Динамічний діапазон (Dynamic range)

Автор Simon Ringsmuth

Слово "фотографія" походить від грецьких слів "phos" і "graphe", які означають "світло" і "малюнок" відповідно. Тому створення фотографії в буквальному сенсі значить "малювання світлом". Але малювати світлом доволі складно, враховуючи власне кількість світла, з якою потрібно буде працювати.

Часом світлові умови дуже відрізняються - є ситуації, коли світла дуже багато (наприклад, на вулиці в сонячну погоду), чи освітлення недостатньо (до прикладу, потрібно знімати в тьмяному приміщенні). В останньому випадку гарну картинку можна отримати лише при довгій витримці чи застосувавши спалах. Також часто випадає нагода познімати у місці, де багато світла, і так само багато тіней. На щастя, в таких ситуаціях вас виручить динамічний діапазон. Якщо ви будете знати, що це значить та як він може вплинути на фотографію, ви зможете досягти бажаного результату.  

Налаштування сцени

У фотографії динамічний діапазон матиме дві основні складові. Перша відноситься до сцени, яку ви фотографуєте. В другої більш технічний характер, це допомагає описати атрибути сенсора камери. Сенсор - це маленький прямокутний мікрочіп, який використовується, щоб захопити зображення; щось схоже до одного кадру на плівці. 

В процесі зйомки фотограф найбільше часу витрачає, аби створити знімок з хорошою загальною експозицією. Це значить, що яскраві ділянки будуть не занадто яскравими, а темні - не дуже темними. Таким чином, термін "динамічний діапазон" стосується загальної кількості світла в конкретній сцені. Якщо ви знімаєте щось з багатьма яскравими деталями, та, водночас, є чимало темних частин в тіні, то таку сцену можна охарактеризувати як сцену з високим динамічним діапазоном (високим контрастом). Проте, коли кадр не є ні занадто яскравим, ні занадто темним, то можна сказати, що тут низький динамічний діапазон (низький контраст).

 На цьому фото низький динамічний діапазон, отже, деталі не є ані зовсім світлими, ані темними

На цьому фото низький динамічний діапазон, отже, деталі не є ані зовсім світлими, ані темними

Немає правильного чи неправильного

Взагалі немає обов’язкових рекомендацій щодо того, в якій зі сцен використовувати той чи інший динамічний діапазон. Перед зйомкою ознайомтесь зі світловими умовами, які на вас чекають, тоді зможете добре підготуватись. Якщо ви фотографуєте вдень, очевидно, що знімки будуть яскравими з великою кількістю тіней через інтенсивне сонячне освітлення. Такий кадр буде кадром з високим динамічним діапазоном, бо тут є елементи дуже світлі та дуже темні. Тому, ви маєте знати, як контролювати сцену та налаштовувати камеру, аби отримати бажаний знімок. 

 Це фото було зняте при освітленні, що призвело до дуже високого динамічного діапазону. Частини зображення дуже яскраві, а інші - в тіні

Це фото було зняте при освітленні, що призвело до дуже високого динамічного діапазону. Частини зображення дуже яскраві, а інші - в тіні

Майте власне бачення

При зйомці важливо враховувати динамічний діапазон. Ви мусите розуміти, як світло вплине на фінальні зображення. 

До прикладу, ось портрет, знятий на вулиці в сонячний день. Модель була добре освітлена, а фон позаду був дуже яскравим. Таке фото мені зовсім не сподобалося. Увага глядача має бути на обличчі жінки, але яскраве тло притягує інтерес на себе.
 

Орієнтуйтесь по гістограмі

Правду кажучи, мені й так було відомо все про цей кадр вже з першого погляду. Більша частина інформації по зображенню зібрана справа та зліва графіка. Це вказує на наявність як дуже яскравих, так і дуже темних областей, таким чином, фото є з досить високим динамічним діапазоном.

Такі фотографії необов'язково погані. Деяким фотографам такі кадри дуже імпонують, бо вони створюють відчуття контрасту. Такого справді не вистачає в умовах з рівномірним освітленням. Мені таке не дуже до душі. В цьому випадку я виправив фото тим, що повернув модель до будівлі, аби експозиція стала рівномірною. 

Якщо ще раз уважно подивитися на гістограму в Lightroom, то видно, що тепер дані про фото не поділені на два полюси, а більш-менш рівномірно розподілені в одній частині. Крім того, можна використовувати Live View на камері, щоби бачити гістограму в реальному час при зйомці. Якщо видно дві "гори" по обидва боки з "долиною" між ними, це значить, що сцена вийде контрастнішою. 

