версия 1 от 15/05/2012
Преамбула
Что есть HDR и зачем HDR. Камера — не глаз, она сильно проще. Если снимаешь сцену в которой есть яркие источники света и очень глубокие тени, камера или попытается «спасти» что-то одно, или сделает сербурмалиновое «среднее». Выход нашёлся ещё сто с лишним лет назад: снимать отдельно яркие участки, отдельно — тёмные, потом совмещать. Или, как вариант, хитро манипулировать с плёнкой, чтобы вытянуть из неё дополнительные детали в светах и тенях. С тех пор появились компьютеры, но основная идея осталась та же: совмещать кадры с разной экспозицией и/или колдовать над «негативом».
Этот самый результат совмещения или «расколдованный» негатив в быту обычно и называют HDR, «High Dynamic Range Image» — «Картинка с широким динамическим диапазоном». Картинка, которая включает в себя информацию как об очень-очень тёмных участках, так и об очень-очень светлых. В фотографии принято мерять разницу в яркостях в «ступенях экспозиции», «ev» — «exposure values». Одна ступень — двукратная разница в яркости. Типичный диапазон, доступный приличной цифровой камере — 10-11 ступеней. На цветной негативной плёнке можно запечатлеть 8 ступеней яркости (самая яркая точка в 256 раз ярче самой тёмной), на цветной позитивной — 5 ступеней (яркая в 32 раза ярче тёмной), бумага даёт те же 5 ступеней, монитор — как повезёт, но обычно не больше 8 ступеней. А в реальном мире и в файле HDR может прятаться и 15, и 25 ступеней.
Это подводит нас к двум мыслям. Первая: технически, файл c HDR нам для непосредственного единомоментного наблюдения недоступен, прямо как божественная сущность. Ну кроме избранных с супердорогущими мониторами, которые такое позволяют. Следовательно те из нас, кто ужасался вырвиглазным картинкам с гордым названием «HDR», на самом деле видели не hdr, а что-то другое. Вторая мысль: чтобы увидеть части HDR, их нужно творчески смешать между собой и «утрамбовать» в диапазон монитора или фотобумаги: LDR, «Low Dynamic Range Image» — «Картинку с маленьким динамическим диапазоном». То есть ужать скажем 20 ступеней в скажем 7 — сжать диапазон яркостей аж в 8192 раза. Как вы понимаете, потери тут неизбежны, чем-то придётся жертвовать.
Резюмируя,
Зачем панорама. Во-первых, в объектив не всегда сразу влезает всё нужное. Во-вторых, панорама за счёт множества кадров может дать дополнительные мегапиксели. В-третьих, можно снимать каждый кусочек сцены по частям, ловя момент, когда там меньше посторонних субъектов. С современными средствами панораму делать проще простого, хотя чтобы сделать хорошую панораму, как обычно придётся потрудиться.
Зачем HDR-панорама. Помимо очевидного сочетания вышеперечисленных отдельных преимуществ HDR и панорам, у HDR-панорам есть свои специфические области применения. Одна из них связана с тем, что когда снимаешь круговую панораму в яркий солнечный день, разница в освещённости на солнечной и противосолнечной сторонах панорамы очень часто выходит за пределы возможности камеры.
Что за image stacking? Есть масса способов соединить несколько изображений в одно, включая вышеперечисленные, но ими не ограничиваясь. Общее название для них — image stacking или image blending. Не все из них HDR. Кое-кто просто совмещает картинки по хитрому алгоритму, включая в итог например все светлые участки. Таким образом делаются фотографии с чёрточками от звёзд на небе. Другие возможные результаты image stacking — уменьшение шумов, увеличение резкости, лучшая проработка теней и светов, убирание движущихся объектов. Как правило для качественного image stacking требуется относительно неизменная сцена, снятая со штатива. Иначе приготовьтесь к нудной дополнительной работе по выравниванию и к непредсказуемому результату. Программы, которые делают разные виды image stacking (кроме HDR и Enfuse): Photoacute, TuFuse, Photoshop. К HDR-панорамам всё это имеет опосредованное отношение, но иногда используется.
