HDR на практике

Feb 22, 2010 18:44

Со съемкой HDR Вы, надеюсь, уже разобрались (кто опоздал - идем читать трактат об экспозиции), теперь самое время перейти ко второй части марлезонского балета - сборке фотографии из серии исходников. Рассмотрим сборку этой фотографии дворика в Лхасе (Тибет) вечером:



Текстов про HDR в сети - море, как я уже говорил (например - вот такой). Однако большинство из них страдают одной и той же болезнью:

1. Посвящены самой бесполезной программе в море HDR-софта - Photomatix
2. Большей частью демонстрируют не сборку HDR, а применение HDR-процесса для обработки LDR-сюжета, не требующего применения HDR (прекрасно влезающего в 1 кадр недорогой цифрозеркалки), и поэтому не требующего интеллекта от алгоритмов тонмаппинга. При попытке повторить шаги из статьи на контрастном сюжете читатель получает почему-то ужасную хрень.
3. Тактично обходят стороной вопросы съемки с рук (т.е. при смещении исходников) и съемки HDR с движущимися объектами, или ограничиваются констатацией факта, что в разных программах есть разные средства борьбы с этим явлением, борющиеся с ним с той или иной степенью кривизны.

в худшем же варианте, невзирая на объем написанного, мы видим тексты в стиле "давайте снимем что попало как получится и подергаем ручки в фотоматиксе без особого смысла" (апофеозом этого была статья в одном из печатных журналов о применении HDR-коррекции в Autopano Pro ... в которой этот режим вообще практически никогда толком и не работал, причем расширять ДД авторы текста вроде бы и не собирались).

Попробую показать на практике прямую противоположность мейнстриму - реальный процесс обработки высоконтрастного сюжета при съемке с рук, при наличии движущихся объектов в кадре.

Если Вы снимаете "шедевр", готовы принести с собой (и собрать-разобрать) 5-килограммовый штатив, и уделить съемке минут 10, то у Вас есть для сборки HDR альтернативы попроще, чем вариант, описанный в моей статье (простым вариантам и посвящено большинство текстов про HDR). Я рекомендую для этого HDR-сборку в фотошопе или совсем бесплатный enfuse, в котором присутствует тот же самый алгоритм exposure fusion, что показан в статье (впрочем, пункты 14 и 15 из моей статьи сохраняют актуальность при любом методе сборки). Если же Вы снимаете репортаж, не готовы носить штатив тяжелей килограмма, или просто ограничены во времени - читайте и изучайте от начала и до конца.

Этот вопрос (и темы вокруг, включая постпроцессинг) подробно обсуждается у меня на масттер-классе.



Я давно собирался написать этот текст, но все как-то приличного примера не попадалось - не хотелось показывать на специально снятом искусственном тесте, нужен был снятый с рук образец с брекетингом +/- 2 EV, а такие сюжеты у меня очень редки: большое расширение ДД как правило встречается на панорамах, а на сюжетах для "одного кадра" такой контраст встречается достаточно редко. Солнца в кадре я на непанорамных сюжетах стараюсь избегать - обычно достаточно сделать шаг в сторону и все проблемы с контрастом сцены уходят, и оказывается, что обычная недорогая цифрозеркалка при аккуратной съемке замечательно справляется почти со всеми сюжетами в 1 кадр без HDR, изредка - требует HDR в 2 кадра. А ночью я снимаю со штатива, так что эти примеры не очень показательны. Но вот наконец подвернулся случай - темный вечерний дворик в Лхасе с градиентом освещенности от яркого вечернего горного неба.

Итак, что мы имеем на входе: 3 исходника, снятые с брекетингом +/- 2 стопа:

0 EV



-2 EV



+2 EV



Серия снималась в репортажном режиме: зашел во двор, увидел жизнь, снял сходу 1 пробный кадр, проверил, поставил экспокоррекцию на глазок и брекетинг, после чего снял серию в полном соответствии с ранее написанной инструкцией по экспозиции в HDR. Проверил результат по экрану - он был близок к идеалу (в светах засвечен край дома, который мне прорабатывать не хотелось, в тенях все было прекрасно видно, легкому вытягиванию подлежали небольшие детали и дверь на правом краю (черная дыра мне не понравилась).

