عکاسی به روش hdr

[Panahandeh]

در این سلسله مقالات و نوشته ها که پیرو فرمایش دوستان قرار می دهم به بررسی، آموزش و بحث درباره عکاسی به روش HDR؛یکی از روش هایی که مرز واقعیت و خیال را در هم می شکند، خواهیم پرداخت.

روش HDR از روش ها و تکنیک هایی است که هر عکاسی باید به ریزترین گوشه های آن اشراف داشته باشد.

این روش قدیمی که در گذشته به ویژه در رندر نمودن گرافیک کامپیوتری کاربرد داشته است، تقریباً با آماده سازی فضای ۳۲ بیتی برای عکس های دیجیتال و ارتقاع آن ها مورد استفاده عکاسان قرار گرفته است و از این لحاظ تا حدی تازه محسوب می شود.

اساس کار در این روش بر مبنای رساندن عکس به حداکثر دینامیک رنج ممکن است.
Dynamic Range یا رنج دینامیکی به اختلاف حداکثر و حداقل سطح روشنایی قابل ثبت توسط یک بستر گفته می شود.

حال با توجه به نور موجود در فضا دوربین عکاسی نوری را تنظیم می کند که تصویر مطلوب شما پدید آید. اما فرض کنید در یک روز ابری مایلید از برج میلاد، یک ساختمان نزدیک و ابرها عکس بگیرید. اگر نور نهایی تصویر خود را به کمک تنظیمات دستی یا اتوماتیک افزایش دهید (مثلاً Exposure Compensation : +1) ساختمان های نزدیک در حالت مطلوب، برج میلاد در حالت نسبتاً مطلوب و ابرها به دلیل نور زیاد غیر قابل تفکیک می شوند و آسمان دارای یک نور بسیار زننده است. حال هرچه نور کمتر شود عوارض زمینی غیر قابل تشخیص و آسمان به شرایط مطلوب خواهد رسید.

اما چاره چیست؟

در این مثال حداقل سه حالت داریم : عادی (برج میلاد مطلوب)، Over-expose (ساختمان مطلوب) و Under-Expose (ابرهای مطلوب)

نرم افزارهای HDR با تلفیق این سه عکس حداکثر میزان تفاوت در سطح روشنایی یا شدت نوری را برای شما به ارمغان می آورند.

در پست های بعد چند مثال قرار می دهم و سر فرصت توضیحات کاملی خواهم داد.

در این راه از مساعدت دوستان نیز به شدت استقبال می کنم.

[Panahandeh]

اغلب برای انجام این کار از نرم افزار های مستقل و یا نرم افزارهایی که به صورت پلاگین های برنامه های هایی گرافیکی همچون فوتوشاپ هستند استفاده می شود.

بنده شخصاً تا کنون از photomatix استفاده کردم و از عملکرد آن تا حد بالایی به نسبت hdr pro و یک نرم افزار دیگر (نامش خاطرم نیست متأسفانه) راضی بوده ام.

همان طور که گفته شد در عمل این عکس پس از گرفتن سه عکس با نورستجی کم، معمولی و زیاد و انطباق این عکس ها، تصویر نهایی با رنج دینامیکی یا به عبارتی اختلاف حداکثر و حداقل سطح روشنایی در یک بستر ساخته می شود.

از طرفی در این روش فضاهای رنگی به وسیله تعداد گذرگاه های سنسور افزایش یافته و تلفیق می شوند. بیان ساده تر آنکه؛ اگر دقت کرده باشید نرم افزار های توانمندhdr خروجی 32 بیتی (نه 8 بیتی) به شما ارئه می دهند ودلیل وسعت بخشیدن به فضای رنگی است. گفتنی است؛ این خروجی و وسعت فضای رنگی (colour space) حاصل ابداً برای چشم انسان قابل تمیز و تشخیص نیست. به همین دلیل در پایان کار، خروجی نهایی به حد قابل درک چشم انسان نزدیک می شود.

