Как делать профессиональные HDR-фотографии

Эта статья научит вас секретам съёмки фотографий для последующего создания профессионального HDR-изображения с помощью программ Photomatix и Photoshop (в зависимости от ваших предпочтений). Вы освоите не только процесс обработки снимков, но и теорию динамического диапазона изображений. Этот урок подготовлен Питером Теллоном (Peter Tellone) — профессиональным фотографом, специализирующимся на HDR-пейзажах.

1. Немного об изображениях с расширенным динамическим диапазоном (HDR)

Говоря о динамическом диапазоне мы имеем ввиду разницу между крайностями. Применительно к фотографии — это разница между яркостью наиболее светлой части снимка и его самой тёмной части.

Динамический диапазон выражается отношением яркостей. Человеческий глаз способен воспринимать диапазон 10 000:1. Для сравнения: хорошая цифровая фотокамера способна запечатлеть диапазон 1000:1. Следовательно, мы можем сделать вывод, что глаз различает значительно больше градаций яркости чем цифровая фотокамера. Между тем, сцена, содержащая и ярко освещённые объекты, и тени, может характеризоваться динамическим диапазоном 100 000:1!

Таким образом, в традиционной фотографии мы должны идти на компромисс. Либо мы корректно экспонируем ярко освещённые объекты без каких-либо пересветов, но при этом тени будут чересчур темны и заполнены шумом. Либо мы можем уделить больше внимания теням, но в этом случае ярко освещённые объекты станут белыми и на снимке будут потеряны важные детали.

Мы можем воспользоваться градиентным фильтром, чтобы половина изображения была сделана с одной экспозицией, а другая на 2 или 3 стопа ниже. Но это решение работает только для ровного горизонта. Что же делать, если вы фотографируете гору или сцену через дверной проём? В этом случае приём с таким фильтром не сработает.

Но если бы мы сделали снимок, имеющий правильную экспозицию для различно освещённых участков, то мы бы расширили динамический диапазон фотокамеры и сделали бы его сравнимым с тем, что могут видеть наши глаза, и даже больше. В этом и заключается смысл фотографий с расширенным динамическим диапазоном.

Прежде чем мы продолжим, я хотел бы прояснить момент, который часто приводит к путанице. Мы собираемся использовать фотографии с расширенным динамическим диапазоном, но наш конечный результат будет с низким динамическим диапазоном (все фотографии, сделанные с помощью технологии HDR, в действительности имеют низкий динамический диапазон). В настоящее время нет принтеров и мониторов, способных отобразить по-настоящему расширенный динамический диапазон.

2. Как снимать фотографии для HDR?

Изображение с расширенным динамическим диапазоном собирается из нескольких (от 3 до 7) одинаковых фотографий, сделанных с различной экспозицией. Каждая из них имеет нужную экспозицию для своего уровня яркости сцены. Большое значение имеет то, как мы при этом настраиваем экспозицию. Если мы будем снимать с постоянной выдержкой и смену экспозиции добиваться изменением диафрагмы, то получим снимки с различной глубиной резко изображённого пространства, что нежелательно. Требуется, чтобы все снимки были одинаковыми и отличались лишь экспозицией. Мы можем менять чувствительность ISO, но высокие значения этого параметра приведут к увеличению шума, что также не позволит добиться хорошего результата, так как при получении конечного изображения шумы будут усиливаться. Итак, остаётся только один вариант — изменение выдержки.

Перед съёмкой серии установите фотокамеру на устойчивый штатив. Это обеспечит отсутствие смещения на фотографиях. Выберите ISO для обеспечения наименьшего уровня шума, а диафрагму установите в значение f/16.

Да, вы можете использовать и более открытую диафрагму, но в своих изображениях я стараюсь добиться максимальной детализации, ради этого и создаётся HDR-изображение. Поэтому я предлагаю установить значение f/16. Вы не обязаны в точности следовать этому совету, ведь это один из художественных приёмов, влияющий на конечный результат.

Мы решили менять значение выдержки, а для этого имеется два способа. Мы можем установить приоритет диафрагмы (AvMode) и использовать режим автобрекетинга (экспозиционная вилка), реализованный в большинстве современных фотокамер. В этом режиме камеры Canon, как правило, ограничены тремя значениями экспозиции в интервале (±2 EV) .  Определённые модели Nikon позволяют делать большее число снимков при автобрекетинге с большим разбросом значений экспозиции.

