kedd, február 10, 2009

HDR suli 2 - Kellékek és programok HDR fényképezéshez

Remélem, sikerült a bevezető HDR-es bejegyzésemmel felcsigáznom néhány olvasóm érdeklődését ezen modern fényképezési technika iránt. Ebben a bejegyzésben megpróbálom összefoglalni, hogy saját tapasztalataim szerint mely kellékek szükségesek, melyek opcionálisak a HDR fényképezéshez. Ezen túl fel is vázolom, hogyan zajlik le egy képsorozat készítése, s mire érdemes szerintem ügyelni. Végül még néhány programot is felsorolok, melyekkel később össze lehet illeszteni a felvételeket egy megjeleníthető képpé.

A HDR technika egy ugyanarról a motívumról készült különböző expozíciós idejű képsorozaton alapul. Avagy magyarul a fényképek hol sötétebbek, hol világosabbak, s ezt hosszabb valamint rövidebb megvilágítási időkkel tudjuk elérni. Ehhez mindenképp szükség van egy digitális fényképezőgépre, amin manuálisan (azaz mi, saját magunk) állíthatjuk be a felvétel expozíciós idejét. Nem kötelező tükörreflexesnek lennie, amennyiben a kompakt digitális fényképezőgépünk is megengedi, hogy magunk állítsunk be expozíciós időket. Ezen kívül elengedhetetlen kellék egy program, amellyel később számítógépünkön összerakhatjuk a felvételeinket egy képpé. Mindössze ennyi felszereléssel már el is kezdhetnénk a HDR felvételeink készítését, ám számos kiegészítő funkcióval és eszközzel sokkal egyszerűbben érhetünk el szebb és precízebb eredményeket.

Megkönnyítheti a dolgunkat, ha a fényképezőnk eleve rendelkezik olyan funkcióval, mellyel automatikusan különböző megvilágítási idejű felvételekből álló képsorozatokat készíttethetünk. Ezt az opciót Auto Exposure Bracketingnek (AEB) nevezik. Itt beállíthatjuk, hogy mennyire legyenek túl világosak ill. túl sötétek a hagyományos felvételen túl készülő képek. A fényképezőgépünk ezután automaikusan kiszámítja és beállítja a plussz felvételek expozíciós idejét. Némely gépnél 3-nál több felvételből álló sorozat is beállítható az AEB opció alatt. Ha épp új fényképezőgépet tervezünk vásárolni, akkor érdemes utánanézni az alábbi címen, hogy rendlkezik-e gépünk ezzel a bizonyos AEB funkcióval. Még nagyobb előny, ha fényképezőgépünk nem csak automatikusan számítja ki és állítja be az expozíciós időket a túl világos és túl sötét felvételekhez, hanem a teljes képsorozatot egyetlen gombnyomással / kioldással automatikusan el is készíti. Ezzel lecsökkenthetjük az egyes felvételek közti elcsúszásokat.

Nem szükséges, de ajánlott ill. szituációtól függő egy statív (állvány, tripod) használata. Ennek az az oka, hogy a 3 vagy több felvétel készítése során nem szabad a fényképezőgépnek elmozdulnia, hiszen később nehéz lenne a számítógépen a fényképeket egymásra illeszteni. Fényes nappal AEB-vel és automatikus kioldással gond nélkül készíthetünk állvány nélkül is - a fényképezőt kezünkben tartva - képsorozatokat HDR-hez. Ennek okáról a kültéri felvételeknél részletesebben fogok még írni. Belső térben ill. éjszaka viszont elengedhetetlen egy statív használata, hiszen ilyenkor jóval hosszabb expozíciós időkkel dolgozunk, mint nappal.

hdr suli fakorona fa korona fakéreg kéreg3 expozíciós HDR felvétel egy fa koronájáról. A felvételek árnyékban, kézből készültek mindenféle reflektor vagy egyéb segédeszköz nélkül. A képnek nem tulajdonítanék túl nagy eszmei értéket, viszont nem rossz példa a képek HDR-es rekonstruálására. A bal felső eredeti felvételen a fa kérgének mintázata sötét, alig kivehető, míg az oldalról beszűrődő napfény miatt teljesen fehér az ég. HDR-es "összemosás" által a képből elvettem az éles kontrasztokat. Itt kb. olyan hatást sikerült elérni, mintha reflektort használtam volna a fa megvilágítására. Ezen kívül még tengernyi lehetőségünk van HDR-rel az eredeti kép "megmentésére" ill. átszerkesztésére, amennyiben rendelkezésünkre állnak sötétebb és világosabb felvételek.