HDR - High Dynamic Range

Останнім часом багато фотографів використовують HDR, чи обробку High Dynamic Range. Це спосіб отримати найкраще з світла та тіней, об'єднуючи кілька експозицій в одне зображення та  використовуючи тільки потрібні частини. Отже, ви можете взяти дуже темні та дуже світлі елементи з кількох окремих знімків, та за допомогою програмного забезпечення на телефоні чи комп'ютері створити зображення. Недоліком може стати те, що фінальна картинка матиме трохи штучний вигляд, якщо обробка HDR зроблена неправильно.

Як врятувати таке фото

Людське око є біологічним дивом. Сучасні цифрові камери навіть наближено не схожі до наших власних очей. Поза тим, цифрові датчики камери сьогодні набагато кращі, аніж 10 чи навіть 5 років тому. 

До прикладу, зайдіть до кімнати яскравого сонячного дня. Сцена перед вами матиме високий динамічний діапазон, адже, тут присутні дуже яскраві елементи (за вікном), та інші частини, дуже темні (всередині кімнати). Ваші очі зможуть бачити кольори та форми всередині приміщення і все за вікном. Але спробуйте це все сфотографувати, і у вас опустяться руки. На знімку буде чітке світле зображення того, що за вікном, а все в кімнаті буде темним; або ж кімната буде світлою, але за вікном нічого не проглядатиметься. 

 Камера зафіксувала картинку за вікном, кімната залишилася темною 

Камера зафіксувала картинку за вікном, кімната залишилася темною 

Більшість камер зніматимуть саме так. Однак, за допомогою методів HDR можна сфотографувати три чи більше зображень з різною експозицією, а потім об'єднати їх у фінальну картинку.

 Експозиція виставлена по кімнаті, за вікном зовсім не видно деталей

Експозиція виставлена по кімнаті, за вікном зовсім не видно деталей

Технології йдуть вперед

Навіть попри те, що людське око випереджає по можливостях будь-яку камеру, в останні роки цифрові датчики камери отримали можливість набагато краще фіксувати найяскравіші та найтемніші ділянки кадру. Тут мова йде вже не про умови освітлення, а про можливості датчика зображення всередині камери.

Деякі моделі фотокамер, як от висококласні Nikon D810 або Canon 5D Mark IV, є настільки досконалими, що при зйомці в RAW зберігається вся інформація про кадр, чого не було досі. Наприклад, при зніманні світанку було виставлено експозицію по небу, щоби зловити барви сходу, але вся земля вийшла просто чорною. 

Завдяки технічній можливості сенсора моєї Nikon 750, камера захопила набагато більше даних, ніж їх видно на знімку вгорі. Оскільки, зйомка велася в RAW форматі при ISO 100, то мені вдалося витягнути, відновити величезну кількість інформації з цих тіней.

 Те саме зображення, але з тінями, підвищеними в Lightroom

Те саме зображення, але з тінями, підвищеними в Lightroom

Це доволі грубий приклад, зазвичай не рекомендують аж так виправляти зображення. Проте, тут вдало продемонстровано якість сенсора сучасної камери. Нижче є ще один приклад, реалістичніший, який покаже важливість сенсора, що здатний фіксувати високий ступінь динамічного діапазону.  

Перше зображення - просто з камери (Nikon D7100). Тут елементи фону гарно висвітлені, а білка та дерево занадто темні. Оскільки, освітлення самої сцени було невдалим, то підібрати правильну експозицію виявилося складно. На щастя, був Lightroom, я підтягнув багато даних в тінях, які були б втрачені, якби сенсор мав нижчу ступінь динамічного діапазону.

 Нередаговано, з добре експонованим небом і недоекспонованим головним об'єктом

Нередаговано, з добре експонованим небом і недоекспонованим головним об'єктом

Кілька кліків на комп'ютері - і фінальне зображення значно краще в порівнянні з початковим.

Підсумок

Протягом багатьох років виробники камер конкурували за те, хто зробить пристрій з більшою кількістю мегапікселів. Але в останні роки ця гонка цифрових озброєнь трохи пригальмувалася. Бо ж стандартні 20-24 мегапікселів на більшості камер підійдуть майже для будь-якої ситуації. Тепер основна увага зміщена на вищу продуктивність ISO та вищий динамічний діапазон сенсора. Сподіваємось, невдовзі з'являться сенсори, з якими можна буде знімати практично в будь-яких умовах.