Но я рекомендую менять параметры вручную и считаю, что это ускоряет процесс съёмки, так как вам не требуется открывать меню и устанавливать необходимый режим. К тому же, в вашем распоряжении будет больше возможностей внести изменения в процесс в последний момент и решить, сколько кадров сделать и с каким интервалом. Но конечный выбор за вами.

3. Какой формат файла использовать для создания HDR-изображений

HDR-изображение является 32-битным. Это значит, что оно может хранить информацию об огромном количестве различныхуровней яркости. Мы хотим создать максимально хорошие изображения, которые смогут хранить максимально возможный объём информации. Фотокамеры не хранят данных в 32-битном формате, поэтому придётся выбирать из имеющихся вариантов. Значит, снимать нужно в формате RAW или TIFF, поскольку они являются 16-битными и могут хранить около 64 000 различных уровней яркости.

Можем ли мы использовать формат JPEG? Да, но этот формат является 8-битным, то есть способен отобразить 255 различных уровней яркости. Хотя JPEG и не является оптимальным, но он всё же может использоваться в крайних случаях.

4. Сколько экспозиций нужно сделать и какой должен быть разнос между ними?

В большинстве случаев достаточно сделать три фотографии с шагом экспозиции в два стопа (2 EV). Но если в кадр попадает солнце или яркий солнечный свет, то стоит сделать большее количество снимков. Я предпочитаю делать пять снимков с шагом всего в один стоп для того, чтобы добиться более реалистичного результата.

Теперь, когда наше оборудование настроено, сделаем три кадра. Первый снимок будет сделан с обычной экспозицией. Перед вторым мы уменьшим выдержку на два стопа, чтобы датчик показал значение -2, а третий снимок сделаем после того, как смещение экспозиции будет установлена на значение +2. Если вы используете автобрекетинг, то изменение выдержки будет произведено автоматически.

В своих снимках я начинаю с отметки 0, затем делаю фотографии со значением экспозиции -1, -2 и (если есть солнце) делаю кадр с экспозицией -4, чтобы удостовериться в том, что не получу пересвета в самой яркой части изображения. К сожалению, отметки -4 у камеры нет, поэтому приходиться вычислять это значение. Для этого нужно вспомнить, что шкала значений выдержки в отличие от шкалы диафрагм является логарифмической. Если при смещении экспозиции -2 использовалась выдержка 1/50 с, то я умножаю знаменатель на два  (изменение на один стоп), а затем ещё раз удваиваю его (ещё один стоп). Получается выдержка 1/200 с, которая соответствует смещению экспозиции на -4. После этого кадра я устанавливаю смещение на +1 и +2. В редких случаях приходиться увеличивать смещение дальше, так как значение +2 обеспечивает достаточную проработку теней.

Ниже представлен пример серии снимков. Первый кадр соответствует тому, как выглядела бы обычная фотография без использования технологии расширения диапазона.

5. Переходим к компьютеру

Теперь у вас есть снимки с различными экспозицими. Если позже вы решите, что их слишком много, то для создания HDR-изображения можно оставить лишь фотографии со смещением экспозиции 0, -2 и +2.

Настало время перейти к компьютеру, скопировать на него файлы отснятых фотографий и приготовиться к созданию из них HDR-изображения.

Я продемонстрирую вам два метода. Первый заключается в использовании Photomatix — программе  подготовки HDR-изображений компании HDRsoft. Продукт относительно недорог и пользуется довольно большой популярностью на этом рынке. Если же у вас нет желания дополнительно тратить деньги и хочется использовать уже знакомое программное обеспечение, то в статье будет описана технология создания HDR-изображений с помощью Photoshop версии CS2 или выше.

6. Создаём HDR-фотографию в Photomatix Pro

Открыв Photomatix и вы увидите блок с кнопками. Нажмите кнопку «Generate HDR Image», она откроет окно «Select Images», в котором нужно выбрать файлы отснятых изображений. Выбрав снимки, нажмите «Open», а затем «OK».

