Что такое динамический диапазон: Что такое динамический диапазон камеры, и в чем может быть выгода для фотографа?
Что такое динамический диапазон камеры, и в чем может быть выгода для фотографа?
by Cal Redback
Динамический диапазон является одним из многих параметров, на которые обращают внимание все, кто покупает или обсуждает фотокамеру. В различных обзорах часто используется этот термин наряду с параметрами шума и разрешения матрицы. Что же обозначает этот термин?
Не должно быть секретом, что динамический диапазон фотоаппарата – это способность камеры к распознаванию и одновременной передаче светлых и темных деталей снимаемой сцены.
Если говорить более детально, то динамический диапазон камеры – это охват тех тонов, которые она может распознать между черным и белым. Чем больше динамический диапазон, тем больше этих тонов могут быть записаны и тем больше деталей может быть извлечено из темных и светлых участков снимаемой сцены.
Динамический диапазон обычно измеряется в значениях экспозиции, или стопах. Хотя вроде бы и очевидно, что важным является возможность захватить наибольшее, насколько это возможно, число тонов, для большинства фотографов приоритетной остается цель – попытаться создать приятный образ.
А это как раз не означает, что необходимо, чтобы была видна каждая деталь изображения. Например, если темные и светлые детали изображения будут разбавлены серыми полутонами, а не черными или белыми, то вся картинка будет иметь очень низкую контрастность и выглядеть довольно скучно и нудно. Ключевыми являются границы динамического диапазона фотокамеры и понимание как можно использовать его для создания фотографий с хорошим уровнем контрастности и без т.н. провалов в светах и тенях.
Что видит камера?
Каждый пиксель в изображении представляет один фотодиод на сенсоре камеры. Фотодиоды собирают фотоны света и превращают их в электрический заряд, который затем преобразуется в цифровые данные. Чем больше фотонов, которые собираются, тем больше электрический сигнал и тем ярче будет в изображении пиксель. Если фотодиод не собирает никаких фотонов света, то никакой электрический сигнал не будет создан и пиксель будет черным.
датчик 1 дюйм
датчик APS-C
Тем не менее, датчики бывают различных размеров и разрешений, а также при их производстве используются различные технологии, которые влияют на размер фотодиодов каждого датчика.
Если рассматривать фотодиоды как ячейки, то можно провести аналогию с наполнением. Пустой фотодиод будет воспроизводить черный пиксель, в то время как 50% от полного покажет серый цвет и заполненный на 100% будет белым.
Скажем, мобильные телефоны и компактные камеры имеют очень маленькие датчики изображения по сравнению с DSLR. Это означает, что они также имеют гораздо меньшие фотодиоды на датчике. Таким образом, даже при том, что и компактная камера, и DSLR может иметь датчик 16-миллионов пикселей, динамический диапазон будет отличаться.
Чем больше фотодиод, тем больше его способность хранить фотонов света по сравнению с меньшим размером фотодиода в меньшем датчике. Это означает, что чем больше физический размер, тем диод может лучше записывать данные в светлых и темных областях
Наиболее распространена аналогия, что каждый фотодиод похож на ведро, которое собирает свет. Представьте себе, что 16 миллионов ведер занимаются сбором света по сравнению с 16 млн.
чашек. Ведра имеют больший объем, за счет которого способны собрать большее количество света. Чашки гораздо меньшей емкости, поэтому при наполнении могут передать фотодиоду гораздо меньший по мощности импульс, соответственно пиксель может воспроизводиться с гораздо меньшим количеством световых фотонов, чем получается от более крупных фотодиодов.
Что это означает на практике? Камеры с меньшими размерами датчиков, такие как в смартфонах или потребительские компакты, имеют меньший динамический диапазон, чем даже самый компактный фотоаппарат из системных камер или зеркалок, которые используют большие датчики. Тем не менее, важно помнить, что влияет на ваши изображения общий уровень контраста в сцене, которую вы фотографируете.
В сцене с очень низкой контрастностью разница в тональном диапазоне, захваченном камерой мобильного телефона и DSLR, может быть мала или вообще не различима. Датчики обеих камер способны захватывать полный диапазон тонов сцены, если свет выставлен правильно.
Зато при съемке высококонтрастных сцен будет очевидным, что, чем больше динамический диапазон, тем большее количество полутонов он способен передать. И так как более крупные фотодиоды имеют лучшую способность при записи более широкого диапазона тонов, следовательно, и имеют больший динамический диапазон.
Давайте посмотрим разницу на примере. На фотографиях ниже можно наблюдать отличия в передаче полутонов камерами с разным динамическим диапазоном при одинаковых условиях высокой контрастности освещения.
Что такое разрядность изображения?
Разрядность тесно связана с динамическим диапазоном и диктует камере какое количество тонов может быть воспроизведено в изображении. Хотя цифровые снимки полноцветные по умолчанию, и они не могут быть сняты не цветными, датчик камеры на самом деле не записывает непосредственно цвет, он просто записывает цифровое значение для количества света. Например, 1-битное изображение содержит самую простую «инструкцию» для каждого пикселя, поэтому в данном случае есть только два возможных конечных результата: черный или белый пиксель.
