Три способа расширения динамического диапазона

На прошлом уроке мы узнали, что такое динамический диапазон и как работать с ним при съёмке, чтобы сохранить на фотографии детали как в светлых, так и в тёмных участках.

Но бывают сюжеты с таким большим перепадом яркости, что камера просто не может передать их без потерь. Существует несколько способов расширения динамического диапазона, доступных каждому фотографу. С их помощью можно показать все детали даже самого контрастного сюжета.

1. Возможности фотокамеры: технологии HDR и D-Lighting

В современных цифровых (зеркальных и беззеркальных) фотокамерах представлены широкие возможности расширения динамического диапазона.

Технология HDR

Конечно, когда речь заходит о расширении динамического диапазона, прежде всего вспоминают о технологии HDR (High Dynamic Range). Когда-то её использование было возможным лишь на компьютере. Теперь эта технология встроена во многие фотокамеры, в том числе и в зеркальные фотокамеры Nikon (начиная с Nikon D5300 и более продвинутые). В этом параграфе мы будем рассматривать именно «внутрикамерный» HDR.

Технология HDR у многих ассоциируется с нереалистичными, неряшливыми изображениями вроде этого:

Сегодня получение реалистичных изображений по этой технологии упрощено как никогда — достаточно включить нужную опцию в вашей фотокамере.

Суть технологии проста: итоговое изображение собирается из нескольких отдельно снятых кадров. При этом каждый кадр сделан с разными показателями экспозиции. В процессе склейки из самого светлого снимка берутся тёмные участки, а из относительно тёмного — светлые. Чем больше кадров подготовлено для обработки, тем (теоретически) корректнее результат. Фотокамера при создании HDR делает два кадра. Этого количества достаточно для получения хороших изображения с расширенным динамическим диапазоном.

Применение технологии HDR в фотокамере возможно только при съёмке в формате JPEG. Поэтому «внутрикамерный» HDR будет интересен, прежде всего, новичкам. Если же вы планируете снимать в формате RAW, вам придётся пользоваться другим методом — склеивать HDR-изображения на компьютере в специальных программах.

Технология HDR позволяет получить качественные изображения с широким динамическим диапазоном. Но у неё есть и свои нюансы. Поскольку для создания HDR требуется сделать подряд несколько отдельных кадров, будут возникать сложности при съёмке движущихся предметов. На их месте могут появляться так называемые «призраки».

Отметим, что при съёмке кадров для HDR желательно использование штатива, иначе итоговая картинка получится смазанной.

Итак, подведём итоги:

• Современные фотокамеры позволяют делать качественные фотографии с применением технологии HDR;
• Подавляющее большинство современных фотоаппаратов могут работать с HDR только при съёмке в JPEG;
• Чтобы получить качественное изображение по технологии HDR, камера должна быть надёжно зафиксирована на штативе, иначе снимок может смазаться.

Активный D-Lighting

Это фирменная технология Nikon, позволяющая добиться значительного расширения динамического диапазона при съёмке всего одного кадра. Каким образом? Мы помним, что «сырая» информация с матрицы содержит много вспомогательных данных. При грамотной обработке RAW-файлов мы можем расширить динамический диапазон и сохранить итоговое изображение в формате JPEG. Такой же фокус можно проделать при конвертации файлов RAW на компьютере. Например, с помощью инструментов Shadows/Highlights в Adobe Camera Raw или Lightroom. Однако для D-Lighting ни компьютер, ни сложные программы не нужны. Всё происходит в автоматическом режиме и сохраняется в удобный для использования формат JPEG.

В чём плюсы D-Lighting по сравнению с «внутрикамерным» HDR?

• Можно смело снимать с рук. Ведь нужно сделать не несколько кадров подряд (как в случае с HDR), а только один;
• По этой же причине на фотографиях будут корректно переданы все двигающиеся объекты (без появления «призраков»);
• Включение опции «Активный D-Lighting» фотографа ни к чему не обязывает. Он может продолжать снимать в обычном режиме, а все вопросы по расширению динамического диапазона камера возьмёт на себя.

Но стоит помнить, что особенность этой технологии в том, что иногда в кадре невозможно «вытянуть» все детали с тем же качеством, которое мы получаем при применении HDR, ведь за основу берётся только один кадр. Как следствие, на снимке может возникнуть чуть больше цифровых шумов (если фотографировать в сложных условиях освещения).

Кстати, если вы снимаете в RAW, можно воспользоваться технологией D-Lighting при обработке в «родном» конвертере Nikon Capture NX-D. Подробнее об этом — в специальном материале.

Когда использовать HDR, а когда «Активный D-Lighting»?

