Díky technice HDR se „vejde“ jakýkoli rozsah jasů scény do vaší fotografie. Kdyby byla tato technika zcela dokonalá, nazval bych ji „fotografův sen“. Díky HDR (High Dynamic Range) Photography, neboli fotografii s velkým dynamickým rozsahem, máte možnost jednoduše zobrazit dříve téměř nezobrazitelné.
Trochu teorie
Ve světě kolem nás nacházíme velké rozdíly světla, které nedokáže zaznamenat snímač digitálního fotoaparátu na jeden snímek. Dynamický rozsah scény, což je rozdíl mezi jasem jejího nejtmavšího a nejsvětlejšího místa, neodpovídá dynamickému rozsahu fotoaparátu, neboli rozsahu jasů, které umí zaznamenat. Volbou clonového čísla a času expozice rozhodujete, kterou část dynamického rozsahu scény zachytíte a kterou ztratíte. Přesto každý fotoaparát umí zachytit jakýkoli dynamický rozsah scény, ale na více snímků. Expozici volíte tak, že na každý snímek zachytíte část jasového rozsahu scény. Sekvence snímků již zahrnuje všechny jasové úrovně scény a slouží jako vstupní data algoritmu, který je poskládá do výsledného HDR obrázku.
K pokrytí celého dynamického rozsahu scény je nutné, aby hodnota osvětlení každého jejího zaznamenatelného bodu po zapracování expozičních parametrů (v našem případě času) padla alespoň na jednom snímku do pracovní oblasti snímače fotoaparátu. Tuto oblast reprezentuje střední část senzitometrické křivky snímacího čipu (viz. článek „Posviťte si na senzitometrickou křivku“). Minimální počet snímků bude: S/C, kde S je dynamický rozsah scény a C je pracovní rozsah čipu.
Dynamický rozsah scény i pracovní rozsah čipu měříme v expozičních hodnotách (EV). Zvýšení jasu o 1 EV znamená dvojnásobný jas, kontrast 1:2. Fotoaparáty mají rozsah 5-9 EV, jsou schopny zaznamenat kontrast asi 1:30 až 1:500. Lidské oko rozezná detaily v rozsahu 15 EV, asi 1:32 000 a absolutní rozsah má 30 EV (1:230). Fotografované scény mohou mít prakticky neomezený rozsah jasů. Interiér osvětlený přímým sluncem přes okno má kontrast asi 1:600, scéna obsahující zdroj světla pak přibližně 1:100 000.
Princip techniky HDR
HDR technika je založena na softwarovém sloučení dvou nebo více snímků totožné, kontrastní scény exponované tak, aby jednotlivé snímky pokryly celý jasový rozsah této scény. Výsledný soubor s 32 bity na kanál obsahuje jasový rozsah všech jednotlivých snímků, neboli celý dynamický rozsah scény. Kresba ve všech jasových úrovních je obsažena, ale není možné ji zobrazit na monitoru ani na papíru. Běžných 8 bitů na kanál bohatě stačí k zobrazení fotografie.
Konverze 32bitového obrázku s velkým množstvím jasů na 8 nebo 16bitovou fotografii s menším množstvím již zobrazitelných jasů negativně ovlivňuje kvalitu výsledné, nutně degradované, fotografie. Celkový dynamický rozsah scény však výsledná fotografie zobrazí, a to za cenu posterizace, ztráty tonálních a barevných odstínů i ostrosti detailů. Ztráta ostrosti a rozlišení detailů je způsobena snížením kontrastů na úrovni pixelů i celé fotografie a také nemožnosti pořídit dílčí fotografie zcela identicky s přesností na 1 pixel. Při tzv. posterizaci dochází ke ztrátě některých jasových hodnot snímku, histogram má mezery a barevné přechody postrádají plynulost.
Nepřirozený vzhled a některé uvedené nedostatky fotografií zhotovených technikou HDR zásadním způsobem eliminujete přesnou expozicí dílčích snímků, případně jejich editací, správným generováním 32bitového souboru a jeho převodem na 8 nebo 16bitovou fotografii a její další editací.