Создание HDR-панорамы
Получение исходных кадров, охватывающих весь диапазон яркостей сцены. Хочу подчеркнуть: задача не в том, чтобы снять HDR ради HDR. Задача в том, чтобы запечатлеть в кадре всё нужное с вашей точки зрения (а потом это творчески представить аудитории). Поэтому если сцена невероятно контрастная, но вы и хотите показать этот контраст, HDR тут ни при чём.
Итак. Предполагается, что снимаем на цифру. Первый очевидный ход: выбирать сцену «по зубам» камере (тенёк, солнце за тучками, «режимное время» и т. п.). Второй очевидный ход: снимать разные части панорамы с разной экспозицией. Методы и подводные камни описаны подробно здесь. Третий очевидный способ: градиентные фильтры, затеняющие какие-то части кадра. Минусы всем известны: любой фильтр добавляет «мыла», и порой требуется закрывать участки сложной формы, а не просто полоску сверху/снизу. Если мы что-то из всего этого успешно сделали, то дальше можно не мучиться, задача решена.
Если фильтрами и тенями обойтись не удалось, идём дальше. Варианты такие:
Примечание: «несколько» здесь начинается от двух кадров, не от трёх. Вот обоснование, почему двух может быть достаточно.
Проблемы на этапе съёмки. Многие из них касаются съёмки вообще, так что коснусь их только вкратце.
Проблемы при обработке. Часть этих проблем — продолжение неприятностей с этапа съёмки, так что разделение условно.
Обзор шагов и инструментов. Я упомянул только некоторые, из тех, с которыми имел дело. RPP по этой причине в списке нет, но очевидно, что его основное место — в «проявке» RAW. Не упомянуты также, но существуют Autopano (по сравнению с PTGui ограничены возможности настройки панорамы), HDR Expose (сложно, и мне не нравится результат), MediaChance Dynamic Photo HDR (шумы и глюки, хотя интересная идея ручного совмещения кадров), Nik HDR Efex, DxO Optics Pro, Capture One.
Lightroom | Photoshop | LR/Enfuse | TuFuse | Photoacute | Photomatix | PTGui | |
RAW-процессор, каталогизатор | наше «всё», универсальная программа | плагин для Lightroom | один из интерфейсов к enfuse | программа для «смешивания» кадров с различными опциями: HDR, убирание «призраков», соединение кадров с разной фокусировкой, увеличение резкости | делает HDR из LDR или RAW, худо-бедно убирает призраки, шумы и аберрации, не очень понятно обрабатывает и генерит LDR | создание панорам, HDR и LDR | |
Каталогизация |
+ |
~ |
- |
- |
- |
- |
- |
Первичная обработка RAW | + | + | - | - | + | - технически он открывает RAW, но под обработкой я имею в виду более комплексный процесс |
- |
Первичная обработка JPEG | + | + | - | - | - | - | - |
Убирание шумов | + и весьма |
~ с помощью хитрости или плюгинов вроде NeatImage или Noise Ninja |
- | ~ косвенно, при склейке множества кадров |
~ косвенно, при склейке множества кадров |
~ есть опции для убирания шумов, но по моему Photomatix их наоборот добавляет |
- |
Создание промежуточных RAW и JPEG для последующей склейки |
+ | + | - | - | + | + | - возможно он что-то там создаёт, когда клеит сразу HDR, но нам это неинтересно |
Совмещение кадров | - |
+ |
+ |
-
|
+ |
+ |
+ |
Focus blending | - | + Photomerge |
- | + | + хорошо и качественно |
- | ~ можно добится некоего эффекта за счёт игры с приоритетами и масками, вручную |
Убирание «призраков» | - | + довольно хорошо, но сугубо автоматически. впрочем, в PS с кадром потом можно делать что угодно |
- | - |
~ |
~ в последней версии появился инструмент ручного убирания призраков. работает отвратно |
+ лучший вариант, с помощью масок и приоритетов кадров |
Соединение кадров в HDR |
- |
+ |
- enfuse обходится без промежуточного соединения кадров в HDR |
- | + | + | - |
Обработка HDR | + при условии, что это будет 16- или 32-битный TIFF, без слоёв и прозрачности |
+ в любом варианте |
- | - | - | + свои мистические настройки |
- |