Для повседневной съёмки, а также съёмок в путешествиях, на прогулке удобнее использовать «Активный D-Lighting». Эта технология очень проста в использовании, не требует от фотографа никаких специальных навыков.

Если вы фотографируете неподвижные сюжеты (например, пейзаж) и хотите добиться идеального качества не снимая в формате RAW, целесообразно воспользоваться технологией HDR. Однако помните, что для работы с ней желательно использовать штатив.

Как видно, обе эти технологии ограничены съёмкой в формате JPEG. Но что делать продвинутому фотографу, желающему получать снимки формата RAW? Об этом — далее.

2. Градиентные светофильтры

Думаю, у каждого были солнцезащитные очки, у которых сверху стекло было затемнено сильнее, чем снизу — и солнечный свет не бьёт в глаза, и дорогу видно хорошо. Этот же принцип давно используют фотографы.

Что чаще всего на фотографиях пересвечивается? Небо. Его можно затемнить, оставив более тёмную нижнюю часть кадра в сохранности.

Градиентный фильтр представляет собой стекло, постепенно затемняющееся к одному из своих краёв. Существуют цветные градиентные фильтры, но нас больше всего будут интересовать бесцветные (градиентные светофильтры нейтральной плотности — Graduated Neutral Density, GND).

У градиентных фильтров есть несколько важных характеристик. Основная из них — форма выпуска.

• Резьбовые. Это градиентные фильтры привычного для фотографов вида (в круглой оправе), которые прикручиваются на объектив. Они относительно недороги, но не очень практичны. Ведь чтобы градиентный фильтр работал, его тёмная часть должна чётко совпадать с нижней границей неба на фотографии. А оно на разных снимках расположено по-разному: иногда его много, иногда от него остаётся лишь полосочка вверху кадра. Положение же градиента на таком фильтре мы менять не можем. И нам остаётся либо подстраивать композицию кадра под фильтр, либо отказаться от применения этого приспособления.
• Системные. Такие фильтры представляют из себя прямоугольные отрезки оптического пластика (очень редко — стекла), вставляющиеся в специальный держатель. Существует несколько стандартных размеров светофильтров и несколько систем для их крепления (Cokin, Lee, SinghRay). О системных светофильтрах и их применении можно говорить очень много, но сейчас мы сделаем лишь краткий обзор их возможностей.

Основное достоинство системных фильтров — гибкость в работе и широкий выбор аксессуаров. Такой фильтр можно устанавливать в любое положение, произвольно меняя область затемнения в кадре. Таким образом, мы сможем использовать их при любой компоновке кадра. Также эти фильтры различаются характером градиента. Основные виды — мягкий, жёсткий и обратный. Различные типы градиента применяются при съёмке разных сюжетов.

Независимо от формы выпуска градиентные фильтры различаются по степени затемнения (по плотности). Принцип такой же, как и в обычных нейтрально-серых фильтрах: чем плотнее (темнее) такой фильтр, тем большее затемнение он может дать. Максимализм тут неуместен — кадр потеряет естественность, если вы слишком сильно затемните небо. Оптимальным, пожалуй, будет фильтр с плотностью ND4, дающий затемнение на 2 ступени экспозиции.

В чём плюсы градиентных фильтров?

• При правильном использовании они дают наиболее естественный, приятный глазу результат (без обработки и склейки кадров).
• Их можно использовать с любой фототехникой — цифровой или плёночной — независимо от её характеристик и функций. Единственное ограничение — светофильтр должен подходить к объективу по размеру.
• Градиентные фильтры пригодятся не только при съёмке пейзажа. Их с тем же успехом можно использовать, к примеру, при съёмке портрета на природе.

Но и минусов у них предостаточно:

• Установка фильтра на камеру требует времени. А установка системных фильтров — и определённой сноровки. Пока вы накручиваете фильтры на камеру и располагаете их так, как надо, ваш сюжет может «уйти».
• Светофильтры нужно носить с собой. Следовательно, их можно потерять или сломать. Системные фильтры могут быть весьма громоздкими. HDR и «Активный D-Lighting» дома вы забыть не сможете и места они не занимают.
• Хорошие градиентные фильтры, в особенности системные, стоят серьёзных денег. Не каждый сможет себе их позволить.

Подводя итоги, нужно сказать, что градиентные светофильтры пригодятся, прежде всего, продвинутым фотографам и профессионалам. Такие фильтры используют при вдумчивой съёмке со штатива. В репортажной и трэвел-фотографии применение им вряд ли найдётся.

3. Брекетинг экспозиции и обработка на компьютере

Два предыдущих способа расширения динамического диапазона относились к процессу фотосъёмки — их применяют непосредственно при фотографировании.

