Fotografija širokog dinamičkog raspona (HDR fotografija)

Fotografija širokog dinamičkog raspona

dr. sc. Maja Strgar Kurečić Primjena digitalne fotografije u reprodukcijskim medijima - Ak. god. 2014/15.

SADRŽAJ PREDAVANJA

1. DINAMIČKI RASPON - osnovni pojmovi

2. PROBLEM DINAMIČKOG RASPONA

3. DINAMIČKI RASPON SENZORA

4. TEHNIKE POVEČANJA DINAMIČKOG RASPONA

5. ŠTO JE TO HDR

6. KAKO NAPRAVITI HDR FOTOGRAFIJU

Primjena digitalne fotografije u reprodukcijskim medijima - Ak. god. 2014/15.

1. DINAMIČKI RASPON

= omjer između najveće i najmanje moguće vrijednosti neke promijenjive veličine, kao što su zvuk (dB - decibeli) i svjetlost (bits, stops) [Wikipedia].

U fotografiji, to je omjer između najtamnijeg i najsvjetlijeg dijela scene ili slike. Koristi se kao pojam kojim se definira maksimalni raspon tonova koji se mogu snimiti, odnosno reproducirati nekim izlaznim uređajem. Izražava se rasponom u EV (ekspozicijska vrijednost - logaritamska) Dinamički raspon EV-stops

Scena max. (cca) 100.000:1 Scena normal (cca) 10.000:1 Oko (cca) 30.000:1 11-15 Senzor (CanonEos-1D) 2.048:1 11 Monitor (LCD) 1.024:1 10 Fot. na papiru 100:1 6.6

Dinamički raspon scene


Na dinamički raspon scene najviše utječe INTENZITET SVJETLA (upadno i reflektirano svjetlo). Luminance [cd/m2]

* Ovdje je korišten izraz Illuminance koji označava samo upadno svjetlo


2. PROBLEM DINAMIČKOG RASPONA

PROBLEM SNIMANJA: kako vjerno snimiti scenu koja sadrži znatno širi raspon svjetla od onog koji se može snimiti fotoaparatom?

PROBLEM REPRODUKCIJE: kako snimljenu scenu prikazati na mediju koji ima još manji dinamički raspon?


Ako je dinamički raspon scene koja se snima veći od dinamičkog raspona fotoaparata, svi tonovi koji su “izvan” raspona uređaja, reproducirat će se ili kao bijelo ili kao crno, bez detalja.

255, 255, 255

0, 0, 0


Dinamički raspon senzora limitiran je, s jedne strane, sa popunjenošću udubine potencijala elektronima (well capacity) a s druge, odnosom signal-šum (signal-noise ratio).

3. DINAMIČKI RASPON SENZORA


• Predugačke ekspozicije mogu dovesti do efekta cvjetanja (blooming) - gubitak detalja u najsvijetlijim dijelovima. Električni naboj se “preljeva” u susjedne fotoosjetljive elemente na senzoru.

• Kod podekspozicije, kad je nivo električnog naboja podjednak nivou prisutnog šuma, kvaliteta slike postaje neprihvatljiva.


4. TEHNIKE POVEĆANJA DINAMIČKOG RASPONA - fotomehaničke: - selektivno osvjetljavanje u tamnoj komori

(dodging & burning-in), - korištenje sivih graduiranih filtera pri snimanju

(GND filteri), - dosvjetljavanje sjena korištenjem reflektirajučih

površina pri snimanju i sl. - softverske: - maskiranje i lokalno podešavanje tonskog

raspona u Photoshopu, - Gradient alat i layer-i u Photoshopu, - Dodge & Burn alat u Photoshopu, - opcije na digitalnom fotoaparatu poput Highlight

tone priority (Canon) - proširuje dinamički raspon u najsvjetlijim dijelovima slike i dr.


Dodging (blocking light) & burning (extra exposure)

- korištenje različitih dužina ekspozicije na pojedinim dijelovima slike prilikom osvjetljavanja na foto papir u tamnoj komori.

- Ansel Adams (1902 - 1984) - danas alat u Photoshopu

• Selektivno osvjetljavanje u tamnoj komori


Izrađeno iz negativa samo uz osnovnu ekspoziciju

Dodging & burning-in u tamnoj komori


• Sivi graduirani filter (graduated neutral density filter - GND)

Reducira količinu svjetla koja ulazi u fotoaparat, izjednačavajući razliku u svjetlini

neba i zemlje. Ne mijenja boje.

Soft-edge GND filter Hard-edge GND filter


http://en.wikipedia.org/wiki/File:Grad-nd-soft-edge.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Grad-nd-hard-edge.svg

Fotografirano BEZ GND filtera

Fotografirano SA GND filterom


Gradient alat u Photoshopu ...


5. ŠTO JE TO HDR ? eng. High Dinamic Range

Skup tehnika kojima se kombiniraju pojedinačne različito eksponirane fotografije istog motiva, kako bi se stvorila jedna HDR fotografija proširenog dinamičkog raspona.


6. KAKO NAPRAVITI HDR FOTOGRAFIJU ? 1. SNIMANJE

Snimiti 3 ili više fotografija istog kadra, mijenjajući ekspoziciju tj. brzinu okidanja (podeksponirana, normalna i preeksponirana).

Format zapisa - najbolje RAW. ISO - najniži! OPREZ: Koristiti stativ! Nepokretni objekti! Vremenski uvjeti!

AEB (Auto-Exposure Bracketing) - fotoaparat automatski snimi 3 uzastopne snimke nakon pritiska na okidač. Namješta se razlika u ekspoziciji (npr. +2, 0, -2) uz fiksan otvor zaslona (AP mode).

