HDRI фотография: основные навыки и учебник для начинающих

Напоминаем, что обработка HDRI требует определенных временных затрат, которые во многом зависят не только от уровня вычислительной мощности в вашем распоряжении, но и от уровня вашего знакомства с процессом. Итак, с учетом этого, если вы никогда не были тем, кто действительно тратит качественное время на свои фотографии после долгого дня съемки — я не могу представить никого, кто бы не стал — или, возможно, вы никогда не были поклонниками обучения кривые в целом, то, возможно, решение в камере будет лучше для вас. Однако вы должны иметь в виду, что на практике вы разработаете собственный оптимизированный рабочий процесс, который сократит ваши затраты времени.

0.4 Краткая история

В целом, концепция довольно проста, и процесс может быть интересным и увлекательным занятием. По сути, он состоит из объединения трех или более изображений с разной экспозицией в одно с помощью специализированного программного обеспечения, а затем корректировки получающегося изображения с помощью процесса, называемого тональным отображением. Давайте начнем с технической части, введя несколько ключевых терминов.

1.1 Динамический диапазон

В центре дискуссии, как ни странно, находится динамический диапазон . Он может быть описан как определенный диапазон, если хотите, светового тона, запечатленного фотографическим устройством, или отображенного на экране или в распечатанном виде. Чтобы проиллюстрировать это, он иногда представлен как «динамический коэффициент контрастности» в технических характеристиках ЖК-телевизоров и плазменных телевизоров (хотя пока нет надежного стандартного способа его измерения), который сравнивает самое яркое значение с наименьшим возможным значением из отображается Динамический диапазон можно рассматривать как разницу между этими двумя величинами.

1.2 HDR, высокий динамический диапазон

Здесь описывается формат файла фотографии или даже видео, который содержит информацию с высоким разрешением по широкому спектру качества звука или яркости. Вообще говоря, эти разрешения не могут быть полностью реализованы на традиционных носителях, таких как компьютерные мониторы и печать, без предварительного прохождения процесса тонального отображения , хотя достижения в технологии ЖКД стремятся к возможности отображения в реальном HDR.

Форматы файлов HDR включают в себя:

• OpenEXR (.exr)
• Сияние RGBE (.hdr)
• TIFF (.tif, .tiff)
• RAW (зависит от производителя камеры)
• PFS Stream (.pfs)

1.3 OpenEXR

Это ведущий промышленный стандарт с открытым исходным кодом, используемый для хранения фотографий HDR. Он разработан Industrial Light and Magic и поддерживает 16- или 32-разрядное число с плавающей запятой или 16-разрядное целое число на канал.

1,4 LDR, низкий динамический диапазон

Здесь описывается диапазон контраста, достижимый с помощью технологии экрана и в традиционных печатных носителях, а также такие форматы файлов, как:

• JPEG
• BMP
• PNG

В отличие от HDR. Эти традиционные форматы известны как « с потерями» , что означает, что они не способны хранить столько информации, сколько HDR-форматы. Эти типы файлов оптимизированы для совместного использования в Интернете, и поэтому они имеют гораздо меньшие размеры файлов.

1.5 Воздействие

Экспозицию можно рассматривать как количество световой информации, которая достигает и, таким образом, записывается датчиком изображения. Он определяется значением диафрагмы (f / число) и значением скорости затвора. На самом деле это зависит от другого фактора, чувствительности ISO, но традиционно это сохраняется постоянным в течение ряда фотографий. Для каждого +/- приращения любого из этих значений вы вдвое / удваиваете экспозицию соответственно.

Есть несколько способов контроля уровня экспозиции на ваших фотографиях, но все они включают в себя настройку либо диафрагмы, либо скорости затвора, либо обоих одновременно.

1.6 Значение экспозиции (EV)

Есть тонкие нюансы того, что люди имеют в виду, когда говорят о EV. Как этот термин используется, как правило, зависит от контекста. Показатель EV, упомянутый в обработке HDR, не является исключением и противоречит техническому определению EV. Чтобы избежать длительного (и несколько утомительного) исследования теории EV, достаточно сказать, что EV, о котором мы здесь говорим, — это +/- мера величины чрезмерной (+) или недостаточной (-) экспозиции изображения. , Приращение +1 EV удваивает экспозицию, в то время как приращение -1 EV вдвое уменьшает экспозицию. В самом строгом смысле мы имеем в виду то, что известно как компенсация экспозиции . На следующих двух рисунках изображение слева обычно экспонируется, а справа — компенсация EV +2 EV.


