Hdr с помощью adobe photoshop

Типы динамического диапазона

Динамический диапазон снимаемой сцены

Какие из самых ярких и самых темных деталей сцены вы хотели бы запечатлеть? Ответ на этот вопрос полностью зависит только от вашего творческого решения. Вероятно, лучший способ усвоить это – рассмотреть несколько кадров, в качестве образца.

Например, на фотографии выше, нам хотелось запечатлеть детали как внутри помещения, так и за его пределами.

На этой фотографии, мы также хотим показать детали и в светлых и в тёмных областях. Однако, в этом случае детали в светлых областях нам более важны, чем детали в тенях. Дело в том, что области светов, как правило, хуже всего смотрятся при фотопечати (зачастую, они могут выглядеть как простая белая бумага, на которой и распечатан снимок).

В подобных сценах динамический диапазон (контрастность) может достигать значения 1:30 000 и более – особенно, если вы снимаете в тёмной комнате с окнами, через которые проникает яркий свет.

В конечном счете, HDR-фотография в подобных условиях – оптимальный вариант для получения снимка, радующего ваш взор.

Динамический диапазон фотокамеры

Если бы наши камеры были способны запечатлеть высокий динамический диапазон сцены за 1 снимок, мы бы не нуждались в методах, описанных в этой и последующих статьях, посвященных HDR. К сожалению, суровая действительность такова, что динамический диапазон фотокамер значительно ниже, чем во многих сценах, для съёмки которых они используются.

Как определяется динамический диапазон фотокамеры?

ДД камеры измеряется от самых ярких деталей кадра до деталей теней, превышающих уровень шума.

Ключевым моментом в определении динамического диапазона камеры является то, что мы измеряем его от видимых деталей области светов (необязательно и не всегда чисто белых), до деталей теней, чётко различимых и не теряющихся среди большого количества шума.

Стандартная современная цифровая зеркальная камера может охватить диапазон в 7-10 стопов (в диапазоне от 1:128 до 1:1000). Но не стоит быть чересчур оптимистичным и доверять только цифрам. Некоторые фотографии, несмотря на присутствие внушительного количества шумов на них, в большом формате смотрятся великолепно, другие же – теряют свою привлекательность. Всё зависит от вашего восприятия. Ну и, конечно, размер печати или отображения вашего фото также имеет значение
Диапозитивная фотоплёнка способна охватить диапазон в 6-7 стопов
Динамический диапазон негативной плёнки составляет около 10-12 стопов
Функция восстановления светов в некоторых RAW-конвертерах может помочь получить дополнительно до +1 стопа.

За последнее время технологии, применяемые в зеркалках шагнули далеко вперёд, но ожидать чудес, всё же, не следует. На рынке можно отыскать не так много камер, способных захватить широкий (по сравнению с другими камерами) динамический диапазон. Ярким примером может служить Fuji FinePixS5 (в настоящее время не выпускается), матрица которой имела двухслойные фотоэлементы, что позволило увеличить ДД, доступный S5 на 2 стопа.

Динамический диапазон устройства вывода изображения

Из всех этапов цифровой фотографии, вывод изображения, как правило, демонстрирует самый низкий динамический диапазон.

Статический динамический диапазон современных мониторов варьируется в пределах от 1:300 до 1:1000
Динамический диапазон HDR-мониторов может доходить до 1:30000 (просмотр изображения на таком мониторе может вызвать ощутимый дискомфорт для глаз)
Динамический диапазон фотопечати большинства глянцевых журналов составляет около 1:200
Динамический диапазон фотоотпечатка на качественной матовой бумаге не превышает 1:100

У вас вполне резонно может возникнуть вопрос: зачем при съёмке стараться захватить большой динамический диапазон, если ДД устройств вывода изображения настолько ограничен? Ответ заключается в компрессии динамического диапазона (как вы узнаете далее, тональное отображение также связана с этим).

Подготовка почвы

Поскольку создание HDR-изображения требует серии экспозиций с идентичным позиционированием, важна стабильность штатива. Photoshop имеет функцию, которая пытается выравнивать изображения в случае, если камера перемещалась между снимками, однако наилучшие результаты достигаются, если на неё не рассчитывать.