-битное изображение состоит уже из четырех различных уровней (2×2). Если оба бита равны – это белый пиксель, если оба выключены, то это черный. Есть также возможность иметь два варианта, что на изображении будет соответственное отражение еще двух тонов. Двухбитное изображение дает черно-белый цвет плюс два оттенка серого.
Если изображение 4-битное, соответственно существует 16 возможных комбинаций в получении различных результатов (2x2x2x2).
Когда дело доходит до обсуждения цифровых изображений и датчиков, чаще всего можно услышать о 12, 14 и 16-битных датчиках, каждый из которых способен записывать 4096, 16384 и 65536 различных тонов соответственно. Чем больше битовая глубина, тем большее количество значений яркости или тона может быть записано с помощью датчика.
Но и тут кроется подвох. Не все камеры способны воспроизводить файлы с такой глубиной цвета, которую может позволить создать датчик. Например, на некоторых камерах Nikon исходные файлы могут быть как 12 бит, так и 14 бит.
Дополнительные данные в 14-битных изображениях означают, что в файлах, как правило, больше деталей в светлых и темных областях. Так как размер файла больше, то и времени на обработку и сохранение тратится больше. Сохранение необработанных изображений 12-битных файлов происходит быстрее, но тональный диапазон изображения из-за этого сжимается. Это означает, что некоторые очень темные серые пиксели будут отображаться как черные, а некоторые светлые тона могут выглядеть как полноценный белый цвет.
Когда происходит съемка в формате JPEG, файлы сжимаются еще больше. Изображения JPEG являются 8-разрядными файлами, состоящими из 256 различных значений яркости, поэтому многие из мелких деталей, доступных для редактирования в исходных файлах, снятых в RAW-формате, полностью теряются в файле JPEG.
Таким образом, если у фотографа имеется возможность получить наиболее полную отдачу от всего возможного динамического диапазона фотокамеры, то лучше сохранять исходники в «сыром» виде – с максимально возможной битовой глубиной.
Это означает, что снимки будут хранить наибольшее количество информации о светлых и темных областях, когда дело коснется редактирования.
Чем понимание динамического диапазона фотокамеры важно для фотографа? Исходя из имеющейся информации, можно сформулировать несколько прикладных правил, придерживаясь которых, повышается вероятность получения хороших и качественных изображений в трудных условиях для фотосъемки и избегать серьезных ошибок и недочетов.
- Лучше снимок сделать более светлым, чем перетемнить его. Детали в светах «вытягиваются» проще, потому что они не такие шумные, как детали в тени. Безусловно, что правило действует при условиях более-менее правильно выставленной экспозиции.
- При замере экспозиции по темным областям лучше жертвовать детализацией в тенях, более тщательно проработав света.
- При большой разнице в яркости отдельных участках снимаемой композиции экспозицию следует замерять по темной части. При этом желательно выравнивать по возможности общую яркость поверхности изображения.
- Оптимальное время для съемки считается утреннее или вечернее, когда свет распределяется равномерней, чем в полдень.
- Портретная съемка пройдет лучше и легче, если использовать дополнительное освещение с помощью выносных вспышек для фотокамеры (например, купить современные накамерные вспышки http://photogora.ru/cameraflash/incameraflash ).
- При прочих равных следует пользоваться наименьшим из возможных значением ISO.
Что такое динамический диапазон, и какое отношение он имеет к современным цифровым ИЗО на примере фотографии — Дмитрий Бодяев на DTF
Динамический диапазон — характеристика устройства или системы, предназначенной для преобразования, передачи или хранения некой величины (мощности, силы, напряжения, звукового давления и т. д.), (Википедия, Динамический диапазон).
134 просмотров
Применительно к фотографии, чаще всего имеется в виду величина между крайними значениями светлого и темного и вся информация, которая находится между этими двумя крайними значениями.
Определяет способность светочувствительного материала, или матрицы в цифровой фотографии, правильно передавать яркость снимаемого объекта. Но это так называемый технический диапазон, на практике фотограф часто не использует весь отрезок, а только какую-то его часть и тогда применяют термин «полезный динамический диапазон».
Динамический диапазон есть у человеческого глаза, у матрицы цифрового фотоаппарата, у дисплея, монитора, и даже файла, в котором вы сохраняете свои фотографии.
Разберемся подробнее.
В данной статье мы будем говорить о цифровой фотографии, и соответственно о Динамическом диапазоне применительно к ней.
В пленочной фотографии термин был другим, употребляли словосочетание «Фотографическая широта фотоматериала», а уже в цифровых технологиях стали применять термин «Динамический диапазон».
Как не трудно догадаться у динамического диапазона есть нижняя и верхняя границы. Нижняя граница динамического диапазона задана уровнем собственного шума матрицы.
