HDRI-High Dynamic Range Imaging или Высоко динамичное изображение с расширенным диапазоном.
Сегодня многие цифровые технологии при работе с изображениями используют 8 битное кодирование цвета, либо переходят к нему на стадии распространения готового материала. Как мы уже говорили, в таком изображении в каждом цветовом канале изображение описывается как одно из 256 степеней перехода от белой к черной точке.Диапазон такого изображения в сравнении с реальной жизнью очень узок, например, применительно к фотографии обычное 8 битное изображение, может передать степень перепада яркости в районе 8-9 стопов (EV). Высоко динамичное же изображение, несет в себе намного больше информации, глубина цвета в таких изображениях обычно составляет 32 бита на канал и если вернутся к стопам, то максимально мы будем иметь с таким изображением охват яркостных характеристик в 256 EV (стопов)!
«ХэДэЭр» ) некоторые произносят как «ЭйчдэЭрИ» — это изображение у которого глубина цвета на канал составляет 32 бита то есть это градация от белого к черному в 1024 позиции (соответственно общая глубина такого изображения составляет 96 бит!), и это не компрессия этих шагов в пространстве отображения мониторов, а выход далеко за рамки того что может отобразить монитор.
Для чего нужна такая глубина? Для получения реальных высоко контрастных сцен, которые несут в себе полные яркостные характеристики, создание обычных 8 битных изображений с тональной компрессией с применением специальных художественных эффектов (поговорим об этом ниже).
что бы было понятней перейдем к следующей схеме:
[600x199]
то что мы можем увидеть глазами, обычно умещается в 25-30 стопов, камера же может захватить максимум 8-12 стопов и при съемке высоко контрастных сцен неизбежны потери в ярких или темных участках на снимке.
Как избегать таких потерь мы уже говорили в статье о Динамическом диапазоне, вкратце нужно выравнивать освещение в сцене что бы привести яркостные характеристике в те самые 8-12 EV.
Если выровнять освещение в сцене не удается, а передать всю красоту места хочется, следует воспользоваться методом захвата высоко динамичных сцен. Нужен фотоаппарат который имеет функцию Брикетинга -возможность снимать несколько изображений подряд с корректировкой экспозиции от начальных значений.
еще одно наглядное пособие:
[600x243]
Делая неколько снимков которые перекрывают основной диапазон сцены, вы в дальнейшем сможете обьединить эти снимки в одно изображение которое будет покрывать все яркостные характеристики на снимке.
как это выглядит на практике? Снимаем три изображения
[600x369]
три снимка с шагом + - 2EV, на первом проработаны тени и средние тона в помещении, на втором яркие участки в помещении и снег в тени дома на улице, на третьем снимке проработано небо и контуры веток на нем.
три или пять? сколь ко снимать снимков? обычные камеры позволяют снимать в эксповилке — или режиме брикетинга три снимка, в некоторых пять, а есть такие которые могут снят все 7! зачем это нужно и на что влияет количество снимков? Влияет в первую очередь на качество расчета сцены, чем больше снимков вы делаете тем точнее и плавнее будут, яркостные переходы на конечном изображении.
После объединения этих трех снимков в редакторы я получил следующий результат:
[600x399]
Как вы видите на снимке проработано как помещение так и и снег с небом. Кружками обозначены три зоны которые мы захватывали при помощи брикетинга.
Естественно здесь показано не родное ХДР изображение а своеобразная вытяжка (точнее Тональная Компрессия (Tone Mapping, Tone compression) из него которая приведена к виду который может отобразить монитор, то есть к 8 битам. И опять схема:
[600x187]
на обычном снимке мы бы имели лишь часть диапазона сцены, изображение с тональной компресией (тонмапинг) сжимает весь диапазон до 8 бит
То есть по сути Изображения которые мы обычно называем ХэДэЭр снимками к реальному HDR отношения имели очень давно, обычно это уже конвертированные изображения, которые прошли стадию тональной компресии.
Я понимаю, что тема немного сложновата, но я попробую сейчас все разложить по полкам (да простят меня продвинутые фотографы )))): вы снимаете несколько снимков с разной экспозицией, и потом графические редакторы просчитывают сами, что и с какого снимка брать для получения лучшего результата. Со снимка где проработано небо — берется небо, со снимка где проработаны тени — берутся тени. и тп.
В зависимости от способов тонмапинга (tonemaping) можно получать ОЧЕНЬ разные результаты, очень часто фотографы пренебрегают данной техникой, но не стоит забывать что в некоторых случаях данная методика себя вполне оправдывает и с ее помощью можно добиваться прекрасных результатов. Хороший ХДР тот где он не заметен! и тот где это продиктовано выраженной необходимостью. Опять же на первых порах все проходят через кислотную стадию, ибо научится не поэкспериментировав трудно.
далее я выкладываю пример из трех снимков, что бы вы сами могли поэкспериментировать
-2EV
0EV
+2EV
Работать с хдр очень интересно, и в некоторых случаях можно получить отличные результаты которые при других условиях были бы недостижимы. И конечно как и в каждой технологии у ХДР есть свои ограничения, и это время ))) что бы сделать три снимка нужно время, даже если три снимка делаются за одну секунду этого бывает достаточно что бы ветер передвинул листья на дереве в абсолютно другую позицию, или человек за это время сможет сменить позу, передвинутся , и тп. Штатив — обязательное условия для получения качественного результата! помните об этом, несоответствие в исходных изображениях часто ведет к большой дополнительной работе по ретушированию полученного результата, а в некоторых случаях вообще к невозможности сделать качественный тонмапинг (на приведенных примерах кстати тоже есть шевеление листвы )))но на результате особо не сказывается).
в заключении пример изображение которое прошло тональную компрессию с последнего примера.
[398x600]
Пример хдр изображения прошедшего тонмаппинг. Степень вклада тональной кривой можно регулировать на стадии тональной компресии и степень вклада в отдельных тоновых областях вы можете регулировать сами, как это кажется правильным вам.
Ну вот вроде бы пока и все. )
© Ренат Мансуров