Если бы была возможность переснять, я бы сделал доп. коррекцию -0.5 EV, но такой возможности не было - мальчик убежал, а мужик стал смотреть в мою сторону. По этой же причине я не рассматривал и съемку со штатива. Съемка в серийном режиме с брекетингом позволяла рассчитывать на автоматическую сборку без глюков.

Кадр 0 EV показывает все проблемы сюжета: неба - нет, верхней части домов - нет, передний план можно вытянуть, однако с шумами и без локальных теней.

Перед началом обработки я выставил всем трем кадрам в Lightroom единые параметры (в т.ч. и выбрал конкретный баланс белого вместо as shot) с отрицательной экспокоррекцией в -1 (чтобы не пропадали детали в области запаса в светах) и исправил там же хроматические абберации (обычно они не заметны, но тут имелись контрастные кромки возле засвеченных областей и ХА там вылезали в заметном количестве, а HDR-программы любят их усилить). Сохранил исходники в 16-битные TIFF.

Дальше начинается самое интересное :)

Я использую разный софт для HDR, в этот раз я выбрал достаточно экзотический вариант: PTGUI. Почему? Вообще-то это панорамная софтина, в которой HDR - лишь одна из функций, при этом программа достаточно сложная для среднестатистического пользователя. Однако среди распространенного софта она обладает неоспоримыми преимуществами:
- лучшая на мой вкус программа для сборки кадров, снятых со смещением
- имеет полный HDR-процесс (правда с поганеньким тонмаппером) и новомодный exposure fusion
- умеет записывать в 16-битный PSD не только готовый результат, но и ВЫРОВНЕННЫЕ исходные кадры, а в полном HDR-процессе - еще и создает вместе с ними HDR-файл без тонмаппинга (в формате radiance HDR), а это очень важно, поскольку позволяет легко накладывать исходники на готовую картинку (исходники-то смещены!).
- имеет приятный бонус в виде коррекции перспективных искажений и дисторсии

недостаток у нее только один - она требует намного больше кнопконажатий для получения результата, чем обычный HDR-софт. Последовательность действий в этой статье может испугать, однако если Вы ее освоите, то вся куча делается меньше чем за минуту.. Впрочем, кнопконажатия не проблема - я просто записал последовательность нажатий на кнопки и мышь и воспроизвожу их c помощью бесплатной записывалки кнопок.

В общем, оставим страх в стороне и приступим.

1. Запускаем PTGUI и видим окно программы, в котором жмем кнопку Load Images, выбираем наши исходники и видим примерно такое окно (исходных кадров может быть сколько угодно):



2. Нажимаем кнопку Advanced и количество закладок в верхней части резко увеличивается

3. Если у Вас объектив с ФР меньше 17 мм на кропе, то Вы увидите в Lens Type не то, что указано на картинке, а Full Frame. Зайдите в закладку Lens Settings, запомните величину ФР (Focal Length), выберите тип Rectlinear и поставьте назад то значение ФР, которое Вы запомнили (а то оно поменяется при смене типа).

4. Если Вы уже пользовались PTGUI, то можете подумать, что сейчас мы должны нажать на Align Images в главном окне, однако делать это нельзя - PTGUI будет пытаться рассчитать и дисторсию оптики, однако сделать этого не сможет из-за очень малого смещения кадров, поэтому ошибется и лишь увеличит дисторсию, а нам это не надо. Поэтому мы пойдем другим путем:

5. В меню (не закладка) Control Points выберем Generate Control Points

6. Зайдем в закладку Optimizer, нажмем кнопку Advanced и уберем в левой части галочки под надписью Optimize globally, после чего нажмем на Run Optimizer, PTGUI подумает и выдаст нам окошко, в котором среди кучи букв будет и зеленая надпись very good и кнопка OK, которую мы и нажмем (good - тоже неплохо, но лучше very good)

7. Посетим закладку Exposure/HDR, в которой:

- нажмем галку Enable HDR stiching
- выберем в зависимости от желания True HDR или Exposure Fusion
Для exposure fusion:
- нажмем на fusion settings
- поставим reduce highlights и boost shadows в 0.5
потом для всех случаев:
- нажмем на кнопку Settings пониже
- в появившемся окне:
- поставим Optimize Vignettings в значение Disabled (по той же причине, по которой не позволили оптимизировать параметры оптики)
- поставим Optimize Exposure в значение Enabled (full)
- поставим Optimize Wihite Balance в значение Disabled (мы же зафиксировали WB в конверторе, хотя любители снимать в jpeg с автоматическим балансом могут поставить Enabled)
- нажмем OK

8. Теперь нам придется посетить редактор панорамы и обрезать получившуюся панораму (ну что поделать - панорамная программа), а при желании - и выровнять перспективные искажения. Редактор панорамы запускается сочетанием клавиш ctrl-E (можете в любой момент закрыть его и вернуться к обычному окну PTGUI).



