Я думаю, что многие, взяв в руки фотоаппарат, не раз замечали, что наш глаз видит совсем иначе, чем камера. Особенно часто это заметно в облачный день: мы видим небо и отдельные облака, а на фотографии просто белое пятно, или наоборот — небо реальное, с текстурой, но все, что внизу, темное как-будто вечером. Этот эффект напрямую зависит от широты динамического диапазона камеры. В сегодняшней статье как раз и попробуем разобраться, что же такое динамический диапазон и сформулируем несколько правил, которые позволят избежать ошибок с ним связанных.
Для начала давайте определимся с самим понятием. Динамический диапазон — это способность камеры одновременно передавать и светлые и темные детали снимаемой сцены. В качестве примера можно представить себе картинку плавно залитую от черного к белому цвету.
Верхняя полоска показывает, как видим мы, вторая, как «видит» сцену камера. Ее динамический диапазон уже, чем у человеческого глаза, и часть темных и светлых деталей будет потеряна, вместо них будет равномерный черный или белый цвет соответственно. Если мы намеренно укажем камере на тени, то динамический диапазон не расширится, он сдвинется за счет увеличения потерь в светах, как на третьей полосе. Если наоборот, попробуем сохранить яркие детали, у нас возрастут потери в тенях (четвертая полоска). Конечно это очень упрощенный вариант, ведь мы видим в цвете, да и способность глаза к адаптации в различных условиях освещения не позволяет напрямую сравнивать его с матрицей камеры, но в целом картинка похожая.
В качестве более реального примера фотография выше. Кадр был сделан в одинадцать часов утра, когда солнце было уже высоко, при почти безоблачном небе, вспышка была направлена в сторону т.е. ее воздействие на освещенность сцены минимально. В результате, из-за нехватки динамического диапазона, мы видим большое светлое пятно на заднем плане, которое осталось практически без деталей, при этом сама фотография получилась темноватой. На самом деле программными средствами этот кадр довольно легко исправить, но пример достаточно показательный.
Хочу отметить, что ширина динамического диапазона камеры зависит от многих параметров, но прежде всего от размера матрицы. Грубо говоря, чем больше матрица фотоаппарата, тем шире ее динамический диапазон. В тенях он ограничен уровнем шума и соответственно алгоритмами шумоподавления. В светах — возможностями матрицы анализировать «количество» света без засветки т.е. ее светочувствительностью. Это можно считать еще одним приемуществом зеркальных камер над мыльницами, можно сказать, что они всегда будут давать картинку с большим количество деталей в светах и тенях. На фотографии слева можно рассмотреть и решетку на окне и складки на одеяле, для большинства мыльниц сохранить эти части изображения было бы непосильной задачей.
Еще одной интересной особенностью современных фотокамер является неравномерность динамического диапазона — он как бы смещен в светлую часть, т.е. камера лучше «видит» светлые детали, чем темные. Это опять же обусловленно появлением цифрового шума на темных областях кадра.
Чем это важно для нас с практической точки зрения? В первую очередь тем, что мы можем сформулировать некоторые правила, которые помогут избежать потери деталей в сложных условиях освещения. при этом не стоит рассматривать потерянные детали как что-то несущественное, они могут координально изменить снимок. Скажем при съемке в солнечный день, в тени, на улице, сохранив небо, мы рискуем получить вместо зданий просто обширную темную область на фотографии. Итак, несколько простых правил, которые помогут избежать самых серьезных ошибок.
- Лучше сделать снимок более светлым, чем затемнить его. Детали в тенях из-за шума «вытянуть» сложнее, чем в светах. Конечно это верно для более-менее ровной экспозиции, в случае, когда заведомо появятся пересветы (пасмурное небо) при замере экспозиции по темным областям, лучше пожертвовать тенями, но проработать какие-то детали в светах.
- При большой разнице яркостей фотографируемой сцены нужно или постараться выровнить яркость или замерять экспозицию по темной части.
- Лучшее время для съемки утро или вечер, в полдень солнце очень яркое, а тени становятся слишком темными и камера не сможет зафиксировать все детали.
- Для портретной съемки в солнечный день нужно использовать дополнительное освещение или стараться снимать в тени, чтобы избежать излишне жестких теней.
- При прочих равных лучше пользоваться наименьшим доступным значением ISO.