Данный шум генерирует сам фото сенсор, даже тогда когда на него не попадает ни одного фотона света.
Чтобы на снимке появилось, сколько-нибудь различимые детали нужно, чтобы уровень полезного сигнала превысил уровень шума.
Это значит что нижний порог чувствительности матрицы, и соответственно нижний порог динамического диапазона, можно определить как уровень выходного сигнала, при котором отношение сигнал-шум больше единицы.
Верхняя граница динамического диапазона определяется, максимальной наполненностью фотодиода.
То есть фотодиод рассматривается как некая емкость определенной вместимости, ее постепенно наполняют фотоны света, как только фотоны наполнять эту емкость до краев, данный фотодиод будет восприниматься как абсолютно белый, и ни какую информацию мы в него уже поместить не сможем, описанное явление, с переполненным фотодиодом, называется «клиппинг».
Соответственно, чем более емким будет фотодиод, тем больший сигнал он может дать на выходе, до полного насыщения.
Надо понимать что клиппинг, это резкая граница, за которой нет деталей, а вот нижняя граница, не так резка, детали тонут в шумах, но какие-то остатки информации еще остаются даже за границей.
Отсюда распространенное мнение многих фотографов, что провалы в тенях не так страшны, как провалы в светах, это мнение сложилось также и из-за некоторых особенностей полиграфического процесса, и напрямую связано с клиппингом. То есть провалы в светах в полиграфии называются полиграфической дыркой, и они просто не печатаются, то есть краска не покрывает данное место, мы видим цвет бумаги, визуально это выглядит не очень эстетично и считается браком. Важно понимать, что чем ближе к нижней границе, тем больше шума, если важно чтобы фото было менее шумным то все-таки старайтесь держать полезный динамический диапазон ближе к верхней границе, не забывая при этом о клиппинге.
Также не надо забывать, что динамический диапазон человеческого глаза значительно шире, чем диапазон самой лучшей камеры.
Потому любой фотограф всегда встречается с проблемой как в меньшее поместить большее. Для решения данной задачи человечеством потрачено немало сил, и еще до изобретения фотографии с данным явлением сталкивались художники, и разрабатывали разные способы решения данной проблемы. Именно они открыли правило «Больше света меньше цвета» то есть Клиппинг хотя о фотографии, а тем более цифровой, тогда даже самые смелые умы и мечтать не решались.
Так вот расширение динамического диапазона это, по сути, способ решения данной проблемы, то есть сохранение детализации во всем видимом диапазоне.
Понаблюдайте за своим зрением, и сравните с картинкой, которую дает ваша камера. Часто и, как правило, вы видите снимаемую сцену со всеми деталями и в тенях и в светах даже при слабом и даже очень слабом освещении, а камера даже очень хорошая такой широтой похвастаться не может, приходится прибегать ко всяким хитростям, например, дополнительно освещать, снимаемый объект.
И хотя многие художники, а за ними некоторые фотографы, не парились по данному поводу, и превращали провалы в тенях и цветах в художественный прием.
Но тут мы встречаемся еще с одной проблемой дело в том, что динамический диапазон средств просмотра фотографий не позволяет нам просматривать фотографии, сделанные в том расширенном диапазоне, которого можно достичь по средствам все возможных технологий и даже сохранить в файле. Но просмотреть его в такой широте мы не можем, потому что наталкиваемся на ограниченные возможности мониторов или фотобумаги, и полиграфические технологии нас тоже не балуют.
И часто, когда вам говорят о фотографиях с расширенным динамическим диапазоном, на самом деле говорится о его сужении до диапазона средств просмотра, при сохранении детализации, которая присутствовала в файле с действительно расширенным диапазоном.
То есть когда вам говорят о том, что по средствам, например HDR фотографии можно значительно расширить динамический диапазон то надо понимать что речь, по сути, идет о еще одном способе как избежать клиппинга и повысить детализацию в светах и тенях, а динамический диапазон все равно будет ограничен средствами просмотра.
И в данном контексте уместнее говорить не о диапазоне камеры, монитора или фотоматериала, а о диапазоне всего фотографического процесса в целом, который в конечном итоге все равно вынужден, равняется на средства просмотра.
Надо сказать и о том, что технологии на месте не стоят, и все возможные производители постоянно анонсируют разнообразные технологии, с помощью которых можно будет просматривать изображения со значительно более широким динамическим диапазоном.
Часто данным термином называют величину допустимого отклонения экспозиций при съемке в определенных условиях с сохранением детализации в светах и тенях (полезный динамический диапазон). То есть в данном случае речь идет не о расширении диапазона, а об использовании имеющихся возможностей, которые предоставляет фотоматериал или матрица, и в данных пределах добиться максимальной детализации.