Mindenképp előnyös, ha saját magunk állíthatjuk be fényképezőgépünkön a színhőmérsékletet. Szemünk automatikusan alkalmazkodik a fényforrásokhoz, s a fehér színt szinte bármely fényforrásnál fehérnek látjuk. Fényképezőgépünknek ugyan általában van egy hasonló automatikus funkciója, de előnyösebb saját magunknak beállítanunk, hogy épp milyen fényforrás mellett fényképezünk. Halogén fénynél például a rózsaszínbe csúszunk el, neoncsöveknél lilába, ha izzókra beállított színhőmérséklettel készítünk napfénynél képeket, akkor kékes felvételeket kapunk. Részletesebb háttérinformáció a színhőmérséklet fizikai hátteréről többek között wikipedián is található.

Tükörreflexes fényképezőgépeknél segítségünkre lehet egy távkioldó, s esetleg egy olyan funkció, amivel a tükröt lecsaphatjuk mielőtt a felvételt elkészítenénk. Ezekkel mérsékelhetjük az apró rezgések által okozott homályokat, azaz éjszaka vagy belső térben, kényes körülmények között még élesebb eredményhez juthatunk.

No, de ennyi információ és elméleti háttér után most már ugye lassan el szeretnénk végre készíteni az első HDR felvételünket! Vegyük hát kézbe a fényképezőgépünket s lépjünk ki a szabadba. Ha találtunk egy mozdulatlan, kontrasztokban gazdag motívumot (pl. fémes felületű álló autó ideális az első sikerélményhez), helyezzük a kamerát egy stabil alátétre vagy egy statívra, állítsuk be a megfelelő színhőmérsékletet, blendét és fókuszt, majd készítsünk el egy képet megfelelő expozíciós idővel. Ezután a statívot, blendét és fókuszt szigorúan érintetlenül hagyva növeljük meg, majd csökkentsük le az expozíciós időt, s készítsünk így is néhány világosabb és sötétebb felvételt. Amennyiben rendelkezünk AEB-funkcióval, akkor elég az AEB-t beállítanunk, s megspórolhatjuk az expozíciós idők manuális beállítását. Ha pedig fényképezőgépünk automatikus kioldású AEB-vel rendelkezik, s épp fényes nappal van, azaz elegendő fényünk van még a sötét felvételekhez is, akkor statívra sincs szükségünk, hanem egyszerűen kézből készíthetjük a felvételeinket.

hdr suli mercedes benz oldtimer3 expozíciós HDR felvétel egy Mercedes oldtimerről. A felvételek kézből készültek mindenféle reflektor vagy egyéb segédeszköz nélkül. A bal felső sarokban látható eredeti képen alig láthatóak csak a fémes tükröződések, a napfény csillogása miatt pedig rekonstruálhatatlan túl világos és túl sötét foltok vannak a képen. A három felvételt HDR-ként összerakva az alsó eredményt kaphatjuk, ami nagyon szépen kivehetőek a tükröződések kocsi felületén. No meg én is látható vagyok, ahogy kézből készítem épp a képsorozatot ;) Jól látszik viszont az egyik probléma is HDR-rel kapcsolatosan. A kocsi körül ún. "halo" (ejtsd: héjló, magyarul kb.: fény, ragyogás) látható, amit később pl. Photoshoppal még ki kellene javítani. Persze tudatosan is alkalmazhatjuk a halo-kat, hiszen ezek kiemelik a tárgyunkat a képből.