Вы найдете информацию EV, встроенную в метаданные EXIF ​​изображения, которые записываются во время съемки. Любое фотографическое программное обеспечение, с которым вы столкнетесь, обязательно должно быть в формате EXIF ​​и автоматически прочитает эту информацию.

1.7 Брекетинг экспозиции

Выполнение нескольких снимков с разной экспозицией одного объекта — это то, что известно как брекетинг экспозиции. На следующих рисунках представлена ​​серия из пяти снимков в квадратных скобках, сделанных с увеличением экспозиции.

1.8 Авто-брекетинг

Многие цифровые камеры, в основном цифровые зеркальные камеры, предлагают уровень автоматизации для брекетинга, называемый автоматическим брекетингом. Это стоит посмотреть, потому что HDRI — это то, для чего эти камеры действительно идеальны. Как правило, камеры позволяют вам заранее настроить камеру для съемки трех различных экспозиций в быстрой последовательности. Обычно они будут вмещать до +/- 2 EV.

2.1 Камера

Для этого вам понадобится цифровая камера — либо «наведи и снимай», либо DSLR — которая позволит вам делать брекетинг экспозиции. У большинства камер есть, по крайней мере, какой-то способ изменить экспозицию ваших изображений, поэтому, если у вас есть камера, вы можете сделать это. Исключение составляют, вероятно, такие вещи, как камеры мобильного телефона. Конечно, камеры более высокого класса, такие как зеркалки, дадут наилучшие результаты, но даже скромные карманные камеры подойдут для HDRI.

Для достижения наилучших результатов вы действительно должны держать камеру неподвижно во время съемки. По этой причине вам очень пригодится крепкий штатив. Вам не всегда пригодится штатив, потому что он может быть громоздким, или, может быть, у вас его просто нет. В любом случае, вам это не нужно. Это только сделает ваши результирующие изображения HDR намного лучше, если ваши исходные изображения не содержат артефактов параллакса, вызванных движением камеры. Параллакс — это то, как сцена отличается от разных точек зрения. Даже незаметные изменения угла наклона вашей камеры могут привести к заметным различиям в ваших изображениях.

2.2 Компьютерная система

Как указывалось ранее, одно предостережение заключается в том, что процесс может занимать очень много времени без надлежащей вычислительной мощности. Время, необходимое для обработки изображений, также будет пропорционально размеру изображения и тому, используете ли вы формат с высоким разрешением, такой как RAW. Например, обработка HDR на скромном ноутбуке бизнес-класса, оснащенном процессором Pentium M @ 1,6 ГГц и 1 ГБ памяти, может занять десятки минут, чтобы выровнять стек изображений, и еще больше, чтобы отобразить изображение высокого разрешения. Все это означает, что вполне возможно использовать HDRI, даже если у вас старый компьютер — это займет больше времени. Однако некоторые программы предъявляют минимальные требования намного выше этого. В этом случае, поговорка «больше, больше», безусловно, применяется.

К счастью, в наши дни даже базовые компьютеры намного мощнее и эффективнее и могут изящно справляться с тяжелыми операциями обработки HDRI.

2.2.1 Память

Для начала вы должны работать как минимум с 2 ГБ оперативной памяти, но лучше 4 ГБ или больше. Примечание. Чтобы использовать преимущества> 4 ГБ, вам нужна 64-разрядная ОС.

2.2.2 GPU

Современная видеокарта сделает вашу жизнь намного проще. Ищите что-то вроде Radeon или Intel HD серии или NVIDIA GeForce.

2.2.3 ОС

32-битная ОС будет работать нормально в большинстве случаев, но проверьте спецификации программного обеспечения, которое вы планируете использовать, чтобы убедиться, что вы можете запустить его в своей системе. Имейте в виду, что 64-битная система может перемещать данные намного быстрее. Linux, Mac и Windows имеют соответствующие 32- и 64-разрядные версии. У вас есть варианты.