И также надо понимать, что в процессе обработки снимка, с файлом, полученным в процессе фотографирования, происходят разнообразные изменения, что в свою очередь тоже влияет на динамический диапазон. Можно расширить, а можно сузить. Формат, в котором сохраняются кадры, тоже влияет на диапазон, RAW файл сохраняет больше информации, чем JPG, и значит, имеет больший диапазон, и при обработке данное качество очень помогает, больше информации больше возможностей при ее обработке. При использовании HDR технологии, когда совмещается в одном файле несколько с разной экспозицией, получаются снимки с очень большим динамическим диапазоном.
Вы спросите, а на кой тогда производители стараются расширять диапазон камеры, и фотографы так носятся с идеей повышения данного показателя, если все равно выше конечного файла и средств просмотра не прыгнешь. Да не прыгнешь, но повысить качество фотографии можно и чем больше у вашей камеры, и всех остальных составляющих фотографического прочеса динамический диапазон тем потенциально более качественный продукт они могут выдавать в конечном итоге.
Измеряется динамический диапазон в тех же единицах что и экспозиция, то есть в EV (на фото жаргоне стоп, или шаг), то есть двоичный логарифм, иногда меряют десятичным логарифмом (D), 1EV=0,3D. Реже меряют линейно, например 1:1000, 1:1000 соответствует 3D и почти равно 10EV.
Почему самое распространенная единица это EV во многом по тому, что это двоичный логарифм. Суть в том, что для зрения, как и для некоторых других органов чувств, величина ощущения пропорциональна логарифму воздействия. И когда, например освещенность возрастает или падает на одно деление по логарифмической шкале согласно двоичному логарифму, то есть удваивается, то человечек своим зрением это воспринимает как изменение в одно значение по линейной шкале.
Разрядность или глубина цветности это показатель определяющий количество оттенков цвета, то есть чем больше разрядность, тем больше оттенков цвета, измеряется в «битах». Есть два вида разрядности на канал «бит на канал» и на пиксел, это сумма числа бит по всем трем каналам, которая представляет собой общее кол-во цветов в одном пикселе.
Оба показателя тесно связаны с динамическим диапазоном, но разрядность пикселов это показатель которым описывают, как правило, свойства аппаратуры, то есть матрицы.
А по канальная глубина цветности это показатель, с помощью которого чаше всего описывают свойства файлов определенных форматов.
В формате RAW эти показатели наиболее высоки, потому что данный формат это не обработанная информация, снятая с матрицы. И когда вы фотографируете, то побеспокойтесь, чтобы на вашей камере было установлена максимальная разрядность, если конечно у вас присутствуют такие настройки.
Разрядность современных камер может быть достаточно высокой в среднем 12 и 14 бит, но разрядность JPG файла всего 8 бит, и, как правило, фотографы и ретушеры стараются сохранять изображения в других форматах с большей разрядностью для обработки, а уже полностью обработанное изображение переводить в разрядность 8 бит.
ISO и динамический диапазон, это еще одна дилемма, которая иногда встает перед фотографом, суть в том, что с повышением ISO понижается диапазон, связано это с возрастанием уровня шума. С увеличением ISO вдвое, например со 100 до 200, вдвое сокращается и емкость фотодиода, потому что верхняя граница не куда не делась, она не изменено стоит на своем месте, потому что объем диода не изменен, а вот нижняя с шумами подтянулась вверх.
И фотограф вынужден выбирать, что для него в данном конкретном случае важнее, широкий диапазон, или высокие ISO.
Подведем итог, что может сделать фотограф, чтобы повысить качество фотографии, опираясь на знания о динамическом диапазоне;
- Снимайте в формате RAW, это позволит иметь в исходнике наибольший динамический диапазон, который можно выжать из данной камеры.
- Используйте наибольшую разрядность из имеющихся в вашем распоряжении, и только после окончательной обработки, в файле, предназначенном для просмотра переводите в меньшую.
- Снимайте на меньшие ISO, чтобы избежать сужения динамического диапазона.
- Думайте, в каких пределах вам держать полезный динамический диапазон, чтобы избежать клиппинга, и не свалится в шумы.
- Если требуется, используйте HDR технологии, они действительно иногда помогают, улучшит качество снимков.
Надо сказать, что помимо HDR технологий есть масса способов как в процессе обработки фотографий повысить качество и в частности детализацию, об этих способах мы поговорим, когда речь пойдет о практических приемах обработки фотографии.
Данная статья на моем аккаунте Яндекс Дзен.
Дмитрий Бодяев.
Что такое динамический диапазон в фотографии — основы экспозиции
Что такое динамический диапазон в фотографии?
Динамический диапазон в фото и кино
Динамический диапазон не относится к фотографии и кинематографии. Этот термин используется в аудио, технике и математике в целом. Чтобы лучше различать эту концепцию применительно к фотографии и кинематографии, давайте взглянем на определение динамического диапазона.
ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Что такое динамический диапазон?
Динамический диапазон — это отношение между максимальным и минимальным значениями переменного измерения. Применительно к фотографии и кинематографии этот диапазон представляет собой соотношение между самыми светлыми (самыми яркими) и самыми темными значениями в изображении.
