Часть 12. Подводим итоги

Цифровая фотография неотделима от программ обработки изображений, таких как, например, Photoshop. Последняя его версия, CS2, предоставляет широкие возможности для творчества. Тем не менее съемка является первоочередным этапом на пути получения хороших фотографий.

Рис. 1. «Засвеченное» небо

Рассматривая цифровую обработку снимков, я хотел бы коснуться так называемой HDR-фотографии. К сожалению, в рамках настоящей статьи нельзя детально раскрыть эту тему, но об основных идеях и использовании данной технологии попробую рассказать.

При фотографировании (особенно на природе) каждый хотя бы раз сталкивался с ситуацией, когда полученное на снимке изображение сильно отличалось от того, что видел человеческий глаз (рис. 1). Наиболее типичные ситуации — «засветка» неба или «затемнение» земли. Проблема связана с недостаточной светоширотой или малым динамическим диапазоном. Опытные фотографы справляются с ней, используя различные фильтры (которые, кстати, не всегда эффективны), но для многих это невозможно.

Рассмотрим технологию, специально разработанную для решения данной проблемы. Она широко используется в компьютерной графике для создания HDRI (High Dynamic Range Image — изображение с высоким динамическим диапазоном) и собственно так же и называется. Идея, лежащая в основе технологии получения HDRI, очень проста и заключается в описании световых характеристик (цвет и интенсивность) пиксела, формирующего изображения, реальными физическими величинами, не привязанными к конкретному типу техники. Существующие модели описания световых характеристик, такие как RGB, привязаны к технике, а значит, сильно ограничены. HDRI снимает эти ограничения.

Еще в 1997 г. Пол Дебевек в своей статье рассмотрел теоретические основы процесса получения HDRI из обычных фотографий. Суть использования этой возможности на практике заключается в создании серии фотографий с некоторым изменением во времени экспозиции для захвата всего динамического диапазона сцены. После этого с помощью специального ПО или вручную (в графических редакторах) такие снимки объединяются в один. На практике это реализуется, например, так: вы снимаете отдельно небо и землю, а потом соединяете их в единое целое. Для этих целей наиболее простой и универсальной в использовании является программа PhotoMatix, разработанная математиками как раз для получения HDR-изображений.

Процесс разделяется на два этапа: собственно съемка серии снимков и создание HDRI в специальной программе на их основе. На первом этапе требуется несколько фотографий, сделанных с разной экспозицией. Это может быть либо отдельная серия снимков, либо кадры, полученные из RAW-конвертера. Известно, что RAW представляет собой «цифровой негатив», который не претерпевает деструктивных операций, воздействующих на динамический диапазон. Возможностей RAW-файла бывает достаточно для большинства базовых ситуаций с выполнением коррекции экспозиции в пределах +/-2EV.

Поскольку описание HDR-изображения не привязано к технике, а значит, и к модели RGB, которая используется сейчас практически во всех устройствах отображения, то для того, чтобы просмотреть созданное изображение на экране монитора, требуется выполнить операцию, называемую в литературе тонмэппингом. Данная процедура позволяет перевести HDR-изображение в вид, пригодный для просмотра на обычных мониторах. Это может показаться несколько сложной задачей, поэтому в программах по созданию HDR-изображений предусматриваются специальные автоматические режимы, которые «двумя щелчками» позволят получить требуемый результат. На рис. 2 можно увидеть применение автоматического режима.

Рис. 2. Создание HDR-изображения в PhotoMatix. Слева направо: снимок с экспозамером по земле, небу, финальное «собранное» изображение

Разработчики программы рекомендуют следующую последовательность действий: сначала пробуются автоматические режимы, а если результат не понравится, придется пройти полный цикл создания HDRI. В общем, операция тонмэппинга основывается на введении пользователем параметров, значение которых определяется исходя из индивидуальных особенностей конкретного изображения. Последнее разделяется оператором на три области — темную, средней освещенности и яркую (рис. 3). В зависимости от визуальной оценки устанавливаются такие параметры, как white point и black point. Задание для первого низких значений может привести к отсечению ярких тонов в изображении. Black point работает в этом отношении наоборот — низкие значения увеличивают яркие тона в изображении. Другие возможные параметры могут включать microcontrast, dodge/burn, которые действуют как локальные операторы, управляя контрастностью каждого пиксела в зависимости от его окружения.

Рис. 3. Операция тонмэппинга в PhotoMatix

Напоследок на рис. 4 и 5 показаны HDR-изображения, полученные с использованием «полного цикла» создания HDRI и прошедшие тонмэппинг PhotoMatix.

Рис. 4. HDR-изображение, созданное из RAW-файла с помощью «полного» цикла создания HDRI. Снимок с базовой экспозицией, как если бы вы сразу сняли в JPEG
Рис. 5. HDR-изображение, созданное из RAW-файла с помощью «полного» цикла создания HDRI. Снимок с экспозицией +2, итоговое изображение после операции тонмэппинга

* * *

На протяжении 11 номеров мы познавали мир цифровой фотографии. Мы рассмотрели, какие бывают цифровые камеры, кратко разобрали их устройство и принципы работы. На практике выяснили, как правильно задавать диафрагму, выдержку, экспозицию, ISO, динамический диапазон, и узнали о системах экспозамера. Познакомились с возможностями современных фотоаппаратов — такими, как творческие режимы съемки, установки баланса белого, работа со вспышкой и многое другое.

Мы также проанализировали типовые условия фотографирования: съемка природы и ландшафта, спортивных мероприятий, портрета, макросъемка, а также работа в условиях искусственного и недостаточного освещения и использование зума.

Мы потренировались, снимая пейзаж, узнали, что такое гиперфокальное расстояние, столкнулись с проблемой недостаточного динамического диапазона и нашли методы ее решения, потренировались в фотографировании ночного города и использования вспышки. Естественно, невозможно «объять необъятное». Тематика цифровой фотографии неисчерпаема, и я надеюсь, что предложенная серия статей оказалась интересной и вы почерпнули много полезной информации.

ОБ АВТОРЕ
Дмитрий Зотов — инженер-программист в Тверском НИИ информационных технологий, http://dzotov.photosight.ru, dzotov2@rambler.ru.

Окончание. Начало см. в № 6—12/05, 1—4/06.

Материалы и ресурсы, использованные в статьях

Технология HDRI — что, зачем и почему
http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/videos/8515

Использование PhotoMatix
http://www.hdrsoft.com/support/faq_photomatix.html

М. Афанасенков. Разумно о фото
http://www.afanas.ru

Книги по фотографии
http://foto.fatal.ru/books.htm

Л. Дыко. Беседы о фотомастерстве
http://www.ebooks-albums.com/maz/photo/32

Официальный сайт Canon в России
http://www.canon.ru

Фотошкола
http://www.photoscape.ru