Не забудьте сделать как минимум три экспозиции, хотя для оптимальной точности рекомендуется пять. Увеличение числа экспозиций позволяет алгоритму HDR лучше оценить, как ваша камера преобразует свет в цифровые значения (кривую чувствительности цифрового сенсора)— создавая более равномерное тональное распределение. Пример с видом из арки лучше решается несколькими промежуточными экспозициями в дополнение к двум показанным ранее.


Эталон	-1 ступень	-2 ступени	-3 ступени

Важно, чтобы на наиболее тёмной из экспозиций не содержалось засветок в областях, где вы хотите ухватить детали. Наиболее яркая экспозиция должна показывать самые тёмные области изображения с достаточно высокой яркостью, чтобы они были относительно бесшумны и чётко видны

Каждая экспозиция должна быть отделена от соседней одной-двумя ступенями, и в идеале они должны быть получены изменением выдержки, а не диафрагмы или чувствительности ISO. Помните, что каждая ступень диафрагмы означает увеличение (+1 ступень) или сокращение (-1 ступень) пропускаемого света вдвое.

Заметим заодно ещё один недостаток HDR-изображений: они требуют относительно статического предмета съёмки в связи с необходимостью получения нескольких независимых экспозиций. Предыдущий пример с океаном на закате, следовательно, был бы не слишком уместен для использования техники HDR, поскольку волны значительно смещались бы между экспозициями.

Как настроить фотоаппарат

Можно воспользоваться функцией автоматического создания HDR в фотоаппарате. Тогда камера сама сделает несколько снимков с разной экспозицией и склеит их в один. Но результат будет лучше, если настроить технику вручную и соединить фотографии при последующей обработке снимков.

Для того, чтобы сделать HDR фотографии понадобится от 3 до 7 исходных изображений с разной экспозицией.

Настраиваем камеру для съемки

Предпочтительнее снимать в RAW формате. Так у фотографа будет больше возможностей подкорректировать кадр при дальнейшей обработке.

Самые удобные режимы для таких съемок – приоритет диафрагмы и ручной режим.

ISO лучше выставлять на минимум – 100 единиц. Диафрагму при достаточном количестве света можно прикрыть до f 11. Естественно, все показатели нужно корректировать в зависимости от условий съемки, и они будут отличаться в яркий солнечный день или вечером.

Лучше воспользоваться автоматическим брекетингом экспозиции. Такую функцию можно найти даже в бюджетных фотоаппаратах. Она позволяет делать несколько фотографий с разной экспозицией. Насколько широким будет диапазон, необходимо указать вручную в меню фотокамеры. Для начала рекомендуется опробовать 3 варианта экспозиции – ±2 EV или ±3 EV.

Чтобы не произошло ошибок, лучше выбрать в меню матричный экспозамер. Если камера все-таки ошибается и выстраивает экспозицию по темным или наоборот по светлым участкам, можно воздействовать на нее иначе. Замерить ее по средне светлому участку, а затем блокировать (кнопка AE-L).

После этого навести фокусировку на нужную точку автоматически или вручную и отключить автофокус.

Сколько делать снимков с разной экспозицией

Начав знакомиться с HDR фотографией, лучше пользоваться классической схемой для этой технологии. А именно, делать 3 кадра с разной экспозицией в пределах от ±2 EV или ±3 EV. При этом стоит оценивать сюжет и условия освещения.

Профессионалы часто используют гораздо больше разных экспозиций вплоть до 9. Это позволяет им добиться максимальной детализации в светах, тенях, средних тонах. Для быстроты работы можно просто изменять на один шаг выдержку в ручном режиме. Это позволит получить столько различных вариантов экспозиции, сколько нужно и без лишних заморочек.

Также популярное количество экспозиций для HDR фотографий – 5. Такой разбег помогает качественно проработать все нужные детали и дает широкий динамический диапазон

При этом важно также оценивать условия съемки. Во многих случаях достаточно и 3 экспозиций и работать в таком формате быстрее

5 экспозиций актуальны, когда многие детали скрываются в глубоких тенях, в светлых участках и средних тонах. Например, в яркий солнечный день. Когда небо оказывается пересвеченным, а тени в лесной чаще слишком густыми. В такой ситуации HDR фотография лучше передаст картинку, приблизив ее к той, которую видит человеческий глаз.

Как подобрать нужную вилку экспозиции

В первую очередь, фотографу следует оценить контрастность снимