Выбор экспозиции при панорамной фотосъёмке.

Удаление шума без потери детализации.

 

 

А собственно чем отличается выбор экспозиции при панорамной фотосъёмке в отличии от обычной. Да собственно ничем. Конечно можно установить автоэкспозицию, отснять серию и получить приемлемый результат. Собственно так и поступают начинающие, да и многие продвинутые панорамные фотографы. В условиях, когда есть ограничение по времени, конечно, следует применить автоэкспозицию. Но если времени достаточно, и требуется получить результат высокого качества то лучше воспользоваться методом замера по точке или центральной зоне.

Этот метод стар как сама фотография. Обратите внимание, при съёмке кинофильмов «крутые операторы» носят на шее СПОТМЕТР, например вот такой:

 

   Sekonic L-558 DualMaster Cine

 

Устройство безумно дорогое, боле $500, и большинству не по карману. Но выход из ситуации есть. Можно воспользоваться точечным замером камеры. Практически у всех камер Nikon есть возможность точечного замера. У камер Canon Эта возможность есть у камер высшей ценовой категории.

Но что делать если нет такой возможности? Следует  воспользоваться центральным замером. Но зачем такие сложности? Дело в том, что в ЦФК при установка приоритета экспозиции по самому ярко освещённому предмету мы полностью проработаем света, и на полученном изображении самый яркий объект будет проработан. В случае передержки, тени будут проработаны а светлые объекты будут так переэкспонированы, что даже из RAW  их не вытянуть.

Этот метод применим и для сборки HDRI. Так определяется кадр с проработанными светлыми объектами. Для проработки теней увеличивается выдержка.

При замере точкой следует выбрать самый ярко освещенный участок, но ни в коем случае не источник света! Источники света, попадающие в кадр (обычно это солнце) по понятным причинам никогда не будут полностью проработаны. Точечный замер, как и любой другой измеряет среднюю освещённость. Поэтому при замере следует увеличить значение. На какую величину увеличивать, подберите экспериментально, для данной камеры. Я использую Canon 5D, для этой камеры получается сдвиг +1EV.

Рассмотрим пример измерения экспозиции.

 

Красными точками обозначено примерное расположение датчиков экспозамера.  Зелёной стрелкой, обозначено место, по которому производился точечный замер. Проанализируем ситуацию. Центральная точка, которой в экспозамере отдаётся приоритет, попадает на  самый темный объект! Небо в экспозамере не учавствует…. В результате автоматика принимает решение оптимизировать параметры по гаражам. Небо в этой ситуации будет проработано плохо.

Как вариант, можно рассматривать матричный замер, когда намеренно сдвигают зону датчиков таким образом, чтобы получить перекрытие объектов с разной освещённостью.

 

Произвести матричный замер а положении датчиков  как показано на рисунке,  перевести камеру в желаемую позицию, сфокусировать и сделать снимок.

 

Если мы переэкспонируем изображение, то получим непроработанное небо, а такие изображения выглядят неестественно и дают почву фотографам «старой закалки» использующих плёночную технологию лишний раз поглумиться над высокими технологиями. Дело не в технологиях, а в их использовании и понимании процесса.

Мне могут возразить. Тот же Smartblend выравнивает  стыки изображений и  производит  идеальное выравнивание уровней в автоматическом режиме. Это правда. НО! Любая коррекция ухудшает шумовые характеристики изображения! Почему так получается? Вот пример гистограммы недоэкспонированного изображения:

 

В этом случае светлые участки проработаны, тени уходят в провал.  Та же гистограмма после коррекции уровней:

 

И 16-ти битный режим не поможет. Шум есть шум! Те значения что были в глубокой тени переместились в самую заметную зону!

Кроме того, шум проявляется при коррекции цветовой температуры. Как известно конвертор RAW просто усиливает недостающие спектральные составляющие. Например при съёмке с освещением лампами накаливания зелёные и синие спектральные составляющие ничтожно малы.

 

После конвертирования файла RAW мы получили вот такую картинку с нереальным но приятным оттенком. Но что делается в тенях?