نکته آخر در این بخش : هر چه بیش تر بهتر، اما فرد!!! تعداد عکس ها هر چه بیشتر باشد بهتر است اما با احتساب این نکته که کیفیت فدای کمیت نشود. (که با توجه به التزام عنایت به هیسوریگرام نورسنجی و درصد استفاده از سنسور و همچنین عدم تغییر کادر و عمق تصویر این احتمال بالا است)
این نکته هم که ایزو کمتر رنگ های غلیظ تر می سازد نیز آنقدر روشن هست که ذکر نشود، اما ذکر کردیم.


در نهایت به طور شهودی مثال پست قبل را ببینید.
این عکس ها را دو روز پیش در هوای ابری و البته آلوده تهران، بالای پشت بام منزل گرفتم.



.
.
.
.
.
.
.
.

[rosokh2004]

خیلی خوبه ولی یه سوال

با دوربین های معمولی ( سایبر شات ) میشه همچین عکس هایی گرفت

میشه لطف کنین یه مدل خوب از این دوربین ها رو معرفی کنید

[Panahandeh]

خیلی خوبه ولی یه سوال

با دوربین های معمولی ( سایبر شات ) میشه همچین عکس هایی گرفت

میشه لطف کنین یه مدل خوب از این دوربین ها رو معرفی کنید

بله

با دوربین های کامپکت هم این امکان موجود است اما ... امای کار را آخر کار عرض می کنم

در دوربین های کامپکت و حتی در دوربین موبایل بخشی هست مربوط به میزان نور عکس و اغلب بین که با بالا و پایین بردن آن، عددی در بازه 2- تا 2+ برای شما تعریف می شود. این عدد هرچه بالاتر رود نور تصویر بیشتر می شود.

همچنین به یک پایه مناسب نیز نیاز دارید.

کوچک بودن سنسور این دوربین ها هم سبب می شود تغییر در عمق میدان که دوربین برای رسیدن به تنظیمات مطلوب شما ممکن است انجام دهد محسوس نباشد.

در مورد انتخاب دوربین هم بسته به نیاز، شرایط و انتظارات شما باید به گزینه ها محتمل کامپکت یا dslr را معرفی کرد

[پیمان اکبرنیا]

ممنون از شما آقای پناهنده به خاطر این تاپیک مفید.

این نرم افزار فوتوماتیکس که معرفی کردید پلاگین فوتوشاپه یا مستقله؟ اگر بشه درباره چگونگی کار باهاش هم توضیح کوتاهی بدید عالیه.

[Panahandeh]

ممنون از شما آقای پناهنده به خاطر این تاپیک مفید.


این نرم افزار فوتوماتیکس که معرفی کردید پلاگین فوتوشاپه یا مستقله؟ اگر بشه درباره چگونگی کار باهاش هم توضیح کوتاهی بدید عالیه.

این هم توضیح کوتاه آقای اکبرنیا؛ خدمت شما

البته ان شاء الله سر فرصت مناسب به صورت ریز به ریز، مرحله به مرحله و با ذکر دلایل به بررسی قضیه می پردازیم.

اما این را می نویسم برای این که دوستان بتوانند دست به کار شوند

این نرم افزار مستقل است.

نحوه کار با این نرم افزار به این ترتیب است :
پس از نصب نرم افزار از منوی کناری گزینه load bracketed photos را انتخاب می کنید.

عکس های دلخواه را مطابق آنچه پیش تر توضیح دادیم انتخاب می کنید و به مرحله بعد می روید. در این مرحله نرم افزار با توجه به تنظیمات پیش فرض خود که قابل تنظیم شدن است عکس را برای مرحله اول پردازش می کند.

قبل از این کار امکان preview عکس و چگونگی تنظیمات اعمال شده موجود نیست اما در این سطح نیازی به نشان دادن حساسیت بیش از حد روی این مرحله نیست.

سپس اگر عکس به خودی خود و یا به دلیل ادغام دارای نویز شده از منوی utilities گزینه reduct noise را انتخاب می کنید.

البته قابلیت های دیگری از جمله تنظیم شارپنس و ... نیز در این بخش موجود است.

سپس از منوی کناری گزینه tone mapping/fusion را انتخاب می کنید. با این کار وارد محیطی می شوید که در آن امکان انجام تنظیمات مایکروکنتراست، ترکیب رنگی، سایه روشن ها، صافی سطحی، دز ترکیب و ... را در دو tab جداگانه tone mapping و exposure fusion پیدا می کنید.