Шаг 1

После этого будет открыто новое диалоговое окно, в котором будет необходимо указать параметры обработки выбранные файлы.

Первый раздел настроек отвечает за выравнивание изображения. Чаще всего наилучшие результаты получаются при выборе опции «Match Features». Она позволяет выровнять детали изображения и предотвратить сдвиги по краям кадра. Другой вариант предполагает подгон вертикального и горизонтального сдвигов. Пробуйте его, только если не удалось достичь требуемого результата с «Match Features».

Следующие два раздела, «Correct Chromatic Aberrations» и «Reduce Noise», я предпочитаю не использовать. Если изображения и нуждаются в корректировке хроматических аберрациий и удалении шума, то я конвертирую RAW-файл в 16-битный TIFF и редактирую его в программах, которые лучше приспособлены для этих задач.

Следующий раздел настроек называется «Attempt to Reduce Ghosting Artifacts». Он может оказаться довольно полезным, если на ваших исходных снимках имеются какие-либо движущиеся объекты такие как качающиеся деревья, люди или океанские волны. Если таких объектов на ваших фотографиях нет, то лучше не ставить галочку в этом разделе, так как артефакты-призраки не появятся на результирующем изображении.

Остальные настройки являются довольно очевидными, их названия говорят сами за себя. В качестве пространства цветов я использую Adobe RGB из-за более широкой гаммы, но это не означает, что вы не добьётесь хороших результатов с пространством sRGB.

Нажимаем «OK» на этой панели.

Шаг 2

Теперь Photomatix начнёт обработку RAW-файлов в 32-битное HDR-изображение. Этот процесс может занять несколько минут в зависимости от конфигурации вашего компьютера.

Итак, вы создали HDR-изображение. Выглядит не очень приятно, не так ли? Это объясняется  неспособностью монитора отобразить 32-битное изображение. Нам необходимо сделать ещё один шаг, который называется «Tone Mapping», то есть тональную компрессию. Этот процесс заключается в преобразовании полученного результата в изображение с низким динамическим диапозоном (LDR), которое уже может быть распечатано или отображено на мониторе.

Шаг 3

Сохраните ваше HDR-изображение в один из предложенных форматов: Radiance RGBE или Open EXR. Между ними имеется незначительная разница, которая не принципиальна для большинства задач, поэтому выбирайте сами.

Затем нажмите кнопку «Tone Mapping» для того, чтобы преобразовать изображение к желаемому виду.

Окно настроек тональной компрессии похоже на настройки Lightroom в том смысле, что все разделы отображаются в порядке использования сверху вниз. Итак, начнём корректировку параметров. Но вначале следует уяснить то, что Photomatix помнит последние настройки и установит те же значения параметров при следующем открытии этого окна. Сбросим имеющиеся настройки выбрав в списке пресетов в нижней части панели значение «Default».

Шаг 4

В верхней части панели настроек находятся корешки от двух вкладок: «Detail Enhancer» (Оптимизация деталей) и «Tone Compressor» (Тоновый компрессор). «Detail Enhancer» как следует из его названия предполагает создание детализированного HDR-изображения, техника исполнения которого может варьироваться от умеренного (Mild) до «дикого» (Wild). Второй вариант «Tone Compressor» используется для создания более реалистичного вида изображения. Несмотря на то, что этот вариант может быть довольно полезным и оказаться именно тем, что вам нужно для некоторых изображений, мы не будем его рассматривать в этой статье.

В верхней части панели настроек мы можем отрегулировать параметры Strength (Сила), Color Saturation (Насыщенность цвета), Luminosity (Освещенность), Light smoothing (Сглаживание яркости) и Micro Contrast (Микроконтраст).

Поработаем с первыми двумя параметрами: Strength и Light Smoothing. Как правило, вначале я устанавливаю параметр Strength на значение 100 (но редко таким его оставляю), затем двигаю ползунок параметра Light Smoothing туда и сюда до тех пор пока общий вид не будет соответствовать моим требованиям: нормальный переход от света к тени, отсутствие ореолов (ненормальный свет вокруг объектов) или шлейфов за движущимися объектами. Если вам не удаётся найти требуемое значение этого параметра, оставьте ползунок в положении, которое наиболее соответствует желаемому результату и попробуйте уменьшить значение Strength до необходимого уровня.