Для камер динамический диапазон определяет, сколько деталей можно захватить на изображении.
Измеряется в f/stops или t/stops. Чем шире диапазон стопов, тем больше диапазон.
Высокий динамический диапазон обычно означает, что можно захватить больше деталей как в светах, так и в тенях. Низкий диапазон означает, что детали в тенях могут быть потеряны, а детали в светах могут быть размыты.
Преимущества фотосъемки с полным динамическим диапазоном:
- Больше деталей в светах и тенях
- Больше контроля над изображением при редактировании
- Меньше зависимости от искусственного освещения
Съемка с динамическим диапазоном
важно
Что для чего используется динамический диапазон и почему это важно? Вы когда-нибудь пытались сделать снимок при высококонтрастном освещении и обнаруживали, что вам нужно идти на компромисс? Вам приходилось выбирать между экспозицией для светлых участков или экспозицией для теней.
Независимо от того, что вы выберете, детали изображения будут потеряны.
Эта распространенная проблема связана с динамическим диапазоном вашей камеры. Важно думать о фотографии с динамическим диапазоном как о скобке. Эта скобка попадает в тональный спектр от белого до черного. Динамический диапазон камеры — это, по сути, диапазон тонального спектра, в котором камера сохраняет детали и информацию. Все, что выходит за пределы этого диапазона, становится абсолютно черным или обрезается до чистого белого.
Шкала камеры с динамическим диапазоном
Камеры с более низким диапазоном часто позволяют теням превращаться в чистый черный цвет и/или светлые участки становятся размытыми и полностью теряются. Более высокий диапазон намного лучше сохраняет детали и информацию как в светах, так и в тенях.
Почему это важно? Более высокий диапазон означает больше деталей. А больше деталей приводит к более профессиональным и ярким изображениям. В видео ниже вы увидите три примера камер с разными диапазонами.
Обратите внимание на то, как каждый диапазон напрямую влияет на детализацию снимков.
Объяснение фотосъемки с полным динамическим диапазоном
В конечном счете, преимущество большего диапазона заключается в том, что датчик камеры сохраняет больше информации о светлых участках и тенях изображения. Это также означает, что у вас больше контроля над изображением при его редактировании в постобработке. Это также означает, что вы можете меньше полагаться на искусственный свет, чтобы правильно экспонировать все области вашего изображения.
Когда дело доходит до кинематографии, более высокий диапазон может быть определяющим фактором между кинематографическими снимками и кадрами, подобными видео. Наличие большего динамического диапазона, как правило, приводит к получению более качественных изображений. Чтобы лучше понять эту концепцию, важно понимать все тонкости экспозиции камеры. Подробную информацию можно найти в нашей электронной книге The Ultimate Guide to Exposure.
Бонус для бесплатной загрузки
БЕСПЛАТНАЯ загрузка
Полное руководство по экспозиции
Треугольник экспозиции — это то, чем должен овладеть каждый фотограф и кинематографист. Загрузите нашу БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу, чтобы получить подробные объяснения и учебные пособия по таким темам, как диафрагма, ISO, выдержка и как сбалансировать эти настройки, чтобы каждый раз получать идеальную экспозицию.
Фотография с расширенным динамическим диапазоном
Как расширить динамический диапазон
Теперь, когда вы понимаете все преимущества расширенного динамического диапазона, вы можете использовать его самостоятельно. Как именно? Что ж, первый и самый очевидный способ — использовать камеру с максимальной дальностью.
Динамический диапазон фотографии измеряется в стопах. Проведя исследование лучших цифровых зеркальных камер или лучших беззеркальных камер на рынке, вы узнаете, какие камеры имеют лучший динамический диапазон.
Когда дело доходит до кинематографии, дальность действия кинокамеры всегда будет выше, чем у цифровой зеркальной камеры.
Что такое динамический диапазон в фотографии?
Тем не менее, кинокамеры имеют высокую цену. Итак, как вы максимизируете динамический диапазон ваших изображений, если вы работаете с ограниченным диапазоном средней цифровой зеркальной или беззеркальной камеры?
Оба имеют встроенные в камеру инструменты, называемые гистограммой, и предупреждение о пересветах, которые помогут вам получить максимальное количество деталей на снимках. Гистограмма проинформирует вас о распределении света в вашем изображении. Если вы не можете расширить свой диапазон, лучшее, что вы можете сделать, это убедиться, что вы используете свою камеру в меру своих возможностей.
Что такое динамический диапазон и его визуальное влияние? Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о гистограмме и предупреждении о светлых участках, а также о том, как они могут помочь увеличить диапазон изображения.
Советы по использованию камеры с максимальным динамическим диапазоном
Если вы снимаете фотографии, важно помнить, что съемка в формате RAW позволит вам сохранить гораздо больше информации при редактировании изображений в пост. Так что даже если ваше изображение было снято без использования гистограммы, вы сможете исправить свои ошибки при редактировании.
Однако в кинематографе у вас нет такой роскоши, как съемка видео в форматах файлов RAW. Это означает, что любые размытые блики или размытые тени теряются навсегда.
Вот почему кинокамеры отдают предпочтение высоким диапазонам. Это важно иметь в виду, если вы планируете снимать и фото, и видео.
UP NEXTЧто такое треугольник экспозиции?
Понимание пределов динамического диапазона вашей камеры — это только часть правильного экспонирования изображения. Чтобы максимально использовать динамический диапазон вашей камеры, важно иметь полное представление о треугольнике экспозиции.
Прочтите нашу следующую статью, чтобы узнать, как ISO, диафрагма и выдержка определяют экспозицию изображения.
Наверх Далее: Треугольник экспозиции →
Что такое динамический диапазон в фотографии? Как найти и использовать
Это руководство по динамическому диапазону в фотографии.
Фотографу для получения идеального изображения нужно больше, чем просто наведи и снимай. Это требует глубокого понимания различных технических аспектов, одним из которых является динамический диапазон.
Динамический диапазон — это важнейший элемент, который может создать или разрушить фотографию, определяя, сколько деталей можно захватить как в самых ярких светлых участках, так и в самых темных тенях. я
В этой статье мы рассмотрим концепцию динамического диапазона в фотографии, углубимся в его определение, значение и то, как он влияет на конечный результат ваших изображений.
Независимо от того, являетесь ли вы опытным профессионалом или начинающим фотографом, понимание динамического диапазона необходимо для раскрытия истинного потенциала ваших фотографий.
Содержание
Что такое динамический диапазон в фотографии?Динамический диапазон (в грубом виде) — это разница между самыми светлыми и самыми темными тонами на фотографии, от самого чистого белого до самого темного черного. Динамический диапазон относится к приращениям, которые датчик изображения может обнаружить от чистого белого до чистого черного, и он также включает все тона между ними.
Итак, что мы подразумеваем под приращениями? Эти приращения широко известны как стопы. На фотографиях их также называют диафрагмой, остановкой света или значением экспозиции.
Стопы используются в качестве единицы измерения для считывания и управления количеством света, которое может видеть ваша камера.
Чем выше число остановок сенсора камеры, тем шире будет ее динамический диапазон.
Динамический диапазон (сокращенно DR) очень важен для каждой камеры, поскольку каждая из них использует датчик, который записывает в тонах или оттенках серого.
Есть также несколько датчиков, которые не могут видеть чистый белый и черный, они фиксируют детали от темно-серого до светло-серого.
динамический диапазон Почему динамический диапазон важен в фотографии?Динамический диапазон особенно важен при съемке слишком ярких или слишком темных сцен.
Окружающая среда, например, на открытом воздухе и в переулке, часто выглядит для нас нормально.
Это «феномен» происходит потому, что наши глаза имеют больший динамический диапазон, чем наши дорогие камеры.
Даже производители камер соревнуются друг с другом в достижении динамического диапазона, которым обладают наши глаза.
Интересно, что наши глаза имеют динамический диапазон в 20 ступеней. Что составляет (по контрастности) 1 000 000:1. Да, именно столько.
В любом случае, камеры с большим динамическим диапазоном способны сохранять детали на изображениях, которые в противном случае были бы слишком темными или слишком яркими.
Он может сохранять тонкие детали и цвета, которые придают изображению естественный вид.
Представьте себе полосу, которая начинается от черного к белому с плавным переходом и включает другие промежуточные тона. Чем больше тонов (или остановок) может уловить ваша камера, тем лучше становится качество фотографии.
Разница становится более очевидной, когда вы сравниваете снимки вашего мобильного телефона (который обычно имеет низкий динамический диапазон) с вашей камерой, желательно DSLR.
На устройствах с низким динамическим диапазоном тени теряют детализацию и становятся нечеткими.
С другой стороны, камеры DLSR гораздо лучше способны захватывать более темные/светлые тона.
захват темных и светлых тоновБольшинство цифровых камер могут выдерживать от 12 до 14 ступеней, в то время как самые лучшие камеры могут выдерживать всего лишь 15 ступеней на фотографии.
С таким динамическим диапазоном черные и белые участки изображения становятся более заметными.
Мало кому интересно узнать динамический диапазон своей камеры дома. Но учитывая, что у нас сейчас так много времени, почему бы и нет?
Популярным методом измерения динамического диапазона камеры является использование серой карты или шкалы серого.
Вы можете точно измерить динамический диапазон камеры и сделать самую светлую область (на шкале серого) на 14 ступеней ярче самой темной области.
Этот метод проверяет количество различимых областей в оттенках серого.
Чем больше легко различимых областей, тем выше будет общий динамический диапазон датчика.
Другие области, которые невозможно отличить друг от друга, будут либо слишком яркими, либо слишком темными и не будут учитываться.
