Техника, которую я недавно изучил, позволяет захватывать большой динамический диапазон в фотографии с лучшими результатами и меньшим количеством недостатков, чем традиционные HDR. Я называю это «AHDR» для фотографии со «усредненным высоким динамическим диапазоном».
AHDR на данный момент не является популярной техникой, но в этой статье я приведу аргументы в пользу того, почему, по моему мнению, это должно быть так. По сравнению с традиционными методами HDR он дает такие же хорошие результаты, но работает намного лучше, когда что-то на вашей фотографии движется. Кроме того, его так же легко и быстро снимать, как и в обычном HDR (на самом деле при некоторых обстоятельствах намного быстрее).
Кроме того, не стесняйтесь называть это как хотите. В этой статье я называю это AHDR, потому что не хочу десятки раз вводить что-то вроде «метод усреднения изображений HDR».
Что такое AHDR?
Как следует из названия, AHDR предполагает усреднение изображений, чтобы получить динамический диапазон выше обычного. Я уже писал об усреднении изображений и о том, как я использую его для получения высокого уровня детализации в астрофотографии. Прочтите эти статьи, если вы еще этого не сделали.
Прежде чем я покажу, почему я предпочитаю его традиционной фотографии HDR, позвольте мне сначала продемонстрировать, как работает AHDR.
По сути, AHDR предполагает усреднение изображения, которое использует тот факт, что большая часть шума в фотографии носит случайный характер; оно отличается от фотографии к фотографии без какой-либо корреляции. (Узорчатый шум - это совсем другое дело, и он, очевидно, имеет закономерности, но на большинстве сенсоров камер он минимален.)
Шум на каждом изображении по сути «нейтрализуется», когда вы усредняете несколько фотографий вместе. Чем больше изображений вы усредняете, тем больше это компенсируется.
Это легче понять, когда видишь. Вот как вблизи выглядит одно изображение с ISO 6400:
А вот как это выглядит после того, как я сделал восемь таких фотографий подряд и усреднил их в Photoshop:
Возможно, вам интересно, какое отношение это имеет к HDR-фотографии. Ответ заключается в том, что процесс усреднения изображения существенно улучшает динамический диапазон фотографии за счет уменьшения количества теневого шума. Чем меньше у вас теневого шума, тем больше деталей вы сможете восстановить в темных областях фотографии. В результате, как и в случае с HDR, вы можете сохранить детали всего изображения даже в сценах с очень высокой контрастностью.
Как сделать AHDR
Фотографировать AHDR в полевых условиях очень легко. Вы просто делаете несколько одинаковых фотографий сцены перед вами. (Настоятельно рекомендуется использовать штатив, как и в случае с обычным HDR.) Затем в программном обеспечении постобработки, таком как Photoshop, вы усредняете фотографии вместе. Полученное изображение имеет исключительный уровень детализации в тенях, которую можно восстановить с помощью стандартных ползунков в Lightroom/Capture One/и т. д.
Важно отметить, что AHDR не улучшает сохранение светлых участков, а только детали в тенях. Это может показаться проблемой, но на самом деле это не так. Это просто означает, что вы должны любой ценой избегать засветок на изображениях, даже если это означает, что выдержка будет темнее, чем рекомендует ваш экспонометр. Вот еще один способ подумать об этом: традиционный HDR предполагает (по крайней мере) «центрированную» экспозицию, «недостаточную» экспозицию и «чрезмерную» экспозицию. Для сравнения, метод AHDR предполагает многократное использование «недостаточной» экспозиции.
Вот пример того, как это выглядит на практике:
Один небольшой недостаток AHDR заключается в том, что не все программы постобработки позволяют усреднять несколько фотографий вместе. Для этого вам необходимо иметь специализированное программное обеспечение, такое как Photoshop или Affinity Photo.
Метод усреднения изображений в каждой программе разный. В Photoshop один из способов сделать это - загрузить все фотографии в виде слоев, преобразовать их в один смарт-объект (выделить все слои>щелкнуть правой кнопкой мыши > «Преобразовать в смарт-объект»), затем перейти к «Слою» > «Смарт-объекты» > «Режим стека» > «Среднее».. Если вы не знаете, как сделать что-то подобное в предпочитаемом вами программном обеспечении, просто найдите руководство в Интернете.
Сколько фотографий нужно для AHDR?
Хотя вас может беспокоить, что AHDR требует много фотографий для улучшения детализации теней, это не обязательно так. Фактически, каждый раз, когда вы удваиваете количество снимков, вы улучшаете детализацию теней на одну ступень (т. е. делаете ее в два раза лучше, а шума вдвое меньше).