Высокое значение параметра Light smoothing приводит, как правило, к более реалистичным результатам, в то время как слабое сглаживание яркости создаёт изображения, которые выглядит как явно созданные компьютером. Здесь нет правильных или неверных значений. Всё зависит от того, какие требования ВЫ выдвигаете к результату. К появлению сильных ореолов могло привести высокое значение параметра Strength для установленного значения Light Smoothing. Если на вашем изображении слишком сильное затенение белого или синего неба, значит у вас слишком велик параметр Light Smoothing. Поэкспериментируйте со значением этого параметра до тех пор, пока не добьётесь желаемого баланса. На этом этапе изображение может казаться довольно плоским, не следует обращать на это внимание, так как этот недостаток можно исправить в дальнейшем.

Теперь обратимся к параметру Color Saturation. Опять же, это дело вкуса, но я устанавливаю его значение не ниже 70. Параметр Luminosity изменяет общую яркость изображения. Параметр Micro Contrast влияет на ореолы, которые могут возникнуть вокруг тёмных объектов на светлом фоне.

Шаг 5

Теперь мы можем увидеть примерную картину конечного результата. Настало время добавить изображению эффектности и драматизма.

При расширении динамического диапазона контраст обычно снижается. Это естественно, поэтому необходимо исправить этот недостаток. Сделаем это с помощью следующих трёх блоков настроек: White point, Black point и Gamma. White point контролирует светлые тона, Black Point — тени, а Gamma управляет средними полутонами. Я обычно начинаю с настройки гаммы, а затем при необходимости экспериментирую с оставшимися двумя параметрами. Смещение ползунка Gamma налево приводит к увеличению контраста в средних тонах и наоборот.

Теперь у вас имеется почти окончательное LDR-изображение, прошедшее тональную компенсацию. Проверьте, не содержит ли оно мелких недостатков, которые можно было бы убрать оставшимися настройками.

Вы можете поменять общую цветовую температуру (Temperature), если баланс белого некорректен. Вы также можете выборочно увеличить или уменьшить насыщенность цветов в светлых тонах или тенях.

В следующем разделе вы можете продолжить тонкую настройку. Если вы заметили сильный шум в области неба, то можно воспользоваться параметром Micro-Smoothing (микросглаживание). Если светлые тона или тени нуждаются в дополнительной обработке, вы можете добавить немного сглаживания локально, а не ко всему изображению. После получения приемлемого результата можно нажимать кнопку «Process», но сначала, если вам захотелось сохранить набор настроек, выполните соответствующую команду в разделе Presets.

Шаг 6

Приступаем к последующей обработке. Нажмите кнопку «Process», и программа обработает HDR-изображение в соответствии с имеющимися настройками. После обработки результат можно сохранить. Я предпочитаю сохранять максимум информации, поэтому выбираю 16-битный формат TIFF, но вы при необходимости можете сохранить изображение в формате JPEG. В Photomatix есть возможность экспортировать сохранённое изображение в Photoshop для окончательной обработки. Я всегда ей пользуюсь, так как не считаю фотографию готовой без дополнительного редактирования в фотошопе. Я обычно создаю несколько общих слоев, а затем увеличиваю резкость и убираю шумы там, где это необходимо. Кроме того, я обрабатываю некоторые небольшие области инструментами Dodge и Burn, чтобы придать изображению требуемый вид.

После этого вы можете ещё раз сохранить изображения в нужном формате.

7. Результат

8. Создание HDR-изображения с помощью Photoshop CS2, CS3 и или CS4

Для того чтобы открыть фотографии для их последующего преобразования в HDR-изображение с помощью Photoshop выберите пункт меню File > Automate > Merge to HDR.

Выберите файлы, из которых предполагается создание изображения с расширенным динамическим диапазоном, и активируйте опцию «Attempt to Automatically Align Source Images», чтобы программа попыталась автоматически выровнять исходные файлы. Однако учтите, что фотографии с очень большим разрешением могут создать серьёзную нагрузку на систему. Если вам было показано предупреждение, попробуйте ещё раз, предварительно сняв галочку с этой опции.

Нажмите «OK» для начала обработки.