Fotografie pro HDR
Zhotovíte několik snímků kontrastní, statické scény s neměnným osvětlením pomocí kompenzace expozice pouze s proměnným časem expozice tak, aby všechny snímky pokryly jasové hodnoty této scény. Počet snímků a hodnoty kompenzace expozice jsou závislé na kontrastu fotografované scény. Je-li dílčích snímků málo a je mezi nimi větší tonální odstup, dochází na sloučené fotografii k posterizaci, protože některé jasové složky chybí. Větší množství snímků, než je nutné, způsobí menší kontrast u výsledné fotografie. Platí, že čím méně snímků na sloučení a čím menší možná kompenzace expozice celé sekvence snímků při požadavku ideálního zachycení všech jasových a barevných hodnot scény, tím kvalitnější sloučená HDR fotografie. Z toho plyne, že čím je větší kontrast scény, tím problematičtější je sloučení HDR fotografie.
- exponujte s hodnotami kompenzace expozice tak, aby všechny snímky zachytily veškeré jasové úrovně fotografované scény. Použijte vždy stejnou hodnotou clony, aby nebyla rozdílná hloubka ostrosti u jednotlivých snímků. Zvolte expoziční bracketing a snímání ve formátu RAW, pokud je váš přístroj nabízí. Pro kontrastnější scény je osvědčený bracketing +2, +1, 0, -1, -2 s prioritou clony ve formátu RAW
- použijte bytelný a dobře usazený stativ a dálkové ovládání pro docílení co nejvíce identických jednotlivých snímků
- vyzkoušejte úpravy dílčích fotografií, zejména změny saturace
Existuje možnost použití pouze jednoho snímku v RAW formátu, který má díky svému 12 nebo 14bitovému záznamu více informací a z něho vytvoření několika tonálně odlišně konvertovaných obrázků jako základ pro HDR fotografii. Tuto metodu lze použít, pokud není rozsah jasů moc velký a JPEG jej nezachytí, ale RAW ano. Není to pravá HDR fotografie, ale můžete takto zpracovat i dynamickou scénu.
Jednotlivé snímky velmi kontrastní scény vyfotografované pomocí bracketingu s prioritou clony ve formátu RAW. Korekce expozice v EV -2 -1 0 +1 +2. Žádný ze snímků nepokryl celý dynamický rozsah scény. U všech jsou vypálené jasy, slité stíny nebo obojí. Fotoaparát zachytil scénu ve svém automatickém režimu snímkem s korekcí 0 EV
Zhotovení HDR fotografie
Ke generování 32bitového souboru a jeho převodu na 16i nebo 8bitovou fotografii budete potřebovat k tomu určený software. Na výběr máte např. Photomatix, Dynamic Photo HDR, easyHRD, Zoner Photo Studio 10 nebo Photoshop CS2 a CS3, který tuto funkci obsahuje.
Postup ve Photoshopu CS3:
zvolte soubor > automaticky > sloučit do HDR
- v dialogovém okně zvolte všechny snímky, které přichází v úvahu pro generování 32bitového souboru pomocí Browse nebo Add Open Files. Ideální je 16bitový TIF nebo PSD formát, ale vyhovuje i JPEG. Příkaz „pokusit zarovnat zdrojové obrázky“ v dolní části okna pracuje u Photoshopu velmi precizně. Zatrhněte jej. Klepněte na OK
- ve druhém dialogovém okně „Sloučit do HDR“ vyberte zatržením snímky, které se „zúčastní“ generování výsledného 32bitového souboru
V dolní části okna pomocí tlačítek Plus, Minus upravte měřítko zobrazení náhledu. Posouváním jezdce pod histogramem upravujete pouze náhled sloučeného 32bitového obrázku v různých jasových úrovních najednou nezobrazitelných. Vhodným měřítkem náhledu a jasové oblasti můžete posoudit, jak ovlivní zařazení různé kombinace snímků zobrazený 32bitový soubor.
V nabídce „Bitová hloubka“ zvolte jednu pro konečný HDR obrázek. Pouze při volbě 32bit/kanál, který se ve Photoshopu otevře vždy v podobě nastaveného náhledu, uložíte kompletní data HDR obrázku. Při volbě 8bitů respektive 16bitů se otevře další dialogové okno „HDR konverze“, kde zvolíte metodu konverze „lokální přizpůsobení“, případně „komprese světel“.
