Проблема HDR в современной цифровой фотографии
Да, она существует
§1. Я, как и многие другие, путал динамический диапазон и контрастность. Это разные вещи.

§2. Имитация HDR ползунками в Лайтруме действительно влияет на контрастность обратным образом, но это его индивидуальная особенность.

§3. Сделать HDR – не сложно. Сложно – понять, зачем его, собственно, делать.
Если растащить ползунки в стороны, фотография автоматически лучше не станет. В этом и есть главная проблема HDR в современной цифровой фотографии.

На 10-й год увлечения фотографией я наконец-то могу объяснить, почему это происходит.

Когда мы тянем тени и гасим света, мы по принципу домино щёлкаем и по всем остальным свойствам снимка. Динамический диапазон это не какое-то изолированное понятие. Всё связано.
Мне повезло: я сравнительно рано наткнулся на фоторедактор, который отучил меня коверкать изображение ползунками. Благодаря нему многие вещи я делал хотя и неосознанно, но правильно. При этом любая творческая задача, которую я не мог решить в нём, приводила меня в Лайтрум. Иногда я её решал, а иногда получался неприглядный уродец.

Я не пытался осознать, в чём проблема, и почему так происходит. Решил, что HDR это просто не очень красиво, и надолго успокоился. Лишь одно наблюдение теребило мне мозг: если у художников не возникало никаких проблем с отображением высококонтрастных сцен[1], почему они возникают каждый раз у меня?
Ни одной средней по уровню статьи на русском или английском языке, которая бы объединяла весь опыт создания HDR-снимков, я не нашёл. Либо «вот так темнее, вот так светлее, а вот так делается брекетинг», либо абсолютно гиковские штуки, которые без контекста непонятны.

Пришлось потратить полгода, чтобы написать свою статью с нюансами RAW-конвертации высококонтрастных сцен. Её основная идея в устранении противоречий между техникой и эстетикой, и описании процесса от съёмки до публикации. Чтения тут минут на 10.

Откалибируйте монитор, если хотите, чтобы иллюстрации и у меня, и у вас выглядели одинаково.
§1. Я, как и многие другие, путал динамический диапазон и контрастность. Это разные вещи
Объясню на пальцах.

Допустим, у меня 4 больших, 2 указательных, 7 средних, 5 безымянных и 10 мизинцев.

Гистограмма распределения пальцев в таком случае будет выглядеть так:
Примерно так же устроены гистограммы в фоторедакторах. Только там не количество пальцев, а количество пикселей определённой яркости.
Когда вы дёргаете ползунок экспозиции, тёмных пикселей становится меньше, а светлых - больше. Гистограмма перебегает вправо.
Если высветлить тени и затемнить света, гистограмма соберётся в кучку. Всё логично: самых светлых и самых тёмных пикселей станет меньше.
Если уменьшать контрастность, гистограмма меняется как будто похоже:
Действительно, воздействие на динамический диапазон через ползунки влияет на кажущуюся контрастность изображения. Но это не одно и то же.

Чтобы объяснить разницу между контрастом и динамическим диапазоном мне придётся ввести ещё одно понятие: кривую. Потерпите, если вы обрабатываете фотографии, вам всё равно рано или поздно придётся с ней разобраться.

Кривая показывает, какие конкретно яркости пикселей как поменялись.
На гифке я затемняю все светлые, но не очень яркие пиксели. Правая часть гистограммы перебегает влево, а кривая показывает, насколько эти пиксели стали темнее. Там, где кривая провисла сильнее, точки потемнели больше[2].

И вот тут мы подошли к драматической развязке.

Динамический диапазон – это то, во сколько раз самое светлое место светлее самого темного .

Если его уменьшить, получится вот что:
Все точки слева свалились в чёрноту. Точки справа засвечены. Контрастность увеличилась, но это всего лишь следствие.

Смотрите:
Я не трогал самые тёмные и самые светлые области вообще, я просто поменял форму кривой, сделав тёмное – более тёмным, а светлое – более светлым.

