мы это поправим (фото В). Конечно, даже при экспозиции в 1 секунду яркий огонёк будет сильно светиться, но ведь он так далеко, и его контуры не получатся точнее, если уменьшать выдержку. Такие детали надо выяснять на месте, проверяя на экране цифровой камеры. Наконец фото Б предлагает нам средний уровень, основу для вариаций. Можно сделать этот снимок даже потемнее, чтобы оставить больше свободы для обработки.
Итак, у нас три картинки. Из опыта я знаю, что большое число дублей не даёт лучших результатов, и трёх фотографий достаточно.
Моя любимая программа: Tufuse[edit]
Много есть коммерческих программ, которые или работают отдельно, или подключаются к графическому редактору. Некоторые можно взять на тестирование на несколько недель. Но все мои задачи решает программа, которая совершенно бесплатна. Она называется tufuse и её можно загрузить по ссылке. Её большое преимущество — хитроумный алгоритм, который весьма правдиво соединяет отдельные фотоснимки.
Однако у этой программы есть одна, так сказать, неудобная деталь: она работает в командной строке, в текстовом окне. Для неё сделали графический интерфейс, который иногда делал ошибки. Наверное, теперь эти ошибки уже исправили, да только я привык к командной строке и меня не беспокоит текстовый интерфейс. Впрочем, не всем знакома командная строка, так что поглядим в подробностях.
|
Всю обработку изображения (повороты, поправка оттенков) можно делать только ПОСЛЕ завершения тех действий, которые выполняет tufuse. Иначе нельзя обещать, что изображения будут точно совмещены. |
- Как использовать tufuse
Скачайте программу и распакуйте её архив на жёстком диске (например, в каталог c:/programs/tufuse). Для работы с программой откройте командное окошко. В Windows XP это можно сделать, если открыть главное меню, затем Accessories, затем Command Prompt. Теперь переходим в каталог с нашей программой, для этого даём команду
- cd /programs/tufuse
Три исходных фотографии (наши А, Б и В) надо скопировать в этот каталог. Теперь пишем команду для их обработки:
- tufuse -o Result.jpg -a 16 --compression NONE -f -l 9 *.jpg
Картинки А, Б и В будут собраны воедино в файле Result.jpg (справа вы можете видеть этот результат).
- Логика и настройки для команды tufuse
Для того, чтобы программа начала работу, надо указать ей на входящие файлы и на исходящий файл. Если указать *.jpg, программа будет использовать все jpg файлы в этом каталоге. Если это нехорошо, можно просто перечислить исходные файлы (без кавычек).
После имени tufuse идёт первый параметр — исходящий файл, имя которого записываем по схеме -o Result.jpg. Потом перечисляйте входящие файлы. Чтобы собрать из трёх файлов Image1.jpg Image2.jpg Image3.jpg один результат под именем Result.jpg, надо напечатать такую команду:
- tufuse -o Result.jpg Image1.jpg Image2.jpg Image3.jpg
Можно смешивать файлы в форматах JPEG и TIFF.
- Настройки
Конечно, можно давать точные настройки. Для этого печатайте дефис и затем букву опции, как указано в этом списке:
| команда | значение |
|---|---|
| -a n | n = 8 или 16, разрядность картинки, чем больше тем лучше |
| --compression x | вид сжатия, x = LZW, DEFLATE или NONE (это умолчание, оно лучше всего) |
| -l n | Число уровней, которые программа использует при обработке тональных переходов. Мало уровней — короче переход от светлых к тёмным тонам, однако появятся заметные световые контуры. Лучший результат надо искать проверками в экспериментах. |
| -p n | n = 1 или 2 (умолчание), число попыток смешивания |
| -b n | Готовить автоматическую вилку яркости для каждого входящего изображения. Создавать яркие или тёмные варианты каждого исходного изображения (поправлять их на n ступеней) перед смешиванием. Если не указаны "+" или "-" (например: -b 1.5), тогда будут созданы и светлый и тёмный варианты. Если указать плюс (-b +1.5), тогда будет создан и использован только светлый вариант, и напротив, если указать минус, будет использован только тёмный вариант. |
| -w | Опция для подготовки 360-градусных панорам. Позволяет смешивать в границах -/+ 180 градусов. |
| -h | Справка. |
Photoshop[edit]
Adobe Photoshop до версии CS4 мог делать весьма неудачные HDR фотографии, с этой программой было неудобно работать. Фотографии на предварительном показе не совпадали с результатом, были то насыщенней, то бледнее. Малые изменения в настройках означали крупную перемену в результатах. Требовалось много попыток, потому что предварительный показ давал совершенно неверные впечатления. С такой программой нельзя работать всерьёз.
Версия CS5 получила новый HDR-модуль, которым легко пользоваться, который предлагает много настроек и возвращает отличные результаты. Хорошо получается и на фотографиях без штатива, можно использовать не точно совпадающие исходные кадры. → Подробнее на немецком языке в Викиверситете.
-
Нехороший результат в Photoshop CS4 -
Результат с новым HDR-модулем, несколько исходных кадров (подробнее)
Luminance HDR[edit]
Luminance HDR (прежняя Qtpfsgui) — имеет графический интерфейс, работает под Windows, Linux или Mac OS X. Можно совмещать картинки и делать тон-маппинг. Есть несколько способов поправить результат. Принимает картинки в формате JPEG, PNG, PPM, PBM, TIFF (8 бит). Выводит картинки в форматах OpenEXR (EXR), RGBE Radiance (HDR), TIFF (16bit, 32bit float, и LogLuv), RawFormat и PFS (собственный формат).
Хорошо бы узнать о ней подробнее...
Обычные ошибки и полезные советы[edit]
На картинке справа — типичная ошибка, которая получается при дневных съёмках. Разница в контрасте создаёт в ярко-тёмных переходах нереальную и неприятную яркую окантовку. Эту ошибку можно обойти, если сблизить крайние значения яркости в конечном результате, иначе говоря, если в исходном наборе уменьшить разницу между ярким и тёмным изображениями. На ночных снимках эта ошибка возникает редко или в незаметных размерах.
Чтобы улучшить HDR фотографии, надо выполнить такие условия:
- Фотография без дрожания рук — то есть съёмка со штатива или даже с предварительным подъёмом зеркала.
- Ручная фокусировка — иногда это помогает, если ночные огни «обманывают» автоматическую фокусировку.
- Если увеличивать контраст, то результат не обязательно будет лучше. Надо из опыта понять, где какой контраст будет лучше. Инструкция не заменит опыта.
- Множество исходных изображений не улучшает результаты. По-моему, трёх вариантов достаточно.
- Лучше фотографировать в формате RAW. Во-первых, можно поправить их яркость, во-вторых, из одного RAW снимка можно сделать несколько вариантов с разной яркостью. Это очень полезная штука, если нет штатива и нельзя в точности повторить съёмку.