Традиционная фотография HDR предполагает съемку как минимум трех снимков: одного с замеренной экспозицией, одного с переэкспонированием с помощью стоп-ступени и третьего с недоэкспонированием с помощью стоп-ступени. Результатом является улучшение динамического диапазона на два шага по сравнению с тем, что обычно может захватить сенсор вашей камеры.
Для сравнения, фотография AHDR требует, чтобы вы сделали четыре снимка для аналогичного улучшения. Просто сделайте недоэкспонированную фотографию четыре раза подряд, усредните четыре фотографии при постобработке и восстановите детали в тенях с помощью предпочитаемого вами программного обеспечения для редактирования.
Это то, что нужно для улучшения теней на две ступени. Если вы хотите восстановить детали в тенях на три ступени, вам потребуется сделать восемь фотографий с помощью метода AHDR. Чтобы восстановить четыре ступени деталей в тенях, требуется шестнадцать фотографий AHDR. И так далее, каждый раз удваиваясь.
Это самый большой недостаток AHDR - вам придется сделать большое количество фотографий, чтобы восстановить более четырех ступеней деталей в тенях. Конечно, очень немногие реальные ситуации требуют такого интенсивного восстановления теней. Большинство камер имеют базовое значение ISO 100; четыре ступени восстановления деталей в тенях эквивалентны в динамическом диапазоне базовому ISO 6.
Но если вам для какой-либо цели нужно имитировать еще более низкие значения, такие как ISO 3, 1,5 или ниже, я рекомендую традиционный HDR из 7 или 9 изображений, вместо того, чтобы усреднять десятки фотографий. вместе. Просто с этим меньше хлопот.
Доказательство схожих результатов между HDR и AHDR
Я уверен, что некоторые фотографы, читающие это, скептически относятся к тому, что результаты изображения AHDR аналогичны результатам традиционного HDR. Итак, прежде чем я расскажу о преимуществах AHDR, позвольте мне сначала продемонстрировать, что эти два метода взаимозаменяемы по качеству изображения в типичных условиях.
Вот одно изображение высококонтрастной строительной трубы. Я выбрал экспозицию для светлых участков в центре, в результате чего получились очень темные тени:
Чтобы передать детали как в светлых участках, так и в тенях, вы можете использовать HDR из трех изображений, как я описал выше: изображение -1,0 для светлых участков, изображение 0,0 для средних тонов и изображение +1,0 для Тени. Вот как это выглядит в сочетании:
Аналогично я могу следовать процессу AHDR: взять четыре изображения -1.0, усреднить их вместе и восстановить тени в Lightroom. Вот как выглядит этот результат:
При таких размерах детализация не уступает HDR. Давайте посмотрим на некоторые культуры. Вот 100% кадрирование одного изображения, тени которого стали ярче, чтобы соответствовать другим снимкам:
Много шума. Вот тот же кадр из HDR:
И тот же кадр из AHDR:
Как видите, и HDR, и AHDR имеют гораздо лучшие показатели шума, чем одно изображение. Уровни шума одинаковы на обоих снимках, и нет причин отдавать предпочтение какому-либо из них. Короче говоря, изображения HDR и AHDR взаимозаменяемы, и их можно сделать практически идентичными при небольшом редактировании.
Тем не менее, если AHDR требует еще одну фотографию, чтобы получить те же результаты, что и обычный HDR, с какой стати я считаю этот метод лучшим? Об этом я расскажу дальше.
Преимущества AHDR
Теперь, когда вы увидели, как HDR и AHDR могут давать схожие результаты, давайте рассмотрим преимущества AHDR. Все дело в исправлении самых больших недостатков обычных фотографий HDR, а именно:
- HDR имеет тенденцию создавать ореолы, когда что-либо на вашей фотографии движется.
- Из-за них на фотографии появляются неравномерные шумы.
- Если не делать это осторожно, цвета могут стать резкими и яркими.
- В темноте их съемка может занять некоторое время; индивидуальная экспозиция может составлять примерно 15, 30 и 60 секунд, так что вам придется немного подождать.
AHDR устраняет все эти недостатки. Давайте разберем каждый пункт отдельно.
1. Призрачные артефакты
Хорошо известно, что HDR часто не работает, когда что-то на фотографии движется. Сюда входят как мелкие детали, такие как шелест листьев на ветру, так и крупные объекты, такие как океанские волны, которые могут покрыть весь передний план вашей фотографии.
Иногда вы можете исправить ореолы вручную в Photoshop с помощью восстанавливающей кисти или путем тщательного (часто ручного) смешивания изображений. В других случаях, особенно в случае ореолов или «остаточных изображений» по краям объекта, их практически невозможно удалить.