Эти нехитрые манипуляции я провёл для того, чтобы продемонстировать:
Контрастность – угол наклона кривой.
Динамический диапазон – её длина.
Эта грубая формулировка не учитывает многих нюансов, которые, к счастью, в контексте моей работы можно просто упомянуть.

Резкость это ведь тоже контраст. Она описывает перепад яркостей между соседними пикселями. Локальный контраст работает так же, только там уже группа пикселей. На гистограмме либо не видны вовсе, либо отображаются иначе.

Динамический диапазон может быть крохотным, но изображение при этом будет неконтрастным. Света выбиты, детализации в тенях нет – они просто светлые.
Соответственно, возможен и обратный сценарий, когда изображение и контрастное, и с широким динамическим диапазоном.
§2. Имитация HDR ползунками в Лайтруме действительно влияет на контрастность обратным образом, но это его индивидуальная особенность
Теперь вы знаете, что именно происходит, когда highlights ускользает влево, а shadows – вправо. Формально, это не расширение динамического диапазона вовсе, а снижение контрастности самых тёмных и самых светлых областей снимка.

По-настоящему расширяет динамический диапазон либо дополнительная информация из другого – более светлого или тёмного кадра, либо покупка новой камеры и объектива. Чем лучше оптика – тем меньше она смешивает свет от рядом стоящих областей, и тем чернее/светлее может в теории быть эта область. Заодно помните про дифракцию: слишком зажмёте диафрагму – потеряете динамический диапазон.

Преимущества склейки нескольких снимков перед классической тянучкой из равов наиболее показательны в смартфонах. Smart HDR этим своё и берёт.

Равки с полного кадра, растянутые, как коленки на рейтузах твоего деда, выглядят хуже, чем нетронутые картинки с малохонькой матрицы под айфонским сверхшириком[3].

Пример неидеальный, потому что направление света разное, но суть, я думаю, ясна:
На том, что сложение нескольких изображений работает лучше, чем преобразование одного, построена вся вычислительная фотография[4], но не всегда это проявляется.

Так, на D850 с динамическим диапазоном под 15 стопов до определённого момента без разницы, сшивать несколько разных изображений [5] или тянуть всё из одного.

Слева – склейка, справа – тянучка.
Я намеренно не называю конкретных цифр, потому что камеры у всех разные, да и человеческий глаз – худший из инструментов для оценки динамического диапазона.
Чтобы точно замерить фотошироту сцены, придётся взять в руки экспонометр[6]. Лишь с опытом приходит понимание, когда достаточно равки, а когда без склейки – уже никак.

Достоверно могу сказать лишь, что снятая в оконном проёме фигура из такого диапазона выпадет с грохотом. Ведь порождённое ползунками летать не может.

Возьмём, для примера, вот этот снимок с Алтая, сделанный на Nikon D600:
Намеренно утрированная обработка наглядно показывает, что не так с подходом «растащим ползунки в разные стороны».

В оппозицию ему — склейка из двух изображений, просто сконвертированных с разной экспозицией. Эдакий самостекинг. Кстати, рекомендую для него бесплатный плагин Enfuse.
Разница между изображениями в том, что на левом кадре я снизил контраст для довольного широкого диапазона яркости, а на правом заменил выбитое невыбитым.

Потери контрастности не произошло, потому что я просто добавил информации в снимок. Наклон кривой не поменялся. Баланс белого тоже остался прежним[6,5].

Цветное изображение состоит не из одной гистограммы, а из трёх: синей, зелёной и красной[7]. Как следствие, все три по-разному реагируют на изменения кривой. Странные паразитные оттенки на таких фотографиях – это вот оно и есть.

Если я верну то, что растворили ползунки highlights и shadows, толкнув вправо ползунок contrast, деградирует цвет.

Сама форма кривой в Лайтруме не меняется от ползунков, пожамкать её можно только вручную. Если бы она отражала их воздействие, то менялась s-образно: симметрично вздымалась бы немного правее центра и погружалась немного левее.