Hazatérve ezeket a felvételeket természetesen először fel kell másolnunk számítógépünkre. Ezután szükségünk lesz egy programra, amivel egymásra tudjuk rakni a képsorozatunk felvételeit, hogy egy HDR képet kapjunk. Programtól függően előbb lehetséges, hogy a kameránk formátumából át kell konvertálnunk a képet egy másik képformátumba, mielőtt fel tudnánk dolgozni. Első lépésként kiválasztjuk a sorozathoz tartozó fényképeinket, egymásra rakatjuk a programmal (melyek közül némelyik kisebb elcsúszásokat manapság már egész jól ki tud javítani), majd a kapott HDR képet exposure blendinggel vagy tonemappinggel a monitorunk által megjeleníthető tartományba konvertáljuk le. Ezt a két külön folyamatot kb. úgy kell elképzelni, hogy az egymásra illesztett felvételeink adataiból megpróbálunk összerakni egy képet úgy, hogy "összemossuk" az eredeti, a világos és a sötét felvételeket. Ez a bizonyos "összemosás" a legnehezebb és egyben lekreatívabb része is a folyamatnak. Igazi receptet nem tudok ehhez adni, a tolók/értékek beállításával eljátszadozhatunk a színek, árnyékok és fények erősségével addig, míg elégedettek nem vagyunk az eredménnyel.

hdr suli hdr felvétel készítés lépések aeb-vel aeb nélkülHDR felvétel készítése lépésről lépésre AEB-funkcióval és AEB nélkül

HDR-programok után keresgélve az interneten óriási választékkal szembesülünk. Jópár programot kipróbáltam már közülük, de végül a Photomatix Pro-nál és finomításokhoz Photoshopnál maradtam. Ritkán még előkerül a Qtpfsgui is nálam, ha nem vagyok elégedett a Photomatixban összehozható eredménnyel. Alább egy rövid listát állítottam össze aktuális HDR-programokból:
Véleményem szerint a Photomatix Pro használható a legegyszerűbben és legösztönösebben. Az első próbálkozásokhoz ajánlom a képeket lekicsinyíteni pl. 1152 x 768-as méretre, hogy hamarabb ki tudja számolni a HDR-programunk az eredményt. A képek gyors és tömeges lekicsinyítésére az XnView nevű ingyenes (magyarra is lefordított) képnéző és képfeldolgozó programot használom.

A HDR technika a szituációk széles skáláján alkalmazható, hisz elég gyakran találkozhatunk olyan fényspektrumú motívumokkal, melyeket fényképezőgépünk képtelen teljességgel megörökíteni. A következő bejegyzésekben a HDR technika különböző alkalmazási területeit fogom bemutatni tapasztalataimmal együtt.

További HDR suli fejezetek:

17 megjegyzés:

KataKonyha írta...

Most kicsit meg vagyok nyugodva. Az első részben több volt, amit nem értettem, most kezd kivilágosodni a dolog. Köszi, hogy ennyi energiát fektetsz abba, hogy nekünk segítesz! Most még a keretet kéne összehozni egy új géphez, aztán majd próbálkozom (sajnos a jelenlegin még a normál funkciók is döcögnek...)

Beatbull írta...

Öh, én köszönöm, hogy érdekel a téma! ;) S örülök, hogy tisztább lett minden! Ha ez érthető volt, akkor a többi résszel is jól fogsz majd boldogulni ;)

Cserke írta...

Beatbull, ez nagyon jó megint, köszi:)
Kinyomtatom majd az összeset és abból leszek okos.
Majd beszámolok, milyen sikerrel...

Névtelen írta...

Ezt az elején sem értettem. Akkor lesz egy psd-d, ami 3 layerbõl áll, és te a saját ügyességedet és tapasztalataidat felhasználva maszkokkal összedolgozod? Vagy automatice csinálja egy filter? Vagy vmi más???? Várom a folytatást: Móni

Beatbull írta...