2.3 Программное обеспечение HDR

С точки зрения программного обеспечения, есть несколько вариантов программного обеспечения, которые пытаются быть полным решением рабочего процесса HDR. Несмотря на то, что вам нужно искать не что иное, как поиск в Интернете по «программному обеспечению HDR», чтобы получить множество сайтов обзора с заявлениями о лучших программах HDR, единственная «лучшая» программа — это программа «лучшая программа для вас». Иными словами, вы получите разные изображения в разных пакетах, а HDRI очень субъективен. Единственный способ узнать, какой из них действительно лучший, — это попробовать столько, сколько сможете, пока не найдете тот, который вам нравится.

Некоторые названия программного обеспечения включают в себя:

• Яркость HDR
• HDR EFEX PRO
• easyHDR
• Photoshop CS5 HDR Pro

Некоторые из них являются коммерческими, в то время как другие находятся в свободном доступе. Некоторые будут доступны для вашей ОС, а другие — нет. Тем не менее, большинство из них, по крайней мере, имеют пробные версии, которые вы можете оценить, чтобы выяснить, какая из них дает наилучшие результаты для вас. Независимо от того, какое программное обеспечение вы выберете для создания HDR, концепция и логический процесс будут представлять собой тот же набор шагов, который мы описываем в этом руководстве.

2.3.1 Яркость HDR

Ранее известный только малоизвестным прозвищем «qtpfsgui», Luminance HDR — это решение с открытым исходным кодом для создания HDR и тонального отображения. Это отличное место для энтузиастов HDR, чтобы ознакомиться с процессом, потому что он с открытым исходным кодом и бесплатен для загрузки и использования. Это также программное обеспечение, которое будет описано в следующих шагах.

Он доступен в предварительно скомпилированных 32- и 64-разрядных версиях для Mac и Windows. Пользователи Linux должны проверить репозитории своего дистрибутива на наличие скомпилированных версий. Кроме того, если вы хотите скомпилировать его для своей системы, исходный код также свободно доступен для скачивания.

3.1 Порядок операций — рабочий процесс

Вкратце, рабочий процесс соответствует следующему порядку операций:

1. Фото приобретение
   
2. Создание HDR
   
3. Тон-отображение
   
4. Последующая обработка / ретушь

Итак, без дальнейших задержек, давайте рассмотрим каждый из шагов в некоторых деталях.

3.2 Получение фотографий

Итак, во-первых, вам понадобятся несколько изображений для работы — по крайней мере, с тремя — с разными уровнями экспозиции. В идеале вам нужно установить камеру на штатив или использовать другие средства для стабилизации камеры при создании сцены. Таким образом, эти три изображения оказываются геометрически максимально похожими друг на друга.

Для достижения наилучших результатов снимки следует делать с максимальным разрешением, которое позволит ваша камера. JPEG приемлемы, но в идеале вы должны снимать, используя формат изображения RAW камеры. Компромисс заключается в том, что изображения в формате RAW могут быть огромными из-за дополнительной информации о цвете, которую они содержат, и, следовательно, для последующей обработки потребуется больше времени.

Затем вы снимаете свои экспозиции в одной из следующих двух процедур брекетинга.

3.2.1 Автобрекетинг

Вы должны определить, имеет ли ваша камера функцию автобрекетинга. Это лучший и, возможно, самый простой способ сделать снимок. Что позволяет делать автобрекетинг, так это заранее установить желаемые настройки EV для трех (возможно, более) снимков, которые затем будут сделаны в быстрой последовательности. Поскольку процедура установки режима автобрекетинга отличается от одной камеры к другой, и существуют различные уровни сложности, связанные с автобрекетингом, лучше обратиться к документации по вашей камере, чтобы узнать, как ее реализовать и для достижения наилучших результатов. Если у вас нет автобрекетинга на вашей камере, не паникуйте. Как упоминалось ранее, существуют другие способы изменения экспозиции на снимках вручную.

Как правило, автоматический брекетинг обычно позволяет изменять экспозицию до +/- 2EV с шагом 1/2 или 1/3 EV. Более сложные реализации позволяют вам также дополнительно изменить компенсацию экспозиции вашего эталонного изображения с нулевым EV.

После того, как вы создали свою сцену и настроили автобрекетинг так, как вам нравится, достаточно просто удерживать спусковую кнопку затвора, чтобы сделать снимки. Это должно быть само собой разумеющимся, но особенно важно, когда вы начинаете, пересматривать ваши воздействия, чтобы убедиться, что они не полностью переэкспонированы (вычеркнуты) или недоэкспонированы (затемнены).

