На главную страницу ЗАО Софткей
 Главная   Новости   Статьи   Пресс-релизы   Рассылки 
 
Trade-in со скидкой до 30%!

HDR-фотография от Nik Software. Часть 1

24.12.2010 / Программы / Евгений Булатов

Плагин от Nik Software HDR Efex Pro

Технология HDR стала популярной благодаря цифровой фотографии, хотя сфера ее применения гораздо шире: начиная от 3D-графики и заканчивая научными исследованиями.

Каждый фотограф сталкивался с узким динамическим диапазоном, когда перепад яркостей сцены настолько велик, что становится невозможным правильно проэкспонировать одновременно и светлые, и темные участки. Чаще всего это проявляется в пейзажах, когда на снимке получается абсолютно белое небо или же земля проваливается в совершенную черноту, хотя наши глаза легко различают там детали.

Это происходит оттого, что наше зрение обладает значительно большим динамическим диапазоном, чем какие-либо фотоматериалы. Наши глаза могут различать 10-14 ступеней яркости, а благодаря адаптации этот диапазон расширяется до 24 ступеней. Что позволяет нам видеть мусор в темном подъезде, а выйдя на улицу через несколько секунд, наслаждаться красивыми облаками в солнечный день.

Возможности фотографии значительно скромнее. Черно-белая негативная пленка дает 9-11 ступеней экспозиции. Цветной слайд - 5-6, а матрица цифрового фотоаппарата - до 8 (максимум 11 ступеней для профессиональных камер).

Классическая фотография накопила немало способов решения этой проблемы. Для пейзажей используются нейтральные градиентные и поляризационные фильтры, которые затемняют небо. При съемке людей на природе используют отражатели. Для подсветки теней также применяются вспышки или же мощное студийное оборудование.

Цифровая фотография добавила новый способ решения проблем ограниченного динамического диапазона - технологию HDR.

Суть ее очень проста. Если мы не можем вместить контраст сцены в один кадр, мы можем это сделать в нескольких. Последовательно снимая сцену с разной экспозицией, мы прорабатываем сначала тени, затем все более светлые участки и, наконец, самые яркие тона. Обычно требуется от 3 до 5 кадров для полного отображения тонов сцены.

Это можно проиллюстрировать на примере гистограммы. Чрезмерный контраст сцены выражается в "проваленных" тенях и "выбитых" светах, что даст на гистограмме резкое отсечение по краям. Снимая дополнительные кадры, мы восполняем обрезанные края гистограммы, получая тем самым весь диапазон сцены.

Гистограммы

После этого в специальной программе можно объединить эти кадры в один, создав HDR-снимок, имеющий высокий динамический диапазон, и сохранив его в специальном формате. Например, Radiance HDR, который может содержать до 256 ступеней экспозиции.

Такие HDR-изображения применяются для создания реалистичного освещения в 3D-графике (фильмах, видеоиграх, рекламных роликах). Но для фотографии они не слишком подходят, потому что их нельзя посмотреть на мониторе или распечатать с помощью фотопринтера.

Для того чтобы получить фотографию в привычном понимании этого слова, нужно сначала перевести это HDR-изображение в привычный формат с низким динамическим диапазоном LDR и сохранить как 16-битный TIFF или 8- битный JPEG.

Перевод HDR-изображения в LDR может осуществляться двумя способами.

Первый способ - тональное сжатие. Для этого контраст изображения равномерно понижается для всех пикселей, чтобы уложиться в LDR-рамки обычного графического файла - в 8-9 ступеней.

Так как при этом очень сильно понижается контраст, мы рискуем получить блеклый невыразительный снимок. Хотя он и будет содержать все детали как на небе, так и на земле, но облака при этом будут не слишком выразительны, а детали ландшафта весьма серыми. Происходит это оттого, что гигантские перепады яркостей впечатляющей сцены мы уместили в узкие рамки фотографии. При этом на сцену и на фотографию мы смотрим одними и теми же глазами, испытывая при этом совершенно разные ощущения. Разочарование от такой фотографии почти неминуемо.

HDR, метод тонального сжатия

Обычное повышение контраста при этом почти ничего не даст, так как приведет опять же к пропаданию деталей в тенях и светах.

Для решения этой проблемы применяется второй способ - тональное отображение (англ. tone mapping). Процесс, при котором яркость пикселей изменяется не равномерно, а в зависимости от областей, в которых они находятся. Например, пиксели, принадлежащие в целом к яркой области, затемняются больше, чем другие. Таким образом, происходит неравномерное преобразование яркостей пикселей изображения.

HDR, метод тонального отображения

При тональном отображении мы балансируем между выразительностью и реализмом. При этом легко получить весьма гротескный результат, в котором небо будет темнее земли, вокруг объектов появятся ореолы, снимок окончательно потеряет естественность и приобретет характерную графичность и гранжевость. Иногда это оправданно, но чаще нет.

HDR, чрезмерная компрессия

Из-за того что этот эффект (гранжевость плюс высокий локальный контраст) можно легко получить с помощью HDR-софта, причем зачастую из одного снимка, у многих создается впечатление, что это и есть HDR-фотография, что, конечно, не так. К HDR это имеет лишь косвенное отношение.

Программ для создания HDR довольно много. Самые известные среди них - это Adobe Photoshop (начиная с версии CS2) и Photomatix Pro.

Создание HDR-изображения из нескольких снимков полностью автоматизировано и не предполагает каких-либо творческих настроек. Нужно просто указать программе, из каких снимков нужно собрать HDR, и запустить процесс.

Тональное отображение, или tone mapping, напротив, абсолютно творческий процесс. Алгоритмы преобразования весьма нетривиальны и различаются от программы к программе. Иногда нужный результат можно получить, лишь смешивая разные варианты компрессии, на разных слоях, комбинируя маски и прозрачность в Photoshop. Наверное, невозможно убедительно схоже повторить результат одной программы в другой. Это один из тех случаев, когда инструмент напрямую влияет на результат.

Поэтому, когда известный производитель отличных и весьма недешевых плагинов для Photoshop Nik Software объявил о своей разработке в области HDR, эта новость была встречена с большим энтузиазмом. Интерес подогревало и то, что плагин разрабатывался не только для Photoshop, но и для популярных RAW-конверторов Adobe Photoshop Lightroom и Apple Aperture.

Подробный обзор плагина от Nik Software читайте во второй части этой статьи.

Ссылки по теме:

Автор статьи: Евгений Булатов


Рубрики статей
Все статьи
Аналитика
Программы
Игры
Интернет
Авторские права
Интервью
События в мире ПО
Рассылки
Новости мира ПО
Статьи: Мир ПО
Статьи: Программы
Статьи: Игры
Архив выпусков
  «   Сентябрь 2017   »  
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 
Поиск в архиве

Логин / пароль:
запомнить




Наши партнеры:

 САПР и графика



Написать редактору  | RSSЭкспорт новостей и обзоров


Rambler's
Top100 Rambler's Top100

Разработка компании «Битрикс»
Разработано
«Битрикс»


Copyright © 2001-2017 ЗАО «Софткей»