Reference -1 Stops -2 Stops -3 Stops


2. GENERIRANJE HDR FOTOGRAFIJE

Spajanje snimljenih fotografija u nekom od programa (Photomatrix, Photoshop CS5, Picturenaut, HDR Max, Artizen HDR, FDR Tools, i dr.)

3. TONE MAPPING

Reduciranje dinamičkog raspona i kontrasta na cijeloj slici da bi se mogla prikazati na našem uređaju.

32 bita 16 ili 8 bita 4. FINE TUNNING

Barney Streit



Primjeri


Normalno eksponirana slika (f/4; 1/50, ISO 100) Primjena digitalne fotografije u reprodukcijskim medijima - Ak. god. 2014/15.

HDR fotografija (napravljena iz 3 fotografije, po +/- 2 EV) Primjena digitalne fotografije u reprodukcijskim medijima - Ak. god. 2014/15.

Normalno eksponirana slika (f/13; 1/8, ISO 100)


HDR fotografija (napravljena iz 5 fotografija, po +/- 2 EV)


-4 EV (f/13; 1/125, ISO 100) -2 EV (f/13; 1/30, ISO 100)

+2 EV (f/13; 0.5s, ISO 100) +4 EV (f/13; 2s, ISO 100) Primjena digitalne fotografije u reprodukcijskim medijima - Ak. god. 2014/15.

Primjer grešaka - ghosting, loše preklapanje - stativ na mekanom - vibracije


Normalno eksponirana slika f/6.3; 1/80; ISO 100

Podeksponirana slika (-2) f/6.3; 1/320; ISO 100

Preeksponirana slika (+2) f/6.3; 1/20; ISO 100

Kako riješiti “ghosting”?


Jedan od načina: opcija “Remove ghosts” (Photomatix Pro)


Normalno eksponirana slika f/13; 1/15; ISO 100

Podeksponirana slika (-2) f/13; 1/60; ISO 100

Preeksponirana slika (+2) f/13; 1/4; ISO 100


HDR fotografija (napravljena iz 3 fotografije, po +/- 2 EV) sa opcijom “Remove ghosts”

Lažni HDR - napravljen od jedne fotografije

Različiti stupnjevi mapiranja tonova dati će različite rezultate


Primjeri sa weba


Ferrell McCollough

“Morning Tranquility” 3 fotografije po +/- 2EV, snimljene sa Nikon D2X fotoaparatom u RAW formatu. Mapiranje tonova u Photomatix-u, sa metodom Details Enhancer.


“Norway” 3 ekspozicije po +/- 2/3 EV (3.2, 10, 30 s). Fotoaparat i objektiv: Canon EOS 5D; Canon 24-105 f4; 24 mm; f16; ISO 100; stativ. Mapiranje tonova: Photomatix, Details Enhancer.

Maciek Duczynski


“Brooklyn Bridge Reflections” 3 ekspozicije po +/- 2 EV, (1, 1/4, 4 s). Fotoaparat i objektiv: Canon EOS Rebel XTi / 400D, Canon 10-22mm; 21mm; f5.6; ISO 100; Stativ. Mapiranje tonova: Photomatix, Details Enhancer.

Paul Timpa


“Brooklyn Bridge” 3 ekspozicije po +/- 2 EV, (4, 1, 15 s). Fotoaparat i objektiv: Canon EOS Rebel XTi / 400D, Canon 17-85mm; 35mm; f5.6; ISO 100; RAW; stativ. Mapiranje tonova: Photomatix, Details Enhancer.

Paul Timpa


“Cocktails” 3 ekspozicije po +/- 2 EV. Fotoaparat: Canon 400D. Mapiranje tonova: Photomatix Pro 2.1. Finalno editiranje: Photoshop.

Sandeep Tewari


“Nash Metro Mug” 3 ekspozicije po +/- 2 EV. Fotoaparat i objektiv: Canon Rebel XTi, 10-22mm; f/3.5-4.5; RAW; stativ. Mapiranje tonova: Photomatix, Details Enhancer. Finalno editiranje: Photoshop CS3.

Melanie Kern-Favilla


http://ict.debevec.org/~debevec/Research/HDR/ http://www.stuckincustoms.com/2010/02/19/trey-ratcliff-speech-at-google/ http://www.hdrsoft.com/resources/ http://davewilsonphotography.com/tutorials/hdr-tone-mapping/ http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/dynamic-range.htm http://www.cybergrain.com/tech/hdr/ http://en.wikipedia.org/wiki/High-dynamic-range_imaging

IZVORI * web * knjige Reinhard, Erik; Ward, Greg; Pattanaik, Sumanta; Debevec, Paul (2010). High dynamic range imaging: acquisition, display, and image-based lighting (Second ed.). Amsterdam: Elsevier/Morgan Kaufmann. ISBN 978-0-12-374914-7. Asla M. Sa, Paulo Cezar Carvalho, Luiz Velho (2007). High Dynamic Range Image Reconstruction (First ed.). Focal Press. ISBN 9781598295627.


http://www.stuckincustoms.com/2010/02/19/trey-ratcliff-speech-at-google/












http://www.hdrsoft.com/resources/

http://davewilsonphotography.com/tutorials/hdr-tone-mapping/





http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/dynamic-range.htm



http://www.cybergrain.com/tech/hdr/

http://en.wikipedia.org/wiki/High-dynamic-range_imaging





Trey Ratcliff http://www.stuckincustoms.com/2010/02/19/trey-ratcliff-speech-at-google/











Documents

Fotografija širokog dinamičkog raspona (HDR fotografija)