Обратите внимание, что способ, которым ваша камера выполняет автоматическое достижение различных экспозиций, зависит от того, настроена ли у вашей камеры приоритет диафрагмы, приоритет затвора или полное ручное управление — как правило, обозначается Av, Tv или M соответственно на программном диске камеры. ,

• Настройка Av будет поддерживать постоянную диафрагму во время регулировки скорости затвора.
• При настройке диафрагмы настройка телевизора будет поддерживать постоянную скорость затвора.
• Параметр M будет регулировать как диафрагму, так и выдержку, как камера сочтет нужным.

Телевизионный приоритет с приоритетом выдержки, вероятно, лучше всего подходит, особенно в условиях низкой освещенности или быстро меняющихся сцен, потому что камера быстрее просто регулирует диафрагму и, таким образом, это самый быстрый способ для камеры делать последовательные снимки. Хотя это и не главное, помните, что, изменяя диафрагму, вы также меняете глубину резкости . На этом этапе вы должны перейти к этапу обработки, чтобы создать изображение HDR.

3.2.2 Брекетинг ваших выдержек вручную

Для этого вам нужно будет вручную установить значения диафрагмы и скорости затвора. Не забудьте сохранить ISO как можно ниже, чтобы обеспечить максимально возможное качество изображения. Выберите подходящий ISO и сначала, используя полностью автоматическую настройку, сделайте снимок вашего объекта. Если после просмотра вы довольны изображением, используйте эти значения диафрагмы и скорости затвора в качестве базовой линии, используя эталонное изображение с нулевым EV .

Если у вас есть эталонное изображение с нулевым EV, вам потребуется как минимум одно передержка и одно недодержка. Для достижения этой цели вам необходимо ознакомиться с двумя внутренними настройками:

• апертура
• Скорость затвора

Для простоты, когда дело доходит до HDR-фотографии — по крайней мере, в начале — планируйте реализовать только один или другой.

Помимо этих настроек, вы можете выполнить третью настройку, называемую EV-компенсацией, которая будет объяснена по очереди.

3.2.2.1 Апертурный метод

При каждом уменьшении числа f / размер диафрагмы удваивается, увеличивая экспозицию на +1 EV. И наоборот, чтобы уменьшить экспозицию наполовину, просто увеличьте число f /.

Например:

Если число f / в изображении с нулевым EV составляет, скажем, f / 4.0 (или просто 4.0, как сообщает ваша камера), чтобы удвоить экспозицию, измените настройку диафрагмы на f / 2.8.

И наполовину уменьшите экспозицию до «f / 5.6».

3.2.2.2 выдержка

Аналогичным образом, каждое уменьшение значения скорости затвора также увеличивает экспозицию в два раза или +1 EV. И чтобы уменьшить экспозицию вдвое, увеличьте выдержку.

* NB. Следует отметить, что, как и числа f /, значение скорости затвора, которое дается на вашей камере, на самом деле является взаимным значением, означающим, что его следует понимать как 1 / (значение скорости затвора). Это на самом деле относится ко времени, когда затвор остается открытым. Так, например, заданная скорость затвора 4000 означает, что затвор остается открытым в течение 1/4000 секунды.

3.2.2.3 EV-компенсация

Даже если ваша камера не оснащена функцией автобрекетинга, и вы не знакомы с ней или вам неудобно работать с ручными настройками диафрагмы и скорости затвора, большинство цифровых камер предоставляют возможность легко (или, возможно, не так легко) изменить EV-компенсацию на лету, так называемую EV-компенсацию. Это действительно устраняет любые предположения об изменении уровня экспозиции. Чтобы реализовать это, сначала определите из руководства пользователя вашей камеры, как изменить EV-компенсацию. Обычно он отображается на внешней стороне камеры с изображением, напоминающим +/- Av. Эта настройка может быть доступна только в определенных ручных режимах съемки на вашей камере.

Убедитесь, что ваша вспышка отключена. Как и в случае ручного брекетинга, определите диафрагму и скорость затвора для изображения с нулевым EV, используя один из автоматических режимов вашей камеры. После того, как вы наберете эти настройки, вы можете установить EV-компенсацию камеры на -1 EV для недодержанного изображения и сделать снимок. Затем установите EV-компенсацию на 0-EV и снова на + 1-EV для двух все более экспонируемых снимков.