Чтобы быть более точным, вы можете использовать формат файла RAW вместо файлов jpg. Файлы RAW являются лучшим инструментом для масштабирования производительности датчиков камеры , поскольку они более независимы.
В отличие от формата файла RAW файлы jpg слишком зависят от многих параметров, таких как стиль изображения, контрастность и другие исправления.
Мы знаем простой способ определить динамический диапазон вашей камеры, и это работа в Интернете. Из-за огромного количества людей, интересующихся фотографией, некоторые веб-сайты рассматривают динамический диапазон камер.
Некоторые веб-сайты сообщают вам количество ступеней, в то время как другие используют слова «очень хорошо» или «фантастически» для описания динамического диапазона камеры.
Чтобы лучше узнать, как измерить динамический диапазон на вашей камере, мы также рекомендуем это видео от D3Sshooter:
Что влияет на динамический диапазон? Популярной аналогией для объяснения того, как работает фотография с динамическим диапазоном, является ведро с дождевой водой. Если каждый пиксель эквивалентен ведру, собирающему дождь, меньшие наполняются быстрее.
Это называется «верхним пределом» или уровнем насыщения.
Между тем, нижний предел представляет собой шум, создаваемый ведрами, в которые не попадает дождь. Некоторые фотографы называют это уровнем шума.
Соотношение между обоими этими пределами называется динамическим диапазоном сенсора вашей камеры.
Помимо ограничения соотношения, вы также должны учитывать, что ваш динамический диапазон зависит от всех следующих методов обработки изображения.
Каждый процесс, через который проходит фотография, например преобразование аналоговых сигналов, разрядность преобразователя, настройки захвата, используемые фотографом, постобработка и другие.
Как правило, большие фотодетекторы лучше, поскольку они обеспечивают большую разрядность и динамический диапазон. Загвоздка в том, что они дадут вам более низкое разрешение в пикселях.
Отсюда и становится причиной «пристрастия» профессионального фотографа к полнокадровым и среднеформатным сенсорам.
Итак, динамический диапазон фотографии измеряется в стопах, верно? Но что они означают?
Каждая диафрагма удваивает или вдвое меньше текущего количества света. Увеличение экспозиции на стоп фактически удваивает ее.
f- остановочная таблицаНапример, если вы снимали с выдержкой 1/50. Если вы сделаете его на стоп ниже, то он станет 1/100.
Вы уже должны уловить идею и запомнить значение динамического диапазона. Фактически это означает, что чем больше остановок, тем веселее.
Камера с 1 остановкой может сделать самую яркую часть фотографии в два раза ярче самой темной. Если динамический диапазон составляет 2 ступени, это может сделать область в 4 раза ярче, чем самая темная область.
Но превышение 2 ступеней приведет либо к переэкспонированию, либо к недоэкспонированию изображения.
Хотя многие профессиональные фотографы предпочли бы, чтобы их изображения были недоэкспонированы, потому что их все еще можно сохранить с помощью приложений постобработки.
Для дальнейшего изучения темы динамического диапазона и диафрагмы мы также рекомендуем это видео от Northrups:
Влияет ли ISO на динамический диапазон?ISO является одним из основных компонентов экспозиции. Тем не менее, у ISO есть свои достоинства, которые заключаются в недоэкспонировании или переэкспонировании вашей фотографии.
Определение динамического диапазона — это способ измерения разницы между самой яркой и самой темной частями.
Изображения с хорошим динамическим диапазоном будут отображать настоящий черный и настоящий белый цвет с различными средними тонами.
С другой стороны, изображения с плохим динамическим диапазоном будут выглядеть более ограниченными.
Эта «способность» измерять и выделять детали из теней ограничена шумом изображения, а шум изображения в основном вызван высоким значением ISO камеры. Чем больше шума в тенях, тем меньше будет динамический диапазон.
Это становится основной причиной того, что изображения с более высоким значением ISO дают фотографии с меньшим тональным и цветовым диапазоном.
Решением этой проблемы является покупка камеры с лучшими показателями ISO. Эти камеры способны производить меньше шума при усилении сигнала, придавая ему больший динамический диапазон.
«Но зачем покупать камеру с лучшими показателями ISO, если я могу просто снизить значение ISO?»
К сожалению, некоторые очень низкие значения ISO могут также уменьшить динамический диапазон вместе с шумом.
При значении ISO 50 вы переэкспонируете изображение на одну ступень. В то же время вы также уменьшаете блики, что приводит к общему уменьшению динамического диапазона.
Существует два типа шума: один существует на уровне пикселей (всегда присутствует независимо), а другой появляется из-за усиления сигнала (или при использовании более высокого значения ISO).
Шум на уровне пикселей не будет заметен, пока вы не поднимете ISO выше среднего уровня. Ниже среднего уровня шум будет появляться в тенях, но это зависит от вашей камеры.
Высокий динамический диапазон против низкого динамического диапазона Фотографы почти всегда создают свои снимки с оптимальной экспозицией, не слишком яркой и не слишком темной.