 

Съёмка производилась камерой Canon 5D, не самая плохая камера….. Как можно улучшить результат?  Применяя шумопонижение любого типа  неизбежно теряем детализацию. Даже такие продвинутые  алгоритмы как NeatImage, анализирующие структуру шума не могут на 100% точно отличить шум от мелких деталей!  Тем не менее, уже давно известны алгоритмы позволяющие работать с сигналами НИЖЕ УРОВНЯ ШУМА! Этот метод основан на том, что дум представляет собой случайную величину. Если использовать серии одинаковых изображений, то в одной и той же точке полезная составляющая будет иметь одну и ту же величину а шумовая  составляющая будет изменяться. Простейшим усреднением можно значительно снизить шум. Как можно усреднить значения уровней? Как ни парадоксально но факт. В Photoshop такого инструмента нет?. Обратимся к пакету  Panorama Tools.    В этой папке C:\Program Files\Panorama Tools (PTGui edition)\Helpers находится замечательная утилита  PTAverage.exe . Она то и предназначена для борьбы с шумом, алгоритм этот используется мало, почти никто не знает о нём. Вот правда нашёл упоминание: http://lists.apple.com/archives/QuickTime-VR/2002/Mar/msg00630.html

Как это сделать? Сделаем серию изображений. Снимать необходимо с очень устойчивого штатива. Выделяем изображения, и перетаскиваем их на иконку  PTAverage.exe . Для удобства, я создал на Рабочем столе ярлычок этой программы.

 

 

 

Результат предлагается сохранить в файле без расширения, лучше напечатать *.bmp ,  PTAverage.exe не добавляет никакой другой информации, и такой файл невозможно будет прочесть. Что получается в результате?

 

 

Впечатляет? И никакой потери в детализации!  В сумке возле дивана лежат камеры Canon  Mark II  и Mark II N, любезно предоставленные для экспериментов  Олегом Гапонюк  Вот изображение сделанной камерой Canon  Mark II N

 

 

Немножко отвлекаясь от темы. При освещении лампами накаливания Canon  5D проигрывает Canon  Mark II  и  Mark II N вчистую. Хотя снимки при дневном освещении сделанные этими тремя камерами вполне сопоставимы.  Ничего удивительного, как вещь стоит, так и снимает. Но в данной ситуации, удалось получить лучший снимок, сделанный самой недорогой камерой!

После усреднения, изображение обрабатывается, т. к. усреднение несколько снижает контраст. Для обработки изображений я рекомендую использовать цветовое пространство Lab. В этом пространстве информация о цвете и яркости находится в разных каналах, что позволяет минимизировать влияние одной составляющей на другую при коррекции.  

 

После усреднения, изображение обрабатывается, т. к. усреднение несколько снижает контраст. Для обработки изображений я рекомендую использовать цветовое пространство Lab. В этом пространстве информация о цвете и яркости находится в разных каналах, что позволяет минимизировать влияние одной составляющей на другую при коррекции. Очень полезна в этом плане книга Дэна Маргулиса        "Photoshop LAB Color: загадка каньона и другие приключения в самом мощном цветовом пространстве"

 

PTAverage.exe может несколько расширить динамический диапазон Вашей камеры. Для этого следует сделать серию снимков с брекетингом.  Я использовал для экспериментов Canon  5D. Эта камера позволяет делать серии из 3 снимков -2EV, 0, +2EV. Усредняя эту серию можно несколько расширить динамический диапазон. Появляется проработка в светах, причём снижается шум, как в тенях, так и в средней зоне. В чём преимущество этого метода перед сборкой HDR изображений с использованием Photomatix  ?

1. Данный метод снижает шум а использование  Photomatix наоборот увеличивает.
2. Простота применения
3. Более реальная картинка.

С использованием этого метода была собрана вот такая ПАНОРАМА. Обратите внимание – свет в коридоре выключен.

 

Удаление шума, очень важно для  кодирования в QT и другие алгоритмы сжатия. Структура шума воспринимается кодировщиком как детализация. Например, если не убирать шум с чистого неба, то при кодировании небо будет испещрено артефактами!

 

Возможности  PTAverage.exe значительно ограничены тем, что используется  8 битный режим.  Использование 16 битного режима усреднения значений должно повысить качество изобрадения.

Реализовать усреднение в 16 битном режиме удалось только при помощи программы Photomatix. Я использовал режим простого смешивания.

Режими смешивания использующие режимы адаптации зон с различными уровнями Highlights & Shadows создают неприятный (на мой взгляд) ореол вокруг контрастных переходов. Хотя в некоторых случаях это может быть использовано как художественный приём. Вот примеры обработки изображений методами смешивани, в 8, 16 битном режиме и HDRI

 

Что лучше решайте сами.

Удивительно но факт, 16-ти бинтый режим усреднения не смог радикально улучшить удаление шума при усреднении:

 

Для загрузки файла в большом разрешении  - кликните картинку.

В заключени хочу лишний раз напомнить, что правильное измерение экспозиции позволит более рационально использовать существующий динамический диапазон Вашей камеры. Я предпочитаю потратить лшнюю минуту на измерения, чем потом преодолевать препятствия "вытягивая" информацию и корпея с шумоподавителями. Правильный замер экспозиции во многих случаях позволит обойтись без применения технологии HDR, и улучшить шумовые характеристики изображения.

 

---

ВЕРНУТЬСЯ НА НИЧКУ НАВИГАТОРАСТРА