Программа минимум в редакторе панорамы - обрезка кадра. Для этого у нас есть 2 инструмента:
- бегунки на нижней (устанавливает горизонтальный размер) и правой (вертикальный размер) границах окна. Перемещение бегунка влево или вверх уменьшает размер (сначала обрезаются пустые поля, потом - фото) и увеличивает видимый в редакторе размер остатка, перемещение вправо или вниз - увеличивает размер (поля увеличиваются, видимая в редакторе картинка - уменьшается). Если Вы не исправляли перспективу, то картинка отцентрирована в окне и для обрезки достаточно этих бегунков. Если же исправляли - картинка сместится как на моем примере и нужен будет второй инструмент.
- рамки обрезки (желтые линии). Обычно они не видны, и вытягиваются из края области картинки (или полей, закрашенных клеточками) при нажатой левой кнопке мыши.

Обратите внимание - при повороте и выравнивании у меня оказался один пустой угол, который я не стал обрезать, исправив потом его в фотошопе.

д
л
я

м
а
н
ь
я
к
о
вНу и бонус PTGUI: исправление перспективных искажений. Для этого у нас есть альтернативы:
- режим center panorama, который как раз и включен в примере (четвертая слева иконка в тулбаре) - позволяет выбрать точку, на которую как бы смотрела ось камеры при съемке. Просто щелкните по новой точке центра и картинка сместится так, что новый центр окажется в середине окна, а картинка преобразится.
- перемещение картинки, доступно как в режиме center panorama, так и в edit panorama (третья слева иконка в тулбаре) - просто нажмите левую кнопку мыши в любом месте картинки и таскайте картинку мышью)

простое правило: если у вас вертикали сходятся кверху, то подъем точки центра усилит схождение, опускание - уменьшит схождение; если вертикали сходятся книзу - двигайте центр в обратную сторону; аналогично - со схождением горизонталей

Где исправление перспективы, там и без поворота не обойтись :) Опять 2 инструмента:
- цифровые манипуляции (иконка 123 в тулбаре), параметр Roll: задайте угол поворота в градусах (можно задать отрицательное значение) и нажмите Apply, не понравится - повторите операцию столько раз, сколько надо
- в режиме edit panorama нажмите правую кнопку мыши на картинке и крутите картинку мышью, не отпуская кнопку

Ну и после выравнивания всего Вы можете захотеть исправить дисторсию, если в кадре встречаются большие вертикали и Вы снимали на объектив с заметной дисторсией. Для этого закройте окно редактора панорамы, перейдите в закладку Lens Settings, найдите там параметр b и попробуйте его подобрать. Значения больше 0 - увеличивают бочкообразные искажения и уменьшают подушкообразные, значения меньше нуля - наоборот. Начните с 0.01, посмотрите на результат в редакторе панорамы и далее уменьшайте или увеличивайте значение на глазок.

9. С редактором панорамы мы закончили, пора бы и картинку собрать. Идем в закладку Create panorama:

- жмем Set optimum size и выбираем Maximum size
- File format ставим Photoshop (.psd)
- жмем на Settings и включаем 16-bit
- при желании меняем output file prefix для чего убираем галку Use default
- включаем галку individual layers в Output
- жмем Create Panorama

10. Ура, мы победили - PTGUI создал нам фотошопный файл в слоях которого находятся исходники и готовая карточка (результат exposure fusion или тонмаппинга при полном HDR процессе), и дополнительно при полном процессе - .HDR файл с 32-битной картинкой до тонмаппинга.