Вот пример ореолов при использовании HDR (100% кадрирование полного изображения). Увеличьте масштаб, если вы используете телефон, и нажмите, чтобы увидеть полный размер, если вы используете рабочий стол, если вы не видите их сразу:
Это произошло потому, что пальмовые листья развевались на ветру, и это вряд ли редкое зрелище в HDR. Опция защиты от ореолов в большинстве программ HDR также не является лучшим решением, поскольку она сама по себе создает проблемы (особенно неравномерный шум, о котором я расскажу дальше).
Как выглядит техника AHDR в сравнении? Вот аналогичный 100% кроп:
Намного лучше! Некоторые пальмовые листья теперь немного размыты, но эффект гораздо меньше отвлекает мой глаз по сравнению с HDR. Если вы обеспокоены, вы можете сделать еще несколько фотографий (их было всего четыре), и результат будет более плавным, по сути имитируя длинную выдержку.
2. Неравномерный шум
Не так часто обсуждается, но не менее серьезная проблема заключается в том, что HDR-изображения могут иметь неравномерный рисунок шума после их смешивания.
Вот пример HDR, который я создал в Adobe Lightroom (чье программное обеспечение HDR обычно дает реалистичные результаты, но имеет некоторые проблемы с шумами). Изображение выглядит хорошо в этом размере:
Но, увеличив масштаб, можно увидеть странную полосу шума, идущую по небу:
Это потому, что Lightroom пытался объединить часть неба из недоэкспонированного снимка с частью из стандартной экспозиции, и у него это не получилось. Это не редкость для многих программ HDR, особенно в Lightroom, если у вас включена функция защиты от ореолов.
(Если вам интересно, этот результат обусловлен не тем, что у меня были разные значения ISO для каждого снимка; все три изображения были сделаны с моим базовым ISO, равным 100.)
Я получил такие же странные результаты, когда Lightroom или другое программное обеспечение HDR неверно интерпретирует движущийся объект, когда пытается смешать изображения. Посмотрите на странные облака в правом верхнем углу этого кадра:
В реальной жизни они выглядели совсем не так! Это чистое изобретение Lightroom. После того, как я заметил проблему, мне пришлось вручную смешать изображения в Photoshop, чтобы получить правильный результат:
AHDR не имеет этих проблем. Каждое изображение, формирующее AHDR, имеет одинаковые настройки экспозиции, и вы просто выполняете простое усреднение, чтобы их смешать. Таким образом, нет места неравномерному шуму или неверно истолкованным объектам.
3. Яркие цвета
Большинство фотографов, которые полагаются на HDR, уже предпочитают избегать ярких цветов. Тем не менее, многие программы HDR по-прежнему дают потрясающие результаты по умолчанию, например, функция «Объединить в HDR Pro», встроенная в Photoshop.
Хотя мне удалось избежать таких преувеличенных тонов с помощью функции слияния HDR в Lightroom, у Lightroom также больше всего проблем с неравномерным шумом среди всех программ HDR, которые я пробовал. Таким образом, вы не сможете решить проблему с ярким цветом, просто переключив программное обеспечение.
Общим решением является использование маскировки яркости, чтобы извлечь лучшие части из каждого изображения и объединить их вместе. Это действительно отличный способ смешать разные экспозиции, и у меня нет к нему никаких претензий, за исключением времени, которое потребуется на то, чтобы сделать это вручную, если у вас нет плагина Photoshop, такого как Lumenzia или TK Lum-Mask.
Метод AHDR также дает великолепные результаты без ярких цветов. После объединения изображения AHDR оно выглядит практически так же, как каждая из составляющих его фотографий, т. е. как любой обычный файл RAW. Он также функционирует так же, как и любой обычный необработанный файл, за исключением того, что его теневое восстановление значительно лучше, чем обычно.
4. Продолжительность захвата
Поскольку AHDR обычно предполагает съемку большего количества фотографий, чем стандартный HDR, вы можете подумать, что он медленнее и требует больше времени в полевых условиях. Но это не совсем так.
Во-первых, сделать серию из четырех или восьми фотографий подряд на большинстве современных камер очень быстро и легко. Вы можете закончить работу со всем AHDR за считанные секунды. Однако то же самое можно сказать и о традиционном HDR, если заранее включить брекетинг, так что это в значительной степени ничья.