Cserke: Remélem, sikerrel ;)

Móni: HDR-hez EXR vagy egyéb formátumba mented el a képsorozatból összerakott képet. Ez egyetlen egy layer, csak színcsatornánként (kék, zöld, piros) 8 bit helyett 32 bitet használ, azaz 256 (2^8) féle fényerősség helyett 4294967296 (2^32) félét tudsz elmenteni. Ezt persze az esetek többségében nem fogod teljes terjedelemben kihasználni. A nagyobb probléma viszont ugye az, hogy a monitorodon ill. papírodon ezt nem lehet megjeleníteni. Emiatt tonemappinggel vagy exposure blendinggel lekonvertálod az összerakott képedet a megjeleníthető tartományba. Exposure blending kb. a layereknek felel meg, bár programtól függően nem mindenhol muszáj maszkokkal bajlódni. Tonemappinghez több tucatnyi algoritmus létezik, melyekkel (a paraméterek beállítása után) kiszámíttathatod ("lekonvertálhatod") az egyes képpontok értékeit HDR-ből LDR-be. Némely eljárás kisebb-nagyobb területet vesz figyelembe ehhez képpontonként maga körül, s némelyik gyorsabb, némelyik lassabb, némelyik halo-t eredményez, némelyik nem. Vannak programok, ahol az eljárások közül választhatsz (Qtpfsgui), vannak ahol ezek el vannak rejtve előled (Photomatix). Mindenesetre tonemappingnél egy 96bit-es (3x32bit) képből indulsz ki és a beállított paramétereid alapján számíttatod le 24bitre (3x8bit). Remélem, így már érthetőbb ;)

piszke írta...

ajjaj. én meg azt gondoltam eddig hogy értem :D
Gondolom ha az ember elkezd variálni, csak rájön magától is a legtöbb dologra...? ha nem, akkor kérdezek...

Beatbull írta...

piszke: persze, a legjobb módja a tanulásnak és megértésnek, ha saját magunk vesszük kezünkbe a fényképezőgépet (ill. fakanalat;) ). Ha valami nem érthető, nyugodtan kérdezz.

Gergő írta...

Szia,
bocs a zavarásért, nekiugrottam a HDR kép készítésnek, és egyenlőre nem sok sikerrel járok, hálás lennék, ha pár mondatban tudnál segítséget adni:
Qtpfsgui Luminance progit használtam, megnyitom egyszerre a 3 képet, majd összemossa a 3-at. Ha mentem, akkor ahogy írtad Móninak exr formátumban lesz, nagy kiterjesztéssel. Ha tonemapping-al szórakozok, akkor meg meglepő, egyáltalán nem hdr-es képet mutat.
_pregamma_1_mantiuk06_contrast_mapping_0.87_saturation_factor_0.94_detail_factor_72.jpg
ez lett a címe, miután a csúszkákat mozgattam, de legalább jpg formátum, ugyanakkor nagyon kicsi.
Kérdésem van egyzserűbb megoldás, amiben egymásra szórom a képeket, egy enter-el elkészül a kép? nem hittem volna, hogy a szaturáció, kontrasz, részletgazdagság még kérdés lesz a kompozícióban.

Kösz
Gergő

Beatbull írta...

Szia Gergő!

Örülök, hogy érdekel a téma!
A 3 kép összemosása után egy olyan hdr képet kapsz, aminek a kontrasztját a képernyőd nem képes megjeleníteni. Qtpfsgui/Luminance HDR-ben találsz is egy kis Gamma tolókát, amivel kivilágosíthatod és besötétítheted a képet. A valóban fejtörést okozó rész a tonemapping, ahol a nagyon világos és nagyon sötét foltokat megpróbálod a képernyőd számára megjeleníthető tartományba összesűríteni. Ehhez többféle algoritmust is javasoltak az irodalomban (Qtpfsgui-ban pl. ezek vannak megvalósítva) és különböző paramétereket kell csavargatnod, hogy megfelelő eredményt kapjál. Persze hogy szaturációt, kontrasztot, részletgazdagságot, árnyékokat stb. mind beállíthatod, hisz egy több adatot tartalmazó képből (3 kép egybemosva, a teljes kontraszt nem jeleníthető meg a képernyőn) egy kevesebb adatot tartalmazót (ami elmenthető jpg-be ill. képernyőn megjeleníthető) készítesz és Te dönthetsz arról, hogy mit hogyan szeretnél megtartani. "Egyenteres" megoldás szerintem soha nem lesz - vagyis jelenleg létezik persze, sőt van már kamera is, amibe be van építve, de az csak egy algoritmus előre beállított paraméterekkel és elveszi tőled a szabadságot, hogy te döntsd el, mennyi információt szeretnél a világosabb és a sötétebb képből. Nekem amúgy Photomatix sokkal jobban tetszik, sokkal jobban is használható és az alapbeállítású paraméterekkel is hasznavehető képet lehet vele készíteni.