Давайте посмотрим, что мы имеем в обоих случаях:

Вот это результат exposure fusion (я никак не подбирал его параметры, но он обычно работает очень хорошо):


картинка почти хорошая, однако рассматривание в микроскоп показало, что fusion зачем-то чуть-чуть обрезал гистограмму на краях в светах и тенях, впрочем в связи с моим постпроцессом это было некритично (смотри ниже)

А
л
ь
т
е
р
н
а
т
и
в
аА что мы можем получить еще по части HDR из PRGUI кроме exposure fuson? Переключим в закладке HDR режим на True HDR и посмотрим, что получается

Тонмаппинг полного HDR-процесса прямо в PTGUI, ручки - по умолчанию:


картинка скучная, годится в качестве сырья для дальнейшей обработки. Попытки покрутить ручки не привели к получению красивой картинки - тонмаппер там далек от идеала

Теперь - сборка True HDR в PTTGUI + тонмаппинг внешними средствами.

Я скормил .HDR файл от PTGUI в EasyHDR и при минимальном кручении ручек получил:



Не идеальный, но весьма неплохой результат. Сборка HDR в EasyHDR уступает PTGUI, а вот тонмаппинг в EasyHDR - отличный и не требует больших усилий. Но мы ж не блондинки - можем взять лучшее от обеих программ! Кому-то эта картинка понравится больше, чем картинка от exposure fusion и он может взять ее в качестве основы, но я все-таки остановился на первом варианте.

А это сделал первый тонмаппер в Dynamic Photo HDR (там несколько вариантов тонмаппинга):



мне понравилось меньше, чем предыдущий результат - я вижу посторонние перепады яркости в тенях и вообще, не идеал. Хотя в каких-то ситуациях Dynamic выигрывает. Но ложка дегтя - не умеет сохранять 16-битные файлы, делает 8-битные.

Итог - остановился на exposure fusion, хотя иногда делаю и полный HDR

Просмотр картинки в масштабе 1:1 показал, что исходники совместились идеально, нет размытости, двоений в местах, где в исходниках были контрастные переходы, и прочих приветов от HDR, так знакомых любителям фотоматикса. Результат одинаково прекрасен как в exposure fusion, так и в полном HDR-процессе. Но! У нас там мальчик гуляет, и как назло - на фоне ярко освещенной стены (т.е. мальчик попал в зону смешивания). Посмотрим внимательно:

exposure fusion:


полный HDR-процесс:


Мы видим полурастворившиеся фрагменты тела мальчика (местами его пожрал алгоритм подавления призраков, местами - не смог), и отлично получившегося мужичка (а он тоже двигался), двоится только козырек у кепки. Результаты немного отличаются у fusion и полного HDR, но суть похожа. Что же, нас это не пугает - исправим проблему в пару кликов в фотошопе.

д
л
я

м
а
н
ь
я
к
о
вНеожиданно в ICQ возник из пустоты фона чеширский цифрокот binaryanimal и, услышав про мою неестественную любовь к PTGUI, сказал, что настоящие пацаны пользуют exposure blending в Photomatix, который дерет всех, как тузик грелку. Делать нечего - пришлось заглянуть в последнюю версию этого нелюбимого мной не тонущего продукта. В нем обнаружилась знакомая надпись exposure fusion, не оставляющая никаких сомнений в том, что авторы Photomatix не изобрели ничего оригинального, а подобно авторам PTGUI встроили в свою программу этот опенсорсный алгоритм. Тестовый прогон с теми же исходниками показал, что картинка внешне ничем не отличается, что окончательно рассеяло все сомнения. Так может, если забыть про доп. бонусы PTGUI, посоветовать народу эту простую в использовании программу? Посмотрим внимательно, мы ж снимали кадры со смещением, а алгоритмы совмещения фотографий в exposure fusion не входят. Итак, посмотрите на 3 кропа в масштабе 1:1

Это оригинал:


PTGUI:


Photomatix:


Вариант от PTGUI сохранил четкость и текстуры оригинала, приобретя доп. детали в светах и тенях (ну не зря HDR делали-то). Причем этот результат сохранил четкость после одной лишней интерполяции (без этого в PTGUI никак), а даже лучшие алгоритмы интерполяции (использовался lanczos) улучшить картинку не могут, и отличаются тем, насколько сильно (или слабо) они ее портят.