Изображения, в которых много ярких и темных частей, описываются как имеющие высокий динамический диапазон/высокую контрастность.
С другой стороны, освещенные сцены, которые не являются ни слишком темными, ни слишком яркими, описываются как имеющие низкий динамический диапазон/низкую контрастность.
Обе эти сцены не обязательно впечатляют или ужасны, и они больше связаны с вашей целью и ситуацией при съемке.
В разное время суток будут разные условия освещения, поэтому планируйте заранее.
Съемка средь бела дня склонит вас к сценам с высоким динамическим диапазоном, поскольку будут резкие тени и яркий солнечный свет.
Он содержит как очень яркие, так и очень темные элементы, поэтому становится сценой с высоким динамическим диапазоном.
Изображения с низким динамическим диапазоном работают так же хорошо, хотя некоторые могут возразить, что они могут выглядеть не так эффектно, как первые.
Но я думаю, что фотография с низким динамическим диапазоном выглядит более реалистично и естественно.
Обработка с расширенным динамическим диапазоном, безусловно, сейчас в моде. Сам хайп оправдан.
Изображения, сделанные в режиме HDR, выглядят потрясающе из-за множества ярких и темных областей на одном снимке.
Количество деталей и динамический диапазон, которые могут уместиться на одной фотографии, просто огромны.
Как сделать HDR-фотографию?
Фотографы могут выполнять этот метод вручную или автоматически, используя функции камеры. Он работает путем наложения нескольких изображений одних и тех же сцен с разными значениями экспозиции.
Сделайте пять изображений, каждое из которых на одну ступень ниже или выше предыдущего. Затем эти изображения волшебным образом объединяются в одно изображение, создавая широкий динамический диапазон.
Но и этот метод не идеален и не надежен. При использовании этого метода фотографы должны предвидеть любые внезапные изменения в своих сценах, главным виновником которых является движение.
Небольшое движение деревьев и случайные животные, проходящие мимо этих природных явлений, делают процесс еще более изнурительным.
Метод непростой и требует от фотографа значительных трудозатрат.
Иногда изображения, созданные с использованием обработки HDR, выглядят слишком реальными, что противоречит его цели — созданию сцены, которая выглядит настолько естественной, насколько наши глаза ее воспринимают.
Говорить, что лучше, просто неправильно для нас.
Мы считаем, что изображениям следует отдавать приоритет своей цели, теме и посылу, прежде чем обсуждать динамический диапазон фотографий.
Какие камеры имеют лучший динамический диапазон?Gear — это еще не все в фотографии. К счастью, вы можете компенсировать недостаток вашего снаряжения с помощью некоторых советов и приемов.
Но для фотографов, готовых относиться к делу более серьезно и располагающих деньгами для достижения этой цели, покупка камер с лучшим динамическим диапазоном дает множество преимуществ.
Вот наши рекомендации для камер с лучшим динамическим диапазоном:
1. Leica Q2:Лучший динамический диапазон, но дорогая.
2. Nikon D850 :Впечатляющие датчики и технологии, но ему не хватает времени автономной работы.
3. Olympus OM-D E-M1 Mark III:Чрезвычайно удобный, но плохой электронный видоискатель
4. Sony α7R IV:Лучше, чем предыдущие поколения, но есть проблемы с фокусировкой.
5. Nikon D3500:Бюджетный вариант предлагает непрерывную съемку со скоростью 5 кадров в секунду.
Каждая камера имеет один из лучших динамических диапазонов на рынке. Хотя некоторые камеры могут быть лучше других.
Например, Leica Q2 предлагает все, что вы хотели бы получить от полнокадровой камеры. Но он дорогой и не имеет сменного объектива.
Заключительные замечания Сегодня мы узнали об определении динамического диапазона, и это способность вашей камеры сохранять детали самого чистого белого и самого глубокого черного.
Мы также рассмотрели другие технические аспекты, связанные с динамическим диапазоном. В сложных концепциях и незнакомых терминах в фотографии нет ничего нового.
Мы призываем каждого фотографа знать основы концепции, чтобы преуспеть в будущем, потому что динамический диапазон очень важен. Удачи!
Я являюсь участником партнерской программы Amazon Services LLC, партнерской рекламной программы, предназначенной для предоставления нам средств для получения вознаграждения за размещение ссылок на Amazon.com и аффилированные сайты.
Часто задаваемые вопросы
Влияет ли ISO на динамический диапазон?
Да, ISO влияет на динамический диапазон фотографии. Более высокие значения ISO могут привести к большему количеству шума или зернистости изображения, что может уменьшить общий динамический диапазон, ограничивая возможность захвата мелких деталей как в светах, так и в тенях, особенно в условиях низкой освещенности. Поэтому выбор подходящей настройки ISO имеет решающее значение для поддержания оптимального динамического диапазона и сохранения качества изображения на ваших фотографиях.