Tomszi1 írta...

Én ezzel a HDR dologgal már több mint egy évvel ezelőtt próbálkoztam és sikeresen vettem az akadályokat.Ami nem tetszett,hogy a sötétebb részletek mindíg zajosabban jelentek meg a a kész képen is,mintha az információk nagy részét nem a túl expózott felvételekből nyerné a program ki.Több programmal is próbálkoztam.Már kitalálhatnának egy olyan funkciót az új fényképezőgépkbe,ami úgy működik,hogy nem 3 felvételt készít el,hanem csak egyet,de a cmos érzékelők azon területei amelyekre kevesebb fény jut,oda tovább expózzon (tehát a zár a kép ekészítéséhez leghosszabb ideig legyen nyitva,csak a a világos részeken a cmos-ból ne menjen több info a valós képre majd).Szerintem ez az eljárás lenne a legideálisabb a mobil HDR funkcióhoz.Most ez valamiért vagy nem megoldható probléma,amit kizártnak tartok,vagy még a mérnököknek sem jutott ez a lehetőség az eszükbe. :)

Beatbull írta...

Hmm, mivel a chipet soronként olvassák ki és nem cellánként, ezért szerintem az általad leírt megoldás egyelőre nem kivitelezhető. Viszont egy chipen sűrűbben is el lehetne helyezni érzékelőket, amelyek közül az egyik sötétebb, a másik pedig világosabb képet vehetne fel (amolyan "szűrős" érzékelő) - ilyen chip már létezik is (ld. omnivision). Másik megoldás pedig az lenne, hogy maga az érzékelő nagyobb kontrasztot kellene, hogy magába felvehessen.

Nekem egyébként a Photomatix vált be a legjobban, nem tudom, próbáltad-e már.

Kapitány írta...

Valamit nagyon nem értek... Photomatix-al összerakom hdr-be a képet, és ilyen fátyolos lesz az egész. Ilyen softos, elkent, életlennek tűnő kontraszt nélküli akármi lesz belőle. Photoshoppal utánna valamit tudok állítani, fény-árnyák különbség, és kontraszttal, de így sem az igazi. Természetellenesek lesznek a képek. Tudnál nekem küldeni egy alapbeállítást, hogy a tone mappingba mit hogy állítsak?

Beatbull írta...

Photomatixba bele van építve jópár alapbeállítás ma már, azokat próbáltad? Lehet azért homályosak, mert túl nagy az elcsúszás az egyes felvételek között vagy mozgás van a képen (pl. szél).

Kapitány írta...

Köszi, hagytam alapbeállításon, most már csak elhanyagolhatóan fátyolos, de photoshoppal hamar helyrerakom.
Nem mozdult be, mert profi állványról, önkioldóval csináltam. Belső épületfotók, ez kicsit kényesebb téma szerintem.

Beatbull írta...

Alignmentnél Photomatixban beállíthatod, hogy feature alapon vagy vízszintes-függőleges eltolások alapján illessze össze a képeket. Esetleg még megpróbálhatnád Photoshopban összeilleszteni (hátha jobb eredményt hoz a ps algoritmusa, align layers based on content), aztán exr-be vagy hdr-be elmentve Photomatixban betöltheted és elvégezheted a Tonemappinget. Homályosodásért Photomatixban a zajcsökkentés és a kromatikus abberációk csökkentése is felelős, szóval ezeket kikapcsolva megintcsak élesebb eredményt kapsz.

tonyrulez írta...

Üdv!
Fujifilm Finepix S3200-as kamerát készülök vásárolni. Az oldalon, amit belinkeltél nem szerepel ez a kamera, hogy lenne benne AEB funkció. Most olvasgatom a leírását, és én egy olyat találtam, hogy AE BTK EV STEPS. Ez most ugyanaz?

Beatbull írta...

Google-on rákeresel, akkor rögtön az első találatok közt megtalálod, hogy az AEB-t (auto exposure bracketing) értik az AE BTK EV STEPS alatt a fujinál. Hogy miért vezetnek be rá egy új elnevezést, azt nem értem.