Шаг 1

После первоначальной обработки будет показано новое окно. Если бы на этом этапе требуется сохранить результат в 32-битное HDR-изображение, то нажимаем кнопку «OK» и сохраняем файл в формате Radiance HDR. Но мы собираемся пойти дальше и произвести тоновую компрессию изображения, поэтому мы понизим разрядность выбрав пункт «16 Bit/Channel» и нажмём «OK».

Photoshop начнёт процесс обработки изображений, после которого будет открыто новое окно «HDR conversion». Выберите пункт «Local Adaptation» из раскрывающегося меню, а затем нажмите на кнопку около надписи «Toning Curve and Histogram», чтобы раскрыть гистограмму изображения.

Здесь и заключаются главные различия между Photomatix и Photoshop. В Photomatix все действия производятся с помощью процесса «Tone Mapping», в Photoshop настройки тоновой компрессии значительно ограничены, но вы можете улучшить изображение с помощью стандартных инструментов, к которым уже привыкли:  Levels, Curves, Hue and Saturation и т. д.

Итак, сейчас вам доступны параметры «Radius», «Threshold», а также «Toning Curve». Для начала установим «Radius» на отметку 150, а параметр «Threshold» на 1,50.  Поэкспериментируйте со значениями этих параметров до тех пор, пока тона на изображении не станут довольно равномерными. Дайте время обновиться изображению после изменения параметров, чтобы удостовериться, что всё нормально. Не придавайте особое значение тому, что на этом этапе изображение выглядит плоским и безжизненным, мы исправим это на следующем шаге.

Теперь используем тоновую кривую («Toning Curve»), чтобы привести изображение в соответствие с вашим художественным видением. Чтобы понять, какому месту кривой соответствует участок, над которым вы собираетесь работать, наведите на него курсор мыши, при этом указатель станет как у инструмента «Eye Dropper». Наведите его на интересуемый участок изображения и нажмите кнопку мыши. Вы увидите, в каком месте кривой находится выбранный тон, и сможете настроить яркость этой области изменяя кривую.

Шаг 2

После установки требуемых настроек нажмите кнопку «OK», настало время оживить изображение и добавить немного контраста.

Я обычно начинаю с уровней (Levels), но вы можете использовать кривые (Curves), если вам это привычней. На рисунке видно, что я подвинул ползунки светлых тонов и теней к центру, чтобы восстановить белые и чёрные тона. Сделав это вы заметите, что изображение перестанет быть блёклым и «оживёт».

Шаг 3

Теперь можно установить насыщенность цвета на нужный уровень, а затем в случае необходимости поработать над снижением шумов и повышением резкости. Я также использую инструменты Dodge и Burn, чтобы откорректировать небольшие области изображения, которые не удалось привести к нужному виду с помощью предыдущих настроек.

После всех этих действий сохраните изображение в нужном формате. Имейте в виду, что перед сохранением в формате JPEG вам необходимо понизить разрядность изображения с 16 до 8 бит (Image > Mode > 8-Bit).

Ниже представлено конечное изображение, созданное при помощи Photoshop.

Заключение

Photomatix и Photoshop являются мощными инструментами для создания HDR-изображений. Photomatix является более приспособленной для этой задачи и позволяет создавать более широкий спектр эффектов, придавая вид от умеренного (Mild) до дикого (Wild). Photoshop в этом смысле более ограничен, но, тем не менее, также способен создавать интересные результаты. Photomatix менее требователен к ресурсам компьютера и обычно обрабатывает изображения быстрее чем Photoshop, но это в большей степени зависит от конкретной конфигурации системы.

В этой статье я рассмотрел основы съёмки и последующей обработки фотографий для создания HDR-изображений, но на самом деле стОит изучить ещё очень много дополнительного материала... если у вас есть желание. Это ваше искусство и ваше видение, не существует понятия правильный способ или правильный вид. Пробуйте и получайте удовольствие. Мне кажется, что самым интересным в этом процессе является то, что до конца не знаешь, что именно получится в результате. Это сравнимо с фотографированием на плёнку, когда люди не видели результата до тех пор, пока не заканчивалась проявка и печать фотографий. Надеюсь, вы получите от этого процесса не меньшее удовольствие чем я!

10. Стили HDR

Умеренный (Mild)

Дикий (Wild)