پس از تنظیم موارد فوق در عکس، گزینه process کلیک می کنید و عکس ساخته می شود. ممکن مجبور شوید بیش از یک بار این عملیات را انجام دهید، پیشنهاد می شود در پایان کار یک بار دیگر نویز ریداکشن کنید.

دو نکته در باره فرمت: بدیهی است که ترجیحاً باید از عکس های با فرمت raw استفاده کنید چرا که این عکس ها اطلاعات خام دریافت شده از سی سی دی و سی ماس هستند و علاوه رب این تنظیمات روی آن ها قابل بازگشت است و روی اطلاعات خام سلول ها انجام می گیرد، از اطلاعات تصویر نمی کاهد.

نکته دوم: در پایان کار در زمان ذخیره عکس ها در پایان کار نرم افزار گزینه save tone mapping را فعال کنید تا اطلاعات خام و مراحل عملیات hdr در دسترس باشد.

[ستاره بنیادی]

با اجازه آقای پناهنده من هم در مورد ساخت تصویر HDR در فتوشاپ یه توضیح کوتاه بدم.

ابتدا نرم افزار فتوشاپ رو اجرا می کنیم . بعد منوی File را باز کرده و گزینه Automate و سپس Merge to HDR را انتخاب می کنیم.

در پنجرۀ باز شده با کلیک بر روی گزینۀ Brows، عکس هایی رو که با روشی که آقای پناهنده ذکر کردن فراخوانی می کنیم.

پایین این کادر عبارت Attempt to Automatically Align Source Image وجود دارد که آن را تیک می زنیم. با این کار اگر احیاناً در هنگام عکاسی پیاپی، دستمان کمی لرزیده‌ است نرم‌افزار به صورت خودکار، مشکل انطباق تصاویر بر روی یکدیگر را برطرف کند.

خوب ! ok را کلیک می کنیم و نرم‌افزار به صورت خودکار، عکس‌های انتخابی ما را با یکدیگر ترکیب کند. این کار کمی طول می کشه .

بعد از کمی تامل یه پنجره ی چند قسمتی داریم که وسطش عکس تولید شده توسط نرم افزاره و دو بخش کناری تنظیماتی مثل مقدار روشنایی پیکسل ها و غیره است که بسته به سلیقه مون تنظیم می شه.

نکته ی مهم اینه که عکسی که به این روش تهیه می شه ( منظورم توسط نرم‌افزار فتوشاپه) در مقایسه با نرم‌افزارهای دیگر،خیلی حالت رئال و واقع گرایانه داره و زیاد فانتزی (اصطلاح منه!) نیس .

در صورت تمایل به خلق تصاویر فراواقع‌گرایانه،میشه بعد از ذخیرۀ تصویر اچ دی آر ساخته شده در فتوشاپ با فرمت OpenEXR، آن را در برنامه‌های تخصصی دیگری مانند فتوماتیکس و... باز کرده و تنظیمات دل‌خواه را بر روی آن اعمال کرد.

البته می دونم که پلاگین هایی هم هستند که بر روی فتوشاپ نصب می شن و به زیبا ترشدن تصویر حاصل کمک می کنن. ولی در مورد نصب اونها باید دقت و وسواس کافی به خرج داد چون بعضا کل تنظیمات نرم افزار فتوشاپ رو به هم می ریزن .

[Mostafa]

ممنونم از معين عزيز به خاطر اين تاپيك خوب ...

نميدونم مايلي فعلآ فقط آموزش رو به طور منظم پيش ببري يا ميشه لابلاي مطالب ، نمونه عكس هم گذاشت ( اگر لازم بود بگو اين پست رو حذف كنم )

اما نكته كوچكي كه خواستم تو پرانتز ( ) ! بهش اشاره كنم :

اين تكنيك اصولآ براي پوشش ايراد و ناتواني ccd ها در كنترل نور در شرايط كنتراست بالا ، به وجود آمد .

ولي خيلي زود با تشديد در اين تكنيك ؛ عكاسها تونستند عكس هايي با نورهاي اغراق آميز و نقاشي گونه ايجاد كنند .