Настоящее преимущество AHDR в скорости проявляется при съемке в темных условиях, когда вам нужна многосекундная выдержка, чтобы уловить достаточно света. Возьмем, к примеру, эту сцену:
Я снял это за 60 секунд, что соответствует рекомендациям счетчика. К счастью, в этой сцене не было достаточного динамического диапазона, чтобы требовать HDR. Если бы это было так, мне понадобились бы две дополнительные экспозиции: одна на 30 секунд и одна на 120 секунд. Сложите все это вместе, и я бы ждал 3,5 минуты, пока моя камера захватила HDR.
Для сравнения: вся съемка в формате AHDR займет 2 минуты! Это четыре отдельных фотографии с выдержкой 30 секунд каждая. Результат будет иметь такой же динамический диапазон, как и HDR, но его съемка займет примерно вдвое меньше времени. Даже игнорируя все остальные преимущества AHDR, я определенно рекомендую использовать его при слабом освещении, чтобы сэкономить время.
Конечно, это применимо только в том случае, если вы снимаете HDR при очень тусклом освещении. В обычных условиях выбор HDR или AHDR будет очень быстрым в любом случае.
Другие вещи, на которые стоит обратить внимание
1. Среднее против медианы
Каждый раз, когда я пишу об усреднении изображений, будь то для астрофотографии или для улучшения качества изображения с дрона, я получаю один и тот же вопрос: действительно ли я рекомендую усреднять фотографии вместе? Или вместо этого я использую параметр медианного наложения в Photoshop?
В Photoshop есть настройки как среднего, так и медианного значения, а также множество других режимов смешивания изображений. Чтобы уточнить, я всегда использую среднее значение, а не медиану. Каждый раз, когда я сомневаюсь в этом, я возвращаюсь и тестирую снова и всегда вижу, что среднее значение имеет немного меньше шума. Мне еще предстоит работать с набором изображений, где медиана лучше справляется с уменьшением шума.
Где-то в Интернете должен быть кто-то, говорящий, что медиана - это правильный путь, потому что мне часто задают этот вопрос. Я просто призываю вас провести собственные тесты, чтобы убедиться в этом самостоятельно. Различия небольшие, но среднее выглядит лучше.
2. Зачем делать мультиэкспозицию?
Еще один, более забавный вопрос, который я слышу на удивление часто: почему нельзя просто сделать одну фотографию, продублировать слой несколько раз в Photoshop, а затем вместо этого усреднить результат?
Причина в том, что в среднем дюжина копий - или сто, или миллион копий - одной фотографии вернет вас только к этой единственной исходной фотографии. Для сравнения, метод AHDR работает, потому что шаблоны шума меняются на нескольких изображениях, в то время как «шаблоны объектов», так сказать, остаются неизменными.
Мне нравится нестандартное мышление, но от этого никуда не деться; вам нужно сделать несколько фотографий в поле, иначе AHDR не будет работать.
3. Последнее преимущество
Последнее, что я скажу об AHDR, это то, что у него есть еще одно приятное преимущество: минимальная потеря качества изображения, если одна фотография в вашей последовательности окажется неправильной.
При использовании обычных HDR один случайно размытый снимок (возможно, вы случайно ударились о штатив во время съемки «ниже») может затруднить или сделать невозможным правильное объединение изображений в дальнейшем. С другой стороны, с помощью AHDR просто удалите размытую фотографию и объедините остальные. Вы немного потеряете восстановление теней, потому что в среднем вы делаете не так много снимков, но ничего серьезного.
Вывод
Надеюсь, эта техника натолкнула вас на некоторые идеи, и, возможно, вы обнаружите, что метод AHDR (или как вы его называете) полезен для вашей собственной фотографии. Как бы я ни предпочитал «сделать все правильно в камере», всегда полезно иметь под рукой технику для сложных ситуаций с высокой контрастностью.
Конечно, тот факт, что метод AHDR имеет некоторые приятные преимущества, не означает, что вы делаете что-то неправильно, если на протяжении многих лет снимаете обычные HDR. Я сам разобрался с этой техникой всего несколько месяцев назад, и хотя с этого момента я собираюсь использовать ее вместо HDR, традиционная HDR-фотография не так уж и плоха. Когда на вашей фотографии ничего не движется, оба метода, как правило, дают одинаковые результаты, и AHDR не является хорошей заменой HDR из 7 или 9 изображений, которые захватывают действительно огромный динамический диапазон.
Но если что-то на вашей фотографии движется, даже если это всего лишь несколько листьев дерева на расстоянии, я рекомендую попробовать метод AHDR и посмотреть, понравится ли вам результат. Это просто и быстро, и оно решает большинство проблем HDR, не создавая при этом каких-либо серьезных проблем. Трудно просить большего.