Метод, о котором мы расскажем ниже, применяется при обработке кадров. Он подойдёт тем, кто знаком с компьютерной обработкой изображения. Однако и этот способ требует некоторых подготовительных действий.

Брекетинг экспозиции. Это последовательная съёмка нескольких кадров с разной экспозицией. Серию кадров в дальнейшем можно использовать по-разному. Имея кадры разной яркости, мы можем либо просто выбрать оптимальный по яркости снимок и работать с ним, либо склеить из серии снимков HDR-изображение.

Не все фотокамеры имеют функцию автоматического брекетинга экспозиции (её нет у самого доступного Nikon D3300). Однако любая камера позволит снять три кадра с разной экспозицией.

Брекетинг экспозиции подразумевает съёмку кадров с определённым шагом экспозиции. Первый кадр серии снимается с заданной фотографом экспозицией, а последующие — с положительной и отрицательной экспокоррекцией.

Серия кадров, сделанная с брекетингом экспозиции. Шаг 2 EV:

Обычно при брекетинге экспозиции регулируется выдержка, так как регулировка диафрагмы повлечёт за собой изменение глубины резкости, а ISO — появление лишних шумов. Впрочем, в некоторых аппаратах параметр, по которому будет производиться брекетинг, можно выбрать самостоятельно.

Шаг брекетинга измеряется в уже знакомых нам ступенях экспозиции. Чем больше шаг, тем больше кадры будут различаться по яркости. При съёмке очень контрастных сюжетов имеет смысл использовать шаг в 2 EV, менее контрастных — 1 EV.

Расширение динамического диапазона с помощью коррекции одного снимка формата RAW. Как правило, если детали в светлых участках кадра сохранены, то при обработке RAW-файла вполне можно осветлить тёмные участки, расширив тем самым динамический диапазон. Этому методу посвящён один из наших материалов из серии «Как это снято».

Этот метод очень прост, он позволяет проявить на снимке весь динамический диапазон вашей фотокамеры. Однако у него есть и минусы, ведь расширять динамический диапазон мы можем лишь в ограниченных пределах. К тому же, чем сильнее мы осветляем тени, тем больше образуется цифровых шумов.

Склейка HDR на компьютере технически ничем не отличается от внутрикамерной склейки HDR. Однако в первом случае фотограф может корректировать различные параметры. Для склейки HDR нам потребуется серия кадров, снятая с брекетингом и специальные программы. Среди программ, умеющих склеивать HDR, есть как специализированные (например, Photomatix), так и широко известные, универсальные (например, Adobe Photoshop). Разница лишь в том, что специализированные программы позволяют настраивать большее количество параметров. Работать с ними сложнее, а результат будет сильно зависеть от ваших умений. Также удобно склеивать HDR в программе Adobe Lightroom. Эта функция присутствует в программе начиная с шестой версии. Кроме того, Adobe Lightroom позволяет создавать HDR-файлы в формате DNG (аналог RAW). Так что после склейки вы сможете работать с созданным HDR-изображением точно так же, как и со всеми прочими RAW-файлами.

Подробнее о склейке HDR в Lightroom читайте в нашем специальном уроке.

Практические советы

Итак, мы рассмотрели три способа расширения динамического диапазона. Вот несколько полезных практических рекомендаций:

• Помните о естественности снимков!

Неправильное применение любого из перечисленных способов может привести к получению неестественных снимков. А если фотография будет выглядеть неестественно, ей просто не поверят. Сегодняшний зритель давно пресытился «шедеврами Photoshop’а», он хочет верить изображению, представлять, что такой сюжет может происходить в реальности.

О том, что HDR может выглядеть неестественно, мы уже знаем. Некорректная работа с градиентными фильтрами тоже может дать странные картины. Применение слишком тёмного градиентного фильтра сделает небо на фото излишне тёмным, а неправильное расположение градиентного фильтра приведёт к неравномерному затемнению неба. Всегда оценивайте естественность полученных кадров. Рассматривайте их на разных экранах: на экране фотоаппарата, монитора, ноутбука и смартфона.

• Все перечисленные способы можно применять как по отдельности, так и вместе.

Понятно, что каждый их приёмов можно применять по отдельности. Но иногда полезен и комплексный подход. Например, ничто не мешает использовать градиентные светофильтры вкупе с D-Lighting или с HDR. Так вы сможете ещё сильнее расширить динамический диапазон кадра, сохранив его естественность. Лично я, пользуясь градиентными фильтрами, иногда фотографирую с брекетингом экспозиции, чтобы в дальнейшем была возможность склейки HDR на компьютере, потому что градиентных фильтров не всегда хватает на 100%.

Надеемся, вы почерпнули для себя много полезной информации. Желаем выразительных и интересных кадров!