سعي ميكنم با 2 تا عكس ، منظورم رو بهتر برسونم :


عكس 1 - ( عكس دستجمعي در غروب رويت هلال در برج ميلاد ) - به دليل كنتراست زياد محيط hdr خفيفي گرفته شد براي از دست نرفتن جزئيات تصوير :

عكس 2 - شب ماه گرفتگي در قصر بهرام - عمدآ شدت اختلاف نور به قدري زياد شده كه تا حدودي نور ها غير طبيعي به نظر برسند ( حالت اغراق شده ) :

استفاده از شدت هاي مختلف بستگي به شرايط دارد و الزامآ هميشه شديد ترين حالت ، بهترين نيست ( گاهي لازم است اصلآ بيننده نفهمد كه اين تكنيك استفاده شده )

-------------------

اميدوارم نظم تاپيك آقاي پناهنده را به هم نزده باشم !

[علی ابراهیمی سراجی]

سلام
ممنونم از این تایپیک خوب
من احساس می کنم این تکنیک خیلی هم بتونه به عکاسی از هلال ماه خیلی کمک کنه تا بشه تو پردازش آشکارسازی بهتر و زیباتری از هلال داشت

[Panahandeh]

یادآوری

اگر یادتان باشد بنده پیش تر گفتم : از طرفی در این روش فضاهای رنگی به وسیله تعداد گذرگاه های سنسور افزایش یافته و تلفیق می شوند. بیان ساده تر آنکه؛ اگر دقت کرده باشید نرم افزار های توانمندhdr خروجی 32 بیتی (نه 8 بیتی) به شما ارئه می دهند ودلیل وسعت بخشیدن به فضای رنگی است. گفتنی است؛ این خروجی و وسعت فضای رنگی (colour space) حاصل ابداً برای چشم انسان قابل تمیز و تشخیص نیست. به همین دلیل در پایان کار، خروجی نهایی به حد قابل درک چشم انسان نزدیک می شود.

اما خروجی 32 بیتی به چه معنا است؟

خروجی ها به عنوان توان به پایه 2 محسوب می شوند؛ یعنی، وقتی می گوییم خروجی 8 بیتی به معنی 2 به توان 8 بیت به عنوان عمق و خروجی فضای رنگی است. که برابر با 256 است.

حال این قضیه دقیقاً به چه معنا است؟

در کلی ترین تعریف؛ تعداد فوتون های جذب شده روی سی سی دی یا سی ماس دوربین شدت روشنایی هر رنگ در محدوده خاص خود را معین می کند و حسگر این میزان روشنایی را به صورت عدد یا کدی خاص که بیانگر میزان روشنایی آن است ذخیره می کند.

اگر بپذیریم که میزان سایه روشن به صورت پله ای تنظیم می شود، عمق بیت پله های سایه روشنی را تعیین می کند که دامنه کاری دوربین امکان فعالیت روی آن را دارد.

چشم انسان چه می بیند؟

دامنه تشخیص چشم انسان حداکثر بین 128 تا 256 سطح از روشنایی است پس هر عکسی در نهایت به صورت 7 یا 8 بیتی ذخیره می شود تا برای چشم ما قابل درک باشد.

با اگر خاطرتان باشد تأکید کردم؛ اگر دوربین DSLR دارید حتماً عکس ها را با فرمت RAW ذخیره کنید.
یکی دیگر از ویژگی های ذخیره به این فرمت :

عکس های JPEG به صورت 8 بیتی ذخیره شده و امکان مانور دادن روی عمق عکس محقق نیست در حالی که با توجه به این که اکثریت دوربین های دیجیتال در محدوده عمق بیت 12 تا 14 بیت فعالیت می کنند، فرمت RAW قادر است عمق واقعی، خام و غیر قابل تشخیص عکس را برای پردازش در اختیار شما قرار دهد.

نکته نهایی

فعالیت در HDR Imaging در محدوده 32 بیت است؛ یعنی، 2 به توان 32 که برابر با 4294967296 یا 167772216 برابر حداکثر محدوده درک چشم انسان است.

این قضیه در بالا بردن کنتراست و تضاد بیشتر تأثیر بسیار شایانی دارد.