Эти правила не стоит рассматривать, как жесткие и неизменные, наоборот, в некоторых случаях их нужно применять с точностью до наоборот. Например, вам хочется получить очень контрастный городской пейзаж, как вариант вы можете сделать его как раз в полдень, когда свет наиболее резкий. Но все-таки в большинстве случаев следование им поможет сделать фотографии лучше.
В следующих статьях на эту тему мы поговорим о возможностях расширения динамического диапазона в процессе обработки фотографий и специальных приемах съемки.
zoOm says:
Авг 26, 2010
еще эта характеристика «Динамический диапазон», становится важной при сканировании слайдов. Вроде бы и сканер предназначен для сканирования пленки или слайдов, но малая величина динамического диапазона (D=1.8) портит всю картину на темных слайдах, хорошо получаются только яркие снимки. Так что присканировании пленки смотрите на величину D, хорошо когда она больше 3. Может кому пригодится.
xela says:
Авг 26, 2010
у кэнона вроде был сканер с 4, но стоил заоблачно.
zoOm says:
Авг 26, 2010
это так, стоят они нормально.
Валерий says:
Май 18, 2011
Любительский вопрос:
Вы пишите в этой статье что «Лучше сделать снимок более светлым, чем затемнить его. Детали в тенях из-за шума “вытянуть” сложнее, чем в светах»
А в следующей статье о 3-х основах качественной фотографии, даете прямо противоположный совет (но по мне так более логичный):
«Лучше снять более темную фотографию, практически всегда есть возможность сделать тени более светлыми, чем получить белые пятны с безвозвратно потерянной информацией об объектах в этих областях».
Так какой стратегии в общем лучше следовать чтобы избежать «пересвеченного» неба, если снимать в JPEG компактной камерой?
xela says:
Май 18, 2011
Совсем даже не любительский вопрос.
Смотрите, если у вас более-менее ровная экспозиция без явных пересветов и недодержек, лучше сделать снимок светлее, чтобы избежать появления шума в тенях и лучше проработать детали. Если у вас намечается пересвет, как в случае с небом в пасмурный день, то конечно лучше постараться сделать снимок темнее, чтобы сохранить детали в светах, а не получить белую кашу. В этом случае из двух зол выбирают меньшее, лучше шум в тенях, чем полностью потеряное небо. Вообще для подобной съемки есть нейтральные градиентные фильтры, которые выравнивают экспозицию по полю кадра.
При съемке в JPG компактной камерой в таких условиях, желательно делать два снимка, сначала замерив экспозицию по темным областям, затем по светлым и потом совместить оба снимка. К сожалению JPG формат очень сильно обрезает информацию с сенсора и в этом случае любые потери информации как в светах, так и в тенях практически невосполнимы. Однако с точки зрения конечного зрителя лучше все-таки сохранить света, пусть даже ценой абсолютно черных теней.
Александр says:
Апр 16, 2012
Согласен с тем, что вопрос о правильной экспозиции — не любительский. Когда я по-настоящему осознал возможности формата Raw, я решил, что цифровую фотографию изобрели второй раз. И все мы знаем, что темный снимок теперь не приговор.
Но я давно заметил, что снимок, снятый корректно, и вытянутый (скажем на две единицы) выглядят по-разному. Во втором случае выше контраст, цветность, и все это менее естественно, более «лихорадочно». Вроде бы еще и шум не появился, а снимок проигрывает снятому правильно. Вплоть до того, что пару таких снимков невозможно привести к одному виду. А кажется, что все так просто..
Siniy57 says:
Сен 18, 2012
Есть единици измерения динамического диапазона? Где можно найти эти характеристики для фотоаппаратов?
xela says:
Сен 24, 2012
Очень специфичная тема, в принципе ДД камер описывают в f-ступенях, но многое зависит от того, как их мерить и от условий съемки и сюжета. Отсюда сложность в получении сопоставимых значений для разных камер.
Влад says:
Сен 27, 2012
Есть такие таблицы. Скачал как-то, вот часть, которую я оставил:
Nikon D3X (13.7 ev*)
Nikon D90 (12.5 ev)
Canon EOS 5D Mark II (11.9 ev)
Nikon D200 (11.5 ev)
Nikon D40X (11.5 ev)
Canon EOS 50D (11.4 ev)
Nikon D60 (11.4 ev)
Pentax K200D (11.4 ev)
Canon EOS 1000D (10.9 ev)
Canon EOS 450D (10.8 ev)
Источник, к сожалению, не помню.
xela says:
Сен 27, 2012
DXOmark.com источник.