V prvním případě bude tónový rozsah HDR obrázku upraven podle nezbytné korekce pro jednotlivé místní plochy jasu v celém obraze. Jezdcem „Poloměr“ stanovíte velikost lokálních oblastí jasu a jezdcem „Práh“ určíte jak daleko musí být tónové hodnoty dvou obrazových bodů, aby nebyly považovány za součást stejné oblasti jasu. Klepnutím na šipku dole zobrazíte tónovací křivku a histogram hodnot jasu původního HDR obrazu, kde červená zaškrtnutí na vodorovné ose označují kroky o velikosti 1 expoziční hodnoty. Pomocí jezdců a křivky, na kterou vložíte body jasových hodnot, upravte obrázek. Úpravy se hodně liší podle charakteru scény, proto uložení úprav převodu 32bitového souboru a posléze načtení na jiný soubor nemá valného smyslu.
V druhém případě budou jasy 32bitového HDR obrázku komprimovány tak, že budou spadat do rozsahu jasových hodnot 8 nebo 16bitového obrázku. Klepněte OK, podle potřeby obrázek dolaďte a uložte jej. Konverzi provedete stejným způsobem při otevření uloženého 32bitového HDR obrázku. Obraz > Režim > 16 nebo 8bitů/kanál včetně upravení náhledu Zobrazení > 32bitového náhledu.
První dialogové okno „sloučit do HDR“
Druhé dialogové okno „sloučit do HDR“ s volbou konverze na 8 bitů a účastí všech pěti snímků
Dialog „ HDR konverze“ s volbou „lokální přizpůsobení“, poloměr 70, práh 1,17 a úpravou pomocí křivky
max. velikost
Výsledná 8bitová fotografie zhotovená podle uvedených obrázků a mírně upravená pomocí úrovní ve Photoshopu
Histogram snímku tak, jak jej zaznamenal Pentax K10D v automatickém režimu bez korekce a histogram výsledného obrázku po aplikaci výše uvedené HDR techniky
max. velikost
Postup jako v předešlém obrázku až do chvíle převodu na 8bitový obrázek. Tady jsem použil metodu „komprese světel“ a již při správném histogramu úpravu Obraz>Přizpůsobení>Světla a stíny a pak Křivky pro zvýšení kontrastu. Fotografie má „hezčí“ histogram
max. velikost
Mírně přeexponovaný snímek. Pro HDR bude stačit ještě jeden podexponovaný
max. velikost
Snímek s korekcí -0,7 EV, ale velmi posunut. Dobře poznáte podle okna vpravo dole
max. velikost
Výsledná fotografie s použitím příkazu „pokusit zarovnat zdrojové obrázky“. Ten to zvládl obdivuhodně. Použil jsem tady metodu konverze „lokální přizpůsobení“
max. velikost
Tentýž postup jako u předešlé fotografie bez použití příkazu „pokusit zarovnat zdrojové obrázky“
max. velikost
Pokus zarovnat zdrojové obrázky a metoda konverze „Komprese světel“. Ve Photoshopu Křivky. Na výsledku není příliš patrná použitá technika. Někdo preferuje HDR „zamlčet“ a jiný je přesvědčen o tom, že zvýrazněním HDR techniky ozvláštní své fotografie
Alternativy a shrnutí
Technika HDR má mnoho zarytých odpůrců i nadšených obdivovatelů. Odpůrci říkají něco o omalovánkách a obdivovatelé o pozoruhodných fotografiích. Faktem je, že není alternativa pro zachycení velmi kontrastní scény. Přechodové filtry touto alternativou nejsou, protože snižují pouze omezený kontrast a ještě jenom určitých typů fotografovaných scén.
Experimentujte při výběru námětů, nafocení jednotlivých snímků a jejich úpravách i softwarovém zpracování. Dobře zhotovená HDR fotografie je fascinující. Objevte další dimenzi digitální fotografie. Zobrazte dosud nezobrazitelné.