اصطلاح مفید

اگر تعداد سطوح یا پله های تمایز روشنایی کم و از طرفی فاصله آن ها زیاد باشد، هنگام بزرگ نمایی خلأ میان پله ها محسوس شده و به حالت پله پله مانند تبدیل می شود. به این بزرگ نمایی posterization نیز گفته می شود.

---------------------------------------------------------

سلام
ممنونم از این تایپیک خوب
من احساس می کنم این تکنیک خیلی هم بتونه به عکاسی از هلال ماه خیلی کمک کنه تا بشه تو پردازش آشکارسازی بهتر و زیباتری از هلال داشت

چند سال (اگر اشتباه نکنم حدود هفت یا هشت سال پیش) پیش بنده برای اولین بار مشابه این کار را توسط شهریار داوودیان (از رصدگران و عکاسان باتجربه) برای ماه و ثبت زمین تاب آن دیدم که هم اکنون با پیشرفت این قضیه خیلی از عکاسان به صورت امروزی این روش دست به این کار می زنند.

در مورد کاربرد این تکنیک در بهبود هلال و شکار سازی آن، ایده ای که همین الآن به نظرم می رسد:

این روش در ارتقاع کنتراست تصویر قاعدتاً کاربرد دارد و در راستای تغییر و ارتقاع رنگ (بیشتر آسمان) نیز مفید است. البته باید برای هر مصداق امتحان کرد.

یک مثال هم در همین اثنا از تغییر و ارتقاع رنگ :

تنها آسمان هر دو این عکس ها فارغ از سطح روشنایی آن ها تقریباً بی رنگ بودند. این دو عکس در مجموع حاصل 12 عکس است.

---------------------------------------------------------

ممنونم از معين عزيز به خاطر اين تاپيك خوب ...

نميدونم مايلي فعلآ فقط آموزش رو به طور منظم پيش ببري يا ميشه لابلاي مطالب ، نمونه عكس هم گذاشت ( اگر لازم بود بگو اين پست رو حذف كنم )

اما نكته كوچكي كه خواستم تو پرانتز ( ) ! بهش اشاره كنم :

اين تكنيك اصولآ براي پوشش ايراد و ناتواني ccd ها در كنترل نور در شرايط كنتراست بالا ، به وجود آمد .

ولي خيلي زود با تشديد در اين تكنيك ؛ عكاسها تونستند عكس هايي با نورهاي اغراق آميز و نقاشي گونه ايجاد كنند .

سعي ميكنم با 2 تا عكس ، منظورم رو بهتر برسونم :


عكس 1 - ( عكس دستجمعي در غروب رويت هلال در برج ميلاد ) - به دليل كنتراست زياد محيط hdr خفيفي گرفته شد براي از دست نرفتن جزئيات تصوير :

عكس 2 - شب ماه گرفتگي در قصر بهرام - عمدآ شدت اختلاف نور به قدري زياد شده كه تا حدودي نور ها غير طبيعي به نظر برسند ( حالت اغراق شده ) :

استفاده از شدت هاي مختلف بستگي به شرايط دارد و الزامآ هميشه شديد ترين حالت ، بهترين نيست ( گاهي لازم است اصلآ بيننده نفهمد كه اين تكنيك استفاده شده )

-------------------

اميدوارم نظم تاپيك آقاي پناهنده را به هم نزده باشم !

متشکرم. دوستان دیگر هم پرانتز، عکس، نکته و ... بگذارند شدیداً استقبال می کنم.

اتفاقاً یکی از مسائلی که در مورد آن میان مراجع و علمای عکاسی اختلاف نظر وجود دارد همین مرزهای استفاده از HDR است که اساساً باید در چه مواردی استفاده شود؟
آیا همیشه باید استفاده شود؟
آیا این تکنیک برای ساخت تصاویر انتزاعی و غیر طبیعی است؟
و ...

که بهترین راه همین تقسیم بندی است که در هر دو صورت چه با هدف بهبود تصویر در سطح واقعی و چه با هدف ساخت تصاویر محیر العقول انجام گیرد، در مسیر اهداف واقعی عکاسی است که البته نظر بنده و احتمالاً رسالت واقعی عکاسی به حالت اول نزدیک تر است.