Вместо богатых оттенками цветов получались бы пережаренные жёлтый и оранжевый:
Жёлтый и синий по-разному реагируют на повышение контраста. Жёлтый моментально выгорает, а синий, напротив, тем насыщенней, чем темнее. Какое совпадение, цвета неба и солнца. Природа как будто издевается над нами.
Взял градиент жёлтого и синего и повышал контрастность. Чем правее – тем выше.
Если я понижу насыщенность и светлость жёлтого и синего, изображение слева станет в принципе похожим на то, что сразу получилось после склейки двух изображений справа.
Но стоит присмотреться к левому верхнему углу, и воспринимать его как прежде уже не получится.
Эти неприятные ореолы — следствие того, что синий стал темнее, а зелёный остался, каким был. Ещё заметней они становятся из-за локального контраста, который увеличивается всегда, когда highlights снижается. Грубо говоря, растаскиваете ползунки – автоматически поднимаете clarity. Чтобы было приемлемо, надо дёргать все ползунки сразу.

Чтобы всего этого не было, общий контраст изображения целесообразней поднимать по-плёночному: легонько в светах, пожирнее в тенях[8]. Не забудьте перед этим нажать кнопку "J"на клавиатуре.
Столько усилий ради такой ерунды. И это я ещё не упоминал, что динамический диапазон синего больше диапазона зелёного, а диапазон зелёного больше, чем у красного. Более короткие волны сильнее подвержены дифракции из-за чего создается «туман» рассеянных коротковолновых лучей, гасящий динамический диапазон. Таким образом, красный умирает первым.
Получить приличное изображение можно и в Лайтруме, но заниматься этим стоит только от безысходности (шутка)
Если не придираться, ползунки во всех конвертёрах просто меняют яркость пикселей. Вопрос только в том, какие это пиксели, и как меняют.

Добиваться результата в Лайтруме приходится окольными путями, потому раньше это был RAW-движок для подготовки изображения к ретуши. Поднять контрастность для jpeg-файла проще, чем уменьшить, поэтому программа из ребра Фотошопова работает именно так.

Профессионалам это не мешает, а вот любители часто заходят не туда. Когда я конвертирую фотографии в Лайтруме, я заранее предполагаю, что буду красить их либо в Dehancer, либо в VSCO, если речь идёт о мобиле.

В другом конвертёре, Capture One, идентичные дёргалки работают по-другому. Конвертёр удерживает наклон кривой, пока я растаскиваю точки чёрного и белого.
В RPP реализован третий вариант: я выбираю форму кривой, а точка чёрного настраивается явно[9][10]. Дополнительно упрощает жизнь шкала Адамса под гистограммой и контраст, который меняет кривую не s-образно.
С одной стороны, это всё очень фотографично, с другой – RPP принципиально не даёт разгуляться.

В Лайтруме я свободно правлю любые свои косяки, RPP требует к исходнику более трепетного отношения. Иногда это вынуждает закрыть RPP и открыть что-то другое. А иногда полезно.
§3. Сделать HDR – не сложно. Сложно - понять, зачем его, собственно, делать
Чисто технических ограничений проявить все детали в светах и тенях нет. Но есть смысловые.

Когда я купил D600, я практически сразу заметил, что на низких ISO вытягивается любая чернота, а с засвеченными областями так не получается. Эта особенность встречается у всех цифровых камер.

Света недостаточно – сигнал усиливается, пусть и вместе с шумами. Но если света слишком много, информация теряется навсегда.
Важный нюанс. В Лайтруме и многих других RAW-конвертёрах фотографии выстветляются по умолчанию, поэтому понижение экспозиции, скорее, не вытягивает света, а просто возвращает всё, как было.
Я перестраховывался и сильно затемнял кадры, чтобы наверняка что-то не засветить. Нижняя граница динамического диапазона размытая, а верхняя – чёткая. Легко наколоться.