Siniy57 says:
Сен 25, 2012
Я нашел ответ на этот вопрос. Можно ли верить ему? Сильно Nicon D800 впереди
Siniy57 says:
Сен 25, 2012
Ой, ссылку забыл вставить _http://www.dxomark.com/index.php/Cameras/Camera-Sensor-Ratings
xela says:
Сен 27, 2012
Сами себе на все вопросы и ответили :), пока я дошел до вашего комментария. В цифрах Никон всех рвет, даже средний формат. Я не нашел методики тестирования и есть некоторые сомнения, т.к. невозможно добиться одинаковых условий освещенности, положения камеры, мишени и прочих параметров. В любом случае человеческий глаз имеет мгновенный диапазон где-то 10-12-14 ступеней, естественно, что мы видим намного шире, до 24 ступеней, но глаза подстраиваются к малейшим изменениям, поэтому речь идет именно о мгновенном диапазоне. Получается, что камера, которая имеет ДД 12, запечатлевает картинку так же, как мы ее видим. А для расширения ДД до уровня восприятия, при перемещении взгляда и «подстройки» глаз, необходимо делать несколько снимков с разной экспозицией т.е. HDR. Кроме этого следует учитывать, что ДД внутри камеры вовсе не равен ДД передающего устройства — монитора или принтера. Таким образом выходит, что характеристика эта имеет очень мало отношения к реальности и, с некоторой натяжкой, ее можно рассматривать лишь как возможность получить больше деталей при экстремальном вытягивании снимков.
p.s. на _http://www.dpreview.com/reviews/nikon-d800-d800e/19 похоже ДД аналогичен Canon 5D Mark II.
Alret says:
Окт 22, 2012
Судя по графику на _http://www.dpreview.com/reviews/nikon-d800-d800e/19, ДД у Canon 5D Mark II существенно выше чем у Canon 5D Mark III. ДД 5D Mark III ближе к кропу 7d. Что то там намеряли криво.
xela says:
Окт 22, 2012
По-умолчанию на графике стоит ISO 50, это не основное значение, поставьте 100 и все встанет на свои места.
ihor says:
Янв 26, 2013
Добрый день xela. В апарате кенон50д есть такая функция- приоритет светов когда она включена на екране апарата показывает D+. Разскажите о этой функции по больше,для чего она нужна,в каких случаях ее использовать. С инструкции апарата ничего не понимаю.Наверное это функция что-то имеет к динамическому диапазону? Большое спасибо
xela says:
Янв 27, 2013
грубо говоря, камера снимает с недодержкой, т.е снимок темнее, а потом программно осветляет тени.
Cheshir says:
Июн 2, 2013
Средний формат навсегда :-)
xela says:
Июн 3, 2013
А есть еще и стеклянные пластины!
Гаврила says:
Фев 24, 2014
Будьте добры, ответьте на вопрос: Иногда встречалась таинственные фразы про некий Кеноновский цвет или колорит в фотографиях. Что это значит? Может быть цвет у Кенона менее ярок в лучшую сторону, так мне немного показалось.
xela says:
Фев 24, 2014
Все камеры обрабатывают фотографии немного по-разному, отсюда и таинственные фразы. Скажем Кэнон желтит в сумерках и дает красивый цвет в портретах, Никон наоборот в сумерках уходит в синеву, а портреты розовит. Однако на глаз достоверно сказать, что тот или иной снимок сделан определенной камерой практически нереально, заметно только при сравнении.
Александр says:
Июл 12, 2015
Вот заметил, что Canon 6D «мажет» зимой в ББ (фотографировал зимой в ледяном городке, много снега и ещё больше льда) и на 50мм/1,4, и на 20мм/2,8. В синеву уходит просто жутко (в РАВе вытягиваеься по шаблону за 5 минут вся сессия, но факт имеет место быть :-( ). Причём, кадры, где имеются насыщенные яркие цвета, отличные от синева (с оттенками) и на джипеге нормально выходит ББ.
xela says:
Июл 13, 2015
Вполне логично все, датчики камер откалиброваны на воспроизведение цвета в кадре, когда цвета нет, сложно найти точку отсчета. Отсюда общий более холодный оттенок зимнего света считается за норму и фотографии уходят в синеву.