В предыдущей статье было рассмотрено понятие фотографическая широта. Оно связано с понятием экспозиция в фотографии.
Интервал экспозиций, определяемых фотографической широтой, еще называют областью правильных экспозиций. Чем длиннее прямолинейный участок характеристической кривой, тем больший интервал яркостей объекта может быть правильно воспроизведен фотоматериалом, тем больше его широта.
Большая фотографическая широта светочувствительного материала допускает некоторые погрешности при определении экспозиции. Так объект съемки, имеющий интервал яркостей 1:20, можно правильно запечатлеть при весьма разных экспозициях, если фотографическая широта фотоматериала будет 1:200. Негативы такого объекта будут отличаться один от другого только общей плотностью почернения. Все они будут одинаково передавать различия в яркостях объекта, т. е. иметь одинаковый контраст.
Однако, в том то и фокус, что объекты в реальности имеют гораздо большие интервалы яркостей, которые не вмещаются в фотографическую широту фотоприемника.
В течении всей истории развития фотографии предпринимались попытки выйти за пределы этого ограничения.
При съемке применялись специальные светофильтры для объективов, имеющие разное светопропускание по площади фильтра, для того, чтобы разные участки объекта при съемке экспонировались по разному (слишком ярко освещенные участки затемнялись). Фотолюбители прошлого помнят, как при печати черно-белых фотографий приходилось применять маски, прикрывая те участки, где негатив имеет слишком малую плотность (позитив более темный), и наоборот дольше просвечивать участки с большой плотностью (более светлые на фотографии), т.е. печатать фотографию с разной экспозицией.
Разработчики фотопленок создавали новые пленки с увеличенной фотографической широтой. Так фирма Agfa разработала пленку, имеющую три светочувствительных слоя с низкой, средней и высокой чувствительностью. У этих слоев разная величина зерна, чем более чувствителен слой, тем тем более крупные зерна он имеет.
А фирма Fuji ввела в свою пленку Fujicolor еще и четвертый слой, более чувствительный к голубому свету.
И все же фотопленка пока не в состоянии передать всю полноту картины действительности.
В принципе фотографическая широта свойственна и цифровым фотоприемникам. Единственно, что отличает — отсутствие проявления.
К счастью для электронной цифровой фотографии была найдена возможность расширения интервала яркостей, который может быть запечатлен на фотоснимке. И возможность эта заключается в том, чтобы в одном изображении объединить информацию из нескольких фотоснимков, сделанных с разной экспозицией. HDR-фотография содержит в себе информацию из нескольких снимков.
Технология создания таких фотографий была осуществлена на базе 32-битного формата Radiance (.hdr), который разработал Грег Вард в середине 80-х годов XX века.
В цифровой фотографии вместо термина фотографическая широта используется термин, свойственный электронике вообще, ̶ динамический диапазон.
Этот термин обозначает отношение максимального значения какого-либо параметра — к минимальному. В фотографии динамический диапазон — отношение максимального значения яркости, которое может быть запечатлено фотоприемником, ̶ к минимальному. Расширенный динамический диапазон яркостей объекта назвали HDR (High Dynamic Range – высокий динамический диапазон).
А изображение, имеющее такой диапазон — HDRI ( High Dynamic Range Image — изображение с высоким динамическим диапазоном). Более подробно понятие динамический диапазон с точки зрения физики работы ПЗС-матрицы фотоаппарата рассматривается в следующей статье.
HDR-фотография получается путем объединения в одном файле информации из нескольких снимков (не менее двух). Обычно их бывает три, но может быть и больше. При этом один снимок делается с нормальной экспозицией (средней), второй с уменьшенной, третий — с увеличенной. После их объединения создается файл, который содержит в себе информацию и о темных участках снимаемого объекта (тенях) и о светлых (светах), причем такой информации одновременно в полном объеме не имеет ни один из сделанных снимков по отдельности. Получается изображение, которое достаточно проработано в тенях, где обычно получаются неразличимо темные участки, и в светлых местах без передержки.
Вот пример трех фотоснимков, послуживших основой для создания HDR-фотографии:
Снимок сделан с коррекцией экспозиции -2ev.
Снимок с коррекцией экспозиции 0ev.
Снимок сделан с коррекцией экспозиции +2ev/
Такие фотографии в отличие от обычных 8/16- битных изображений могут иметь динамический диапазон начиная от 13 ступеней экспозиции и выше.
Фотография, полученная объединением в HDR трех выше приведенных снимков:
“Закат” HDR фотография.
Однако интервал яркостей необходимо не только запечатлеть, но и воспроизвести. Современные мониторы способны отображать изображения с контрастом 1:600 (9 ступеней экспозиции), плазменные телевизоры до 13 ступеней (соотношение яркостей 1:10000).
Лишь некоторые, достаточно дорогие мониторы могут воспроизводить изображения с большим интервалом яркостей. Так мониторы Sunnybrook HDR воспроизводят картины с контрастом 40000:1 (более 15 ступеней) и BrigtSide DR37-P , у которого заявленный производителем контраст составляет 200000:1 (более 17 ступеней) и он имеет стоимость $49000.
Поэтому непосредственно HDR-фотографию обычными мониторами пока воспроизвести не возможно. Для его воспроизведения используется т. н. тональная компрессия (Tone Mapping) ̶ преобразование 32-битного изображения в нормальное 8/16-битное. Это такое тональное отображение, когда каждый пиксель 32-битного изображения нелинейно переводится в пиксель восьми или шестнадцати-битного изображения, при этом преобразовании учитываются яркости окружающих пикселей.
Более подробно технологию создания HDR-изображения в программе по обработке изображений фотошоп описана на . Кроме того доступно и наглядно она показана на видеоролике:
Поделиться в соц. сетях
[…] О возможностях увеличения фотографической широты далее. […]
[…] статье об HDR-фотографии говорилось о возможности расширения интервала […]
[…] уже было написано о динамическом диапазоне светочувствительных сенсоров фотоаппаратов. В связи […]