Это рабочий вариант, но не идеальный.

Каждая ступень экспозиции содержит в два раза больше света, чем предыдущая. Таким образом, последняя ступень содержит половину информации снимка о свете, а в первая, в случае с D600, всего лишь её 1/8192-ю часть[11].

На практике это означает, что небольшие изменения в светлой части снимка не так заметны, как в тёмной, даже если они идентичны. Больше я не ставлю поправку экспозиции в минус, если хочу выжать из фотографии максимум.

Когда засветки всё-таки случаются, я за счёт всё тех же кривых или масок яркости делаю переход к ним более плавным[12]. Ничего страшного в них нет. Иногда даже хочется, чтобы зритель щурился.
Если, пожалуйста, без этого, то касайтесь гистограммой правой стороны, примерно как к дверям в метро[13]. Трогайте, но не прислоняйтесь.

Во время обработки мне всегда кажется, что чем больше деталей – тем лучше. А когда сравниваю готовые варианты, кажется, что с проваленными тенями как-то прикольней даже.
Первое и последнее субъективное высказывание за статью: я верю, что тем фотография приятнее, чем она правдивее. Ей необязательно быть честной, но я хочу в неё верить.

Это как с «‎Властелином колец»‎: всё описанное там – выдумка, но допущения настолько хорошо объяснены в парадигмах пусть и вымышленного мира, что с ними легко смириться.

В контексте этой статьи это правило звучит так: динамический диапазон, чтобы быть реалистичным, должен быть...

Каким?

И вот тут возникает проблема.
На самом деле, никто не знает, сколько стопов – достаточно.
Кто-то привязывается к возможностям человеческого глаза, кто-то к репродуктивным возможностям... возможностям репродукции изображения на бумаге и мониторе.

Я нахожу и то, и то несколько бессмысленным.

Точных оценок динамического диапазона глаза множество, от 10-и до 17-и стопов в зависимости от того, как считать[14]. Упираться в мониторы тоже нет смысла: отображаемся фотоширота сцены и битность мониторов никак не связаны, а контрастность – всё выше[15].

Средняя печаталка в фотолабораториях действительно выдаёт 10-12 стопов максимум, но более продвинутая термосублимационная печать воспроизведёт всё, что угодно[16].

Самый большой динамический диапазон на конец 2019-го у Sony α7IVR и он включает 15 стопов[17]. Это максимальное теоретическое значение, которое и глаз различает, и печатается без проблем, если речь идёт о цифровой фотографии. Лишнего из одного кадра не вытянуть.

Единственная причина отказаться от HDR – художественная задумка автора. Как способ отсечь все детали.

Когда я подбирал иллюстрацию к этому тезису, я пролистал свои фотографии из экспедиций. Оказалось, что пейзажных фоток с заваленными тенями у меня практически нет, хотя я всегда любил поконтранстнее.
Сейчас я смотрю на эти снимки и понимаю, что они скучные. На первый взгляд броско, но взгляду не во что упереться.

Не так с портретными фотографиями.

Я полистал и их, после чего уловил закономерность. Когда свет жёсткий, повышение динамического диапазона чаще всего неуместно. Не снизив контрастности, которая сюжетно значима, на точку чёрного с такой гистораммой не повлиять.
Напротив, когда свет мягкий, изображение с проваленными тенями выглядит пережаренным.
Но главное, что нужно понимать про HDR: его не придётся делать вообще, если не снимать сцены большими перепадами яркостей. Я бы вставил сюда мем с Кайоди Эвуми, но вроде и так понятно, что это вариант для самых смекалистых.

Я показал, что само по себе расширение динамического диапазона не делает фотографию хуже, но это непросто как в исполнении на месте, так и за фоторедактором.
Можешь обойтись без HDR – обходись без HDR
Когда только появился Dehancer, я разругался в одноимённом чатике с одним мужиком. Он раскритиковал мой пейзаж, а я ненавижу, когда критикуют мои пейзажи.