Вариант от Фотоматикса (использовалось совмещение исходников по деталям) нечеткий и с артефактами совмещения (посмотрите левый край блочной кладки посередине вертикали). Такое годится только для печати на спичечных этикетках выкладывания в web. Конечно, есди Вы носите с собой 5-килограммовый штатив и затрачиваете 15 минут на съемку - это не будет для Вас проблемой. Но эта карточка со штативом не была бы снята.

на этом мы покончим с уходом в сторону и вернемся к основной линии повествования

11. Доведение до ума в фотошопе:

Процесс доведения до ума в фотошопе состоит из двух этапов: быстрое завершение HDR-части (3 операции в данном случае) и гламуризация картинки (этим можно заниматься вечно или не заниматься вообще). В процессе я использовал работу со слоями и масками, о чем я писал уже когда-то очень давно.

Для завершения HDR-процесса воспользуемся теми исходными слоями, которые PTGUI любезно включил в PSD. Они уже выровнены с готовой картинкой и совпадают с ней с точностью до пикселя - нам остается только сделать маски для каждого из слоев, добавив корректирующие слои для приведения яркостей к общему знаменателю, заданному слоем готовой картинки от exposure fusion:



перед началом операций с помощью инструмента Warp решим проблему пустого места в правом верхнем углу :) Если сделать аккуратно, то ретушь не понадобится.

12. Возьмем тени из светлого исходника:



это вернет естественность переднему плану, уменьшит цвето- и светоисказительное влияние HDR, и а заодно и исправит небольшой клиппинг теней, который сделал exposure fusion

13. Исправим мальчика:



мальчик взят из среднего кадра, потому что еще стоял там спокойно (в светлом только голова торчала - он начал уходить), кадр пришлось немного высветлить

14. исправим небо:



небо я практически всегда беру из оригинала, потому что все слишком умные алгоритмы так или иначе добавляют на него изменения яркости. Опять-же, на небе иногда бегут облака и они двоятся в результате :) Заодно и исправил ранее упомянутую проблему легкого клиппинга в светах.

результат до гламуризации:



давайте еще раз сравним его с показанным ранее вариантом от автоматики exposure fusion (можете посмотреть гистограммы этих двух картинок, чтобы лучше оценить, что стало с тенями):



15. Гламуризация (окончательная обработка фотографии)

Мы вполне могли бы остановиться на пункте 14, поскольку HDR-процесс на нем закончился и получившаяся картинка вполне может называться результатом. Однако я расскажу о ее дальнейшей судьбе.

Это фото я доводил до окончательного состояния с помощью добавлением корректирующих слоев (в основном - кривые, но немножко использовал и color balance и HSL) с масками, руководствуясь исключительно своим видением той картинки, которую хочу получить. Никаких общих советов тут нет, результат Вы можете увидеть в начале статьи. Тут же можете просто посмотреть бутерброд корректирующих слоев:



Иногда я просто ограничиваюсь подбором параметров в лайтруме, и не делаю в фотошопе ничего, кроме необходимого в HDR-процессе.

Этот этап - вообще весьма непрост: чем выше контраст исходной сцены, тем больше фантазии нужно на этом этапе. Подробно о сути проблемы я написал в отдельной заметочке, чтобы не перегружать эту статью. Написать пошаговую инструкцию про обработку невозможно (впрочем, можно обсудить конкретные шаги в обработке конкретной картинки, но это тема совсем другой статьи).

В отличие от всего написанного в предыдущих пунктах, результат этого шага чисто субъективен, может нравиться больше, может - меньше, тут единого мнения быть не может.

Успехов!

P.S. Как всегда не забываем, что ранее написанные тексты находятся у меня в жыжы.

P.P.S. Этот вопрос (и темы вокруг, включая постпроцессинг) подробно обсуждается у меня на масттер-классе, следите за обновлениями.

P.P.P.S. Как всегда напоминание для bulka и других копипастеров/контентмейкеров: данный текст не предназначен для "творческой" переработки и включения кусками в чужие тексты, размещения на сайтах, передачи по проводам и исполнения в танце. Это произведение защищается российским и международным законодательством об АП (разделом об интеллектуальной собственности в ГК и т.д.) и предназначено исключительно для внимательного чтения, обсуждения тут и в других местах, расширения кругозора и повышения личного творческого потенциала читателей.

(C) Anatoly Skoblov, 2010

Фототеория

Previous post Next post
Up