Создание LDR из HDR | + при условии, что HDR будет 16- или 32-битный TIFF, без слоёв и прозрачности |
+ | - | - | + | + | - |
Создание LDR из исходных кадров | - с помощью LR/Enfuse |
+ | + в меру реалистично |
+ в меру реалистично |
+ | + | - |
Создание панорамы из исходных брекетированных LDR |
- | - автоматом — нет, сперва нужно будет склеить HDR |
- | - | - | - | + есть и tone mapping, и enfuse |
Создание панорамы из обработанных LDR | - | + многие пользуются PS, но конечно он даёт много меньше возможностей по сравнению со специализированными панорамными инструментами |
- | - | - | - | + |
Создание панорамы из HDR | + см. примечание выше |
- | - | - | - | + хотя довольно медленно. и не забыть в настройках убрать галочку с «load 16-bit tiffs as 8-bit» |
|
Постобработка панорамы LDR, глобальная | + | + | - | - | - | - | - |
Постобработка панорамы LDR, локальная (патчи, дорисовки) | - | + | - | - | - | - | - |
Постобработка панорамы HDR, глобальная | + при условии, что это будет 16- или 32-битный TIFF, без слоёв и прозрачности |
+ | - | - | - | ~ в теории можно засунуть в Photomatix панораму HDR, и там её обработать |
- |
Постобработка панорамы HDR, локальная (патчи, дорисовки) | - | + | - | - | - | - | - |
Сценарии
При таком богатстве возможностей каждый может выбирать себе самую удобную комбинацию инструментов. Мои личные сценарии описаны ниже.
Сценарий 1. «Один RAW». Снимается без брекетинга и штатива, один RAW на позицию.
Сценарий 2. «По-быстренькому». Снимается без штатива, брекетинг из трёх кадров на позицию. Можно RAW, можно JPEG.
Сценарий 3. «Хочу tone mapping!». Со штативом или без штатива, трёхкадровый брекетинг в RAW.
Сценарий 4. «Сначала панорамы, потом HDR». Со штативом, или без штатива. Брекетинг может быть любой глубины, ручной или автоматический. RAW. Примерно по такому сценарию (в сочетании с сценарием 1) клеит свои панорамы Zsolt Zsinger.
Сценарий 5. «Heavy Duty». Со штативом, или без штатива. Брекетинг может быть любой глубины, ручной или автоматический. RAW.
Из моего олыта, пятый сценарий даёт наименее шумные кадры при наименьших трудозатратах.
В эти шаги можно добавить много забавных вещей вроде коррекции геометрии и проявки RAW сторонними инструментами, специализированные шумодавы.
Focus blending вписывается в схему где-то после первичной обработки RAW и создании промежуточных TIFF. Очевидно, что в той программе, где делается focus blending, удобнее и склепать HDR.
Каталогизация. Подробно тема раскрыта здесь, здесь и здесь. Так что буквально пара слов, применительно к hdr-pano. Файлы, относящиеся к одной панораме, по многим причинам выгоднее помещать в отдельную папку. Это можно сделать вручную, или с помощью плюгинов. Каким образом организовывать файлы внутри этой папки, вопрос личных предпочтений. Условно можно выделить два типа файлов: наборы экспозиций и наборы с разной фокусировкой. В Лайтруме можно отдельно обработать разные экспозиции (например, сильный шумодав на недодержанных), для чего полезно мочь их быстро выделять. Для этого каждый вариант экспозиции можно пометить соответствующим тегом и/или цветом. Скажем, все зелёные кадры — недодержанные, всё жёлтые — нормальные, все синие — передержанные. Играя размером превьюх, можно добиться укладки кадров по 3-6-9-12 в ряд, и выделенные цветом экспозиции будут отображаться наглядными красивыми столбиками. Наборы с разной фокусировкой (но одной экспозицией) можно объединять в стеки.
Два других варианта:
Промежуточные файлы, если они сделаны автоматически и без особых творческих изысков, после создания панорамы можно удалить для экономии места.
Склейка HDR-панорам — интересная и не самая простая задача. Я постарался раскрыть свою точку зрения на процесс, но что-то точно осталось за кадром. И у практикующих профессионалов наверняка есть свои наработки. Так что приглашаю к обсуждению.