Павел Косенко попытался развести нас по сторонам, заметив, что сцены с подобной контрастностью вообще не стоит снимать. Как не экспонируй, получится ерунда.

Общий посыл его слов был такой: хочешь красивые цвета, не включай небо в кадр. Я намеренно не лезу в плёночные дела, потому что с цифрой-то разобрался кое-как, но нечто подобное я слышал и от цифровых фотографов, только они вычитали солнце.

И это работает.

От направления света сильно зависит то, какой диапазон понадобится для реализации художественного замысла в контексте этого света.
Разглаживают контраст при портретной съёмке отражатели, вспышки с высокоскоростной синхронизацией[18] и любые другие предметы, способные направить свет на то место снимка, которое должно быть светлее.
Но поскольку обрабатывать фотографии я люблю больше, чем их снимать, мой любимый приём – из фотошопного кунг-фу.

Чтобы создать иллюзию HDR, но при этом не трогать точек чёрного и белого, я повышаю локальный контраст в тенях[19].
Есть масса спобосов расширить динамический диапазон, и испортить фотографию можно любым из них.
Достаточная ширина динамического диапазона диктуется сюжетом и ничем больше
И ещё. Никогда не выкладывайте фотографии сразу же. Я каждый раз как выкладываю – жалею.

Отойдите, прищурьтесь, подойдите снова и оцените фотографию трезво.
P.S. В идеале я хочу все 15 шагов из своего флагманского поста об обработке фотографий расписать с одной стороны – попросту, с другой – вот так вот подробно. Типа, как собрать всех мстителей вместе.

P.P.S. Вы можете зайти в пост, из которого я взял большинство фотографий для статьи, и заказать себе принт с любым из снимков. Все способы связи в подвале страницы.
Список литературы...
[1] – Время пейзажа
[2] – Как работают кривые Curves
[3] – Обзор камеры iPhone 11 Pro
[4] – Вычислительная фотография. Будущее фотографии — это код
[5] – Стекинг: программные методы «сшивки» изображений
[6] – Экспозиция. Искусство экспонометрии
[6,5] – Как найти нейтральный цвет
[7] – Проклятие Брюса Байера
[8] – Цвет и контраст
[9] – RPP. Описание главной панели управления
[10] – Небольшой онлайн мастер-класс по RAW-конвертации
[11] – Динамический диапазон
[12] – Яркостные маски для ленивых или HDR ручками
[13] – Что такое зонная система адамса. Зачем она нужна и как ею успешно пользоваться
[14] – Почему приходится корректировать изображение?
[15] – Монитор Pro Display XDR
[16] – Сублимационный принтер
[17] – Sony A7R IV sensor review
[18] – Вспышка: высокоскоростная синхронизация
[19] – Повышение ДД через локальный контраст
...и слова благодарности тем, кто помогал со статьёй, а так же тем, поддерживает меня на Патреоне
Патреон: Dmitry, Dmitry Sergeev, Ivan Bondarev, Maks, Maksim Maksimov, Alexkolov, Nick Gladkiy, Oleksandr Fishchenko, Ruslan Keba, Taras

Консультанты: Кочеткова Екатерина (редакторка); Binary Animal (рецензент), Игнат Соловей (рассказал про притеры), Михаил Дрёмин (по блату сюда попал).
«Пока завод не починили» – мой канал о фотографии для тех, кто учится снимать в интернете. Подписывайтесь, он ничего.
Тред с обсуждением статьи в Твиттере: https://twitter.com/gerudes/status/120617981352812...
comments powered by HyperComments
Занести автору и почувствовать себя лучше
Чтобы написать, оформить и заверстать текст, я трачу, в среднем, по несколько часов. Ваши донаты наделяют этот труд смыслом и мотивируют продолжать в том же духе.

Если вам нравятся мои статьи, поддержите мой блог на Патреоене. Если ежемесячные пожертвования не для вас, можете разово поблагодарить автора через форму здесь:
Другие посты, где я прям заморочился:
Made on
Tilda