3.2.2.4 Несколько слов об ИСО

Хотя технически можно настроить ISO для изменения экспозиции, лучше поддерживать его постоянным, чтобы обеспечить постоянство качества по всему набору изображений. Вообще говоря, для достижения наилучших результатов сохраняйте ISO как можно ниже. Более низкие значения ISO приводят к снижению зернистости и улучшению цвета.

3.3 Создание HDR

Открыв программу Luminance HDR, нажмите кнопку «Новый HDR…», чтобы начать новый проект.

Затем загрузите ваш набор из трех изображений в скобках.



Поместите «флажок» в поле с надписью «Автоматическое выравнивание изображений» и нажмите «Далее». Обратите внимание, что это может занять значительное количество времени на старых / более медленных системах.

Если во время съемки камера вообще двигалась, программное обеспечение попытается компенсировать это.

После того, как Luminance закончит обработку изображений, у вас есть возможность вручную настроить выравнивание, но программное обеспечение обычно довольно хорошо справляется с этой задачей, поэтому обычно вы просто нажимаете «Далее» после краткого обзора.

Здесь вам предлагается выбрать некоторые дополнительные настройки. Опять же, родные настройки обычно работают очень хорошо, поэтому вы можете просто нажать «Готово».

На этом этапе ваше изображение HDR было создано, и вы должны сохранить файл в одном из предписанных форматов HDR — скажем, OpenEXR.

Чтобы перейти к следующему этапу, нажмите кнопку «Tonemap the Hdr», которая откроет сеанс тонального отображения в окне мяу.

Следующим шагом является отображение тона изображения.

3.4 Tone-map

В левой части панели вы увидите ряд операторов из выпадающего списка. Техническое обсуждение опций каждого из операторов выходит за рамки данного руководства. Однако получающееся изображение с низким динамическим диапазоном (LDR) в значительной степени субъективно — вопрос личного вкуса и художественной лицензии. По этой причине операторы должны быть изучены для каждого изображения отдельно. Как только вы столкнетесь с результатом, который сметет вас с ног, выберите выходной размер для версии с тональным отображением LDR, нажмите «Применить» и сохраните его в своем любимом формате файла изображения — это JPEG?

3.5 Постобработка / ретушь

В этом разделе программное обеспечение для обработки изображений GIMP, вероятно, является одним из самых простых в использовании пакетов, с которыми можно ознакомиться для выполнения некоторых простых простых настроек. Однако, как всегда, не стесняйтесь использовать любые другие программы, с которыми вы более знакомы для этого процесса. Для каждого человека, которого вы спрашиваете, вы, вероятно, найдете другой способ подправить конечный продукт. Маршрут, по которому вы идете отсюда, будет в значительной степени продиктован тем, чего вы пытаетесь достичь с помощью изображения. По этой причине мы не будем тратить здесь слишком много времени, кроме как на то, чтобы создать отправную точку для изучения собственного мастерства.

Кроме того, существует ряд бесплатных руководств, доступных в Интернете, которые охватывают все, от основ до расширенного использования GIMP и другого программного обеспечения, похожего на Photoshop.

Помимо времени, потраченного на съемку ваших изображений, постобработка — это то, где вы, вероятно, в конечном итоге будете проводить большую часть времени с HDR-фотографией.

С открытым GIMP загрузите только что созданный JPEG.

Некоторые элементарные настройки, которые вы можете сделать, чтобы увеличить изображение:

Оглядываясь назад, мы рассмотрели некоторые основные термины и понятия, от того, для чего это, и для кого они включены, и включили краткое описание происхождения комбинаторной фотографии. Мы рассмотрели необходимое оборудование, необходимое для начала работы в этом растущем начинании, предоставив обзор порядка операций и включив в него практические инструкции по каждому этапу процесса.

Даже если вы с самого начала не были наиболее уверены в себе фотографов, навыки, которые вы приобрели, следуя этому руководству, должны дать вам лучшее понимание не только изображений с большим динамическим диапазоном, но и фотографических концепций в целом. На этом этапе, теперь, когда у вас есть прочная основа основ HDRI, с которой можно начать создавать впечатляющий портфель HDR-работ, вам предлагается просмотреть список ресурсов, предоставленных, чтобы помочь вам развить свои навыки и углубить свои знания в области цифровых технологий. фотография.

В сети существует множество отличных ресурсов, которые помогут вам отточить свои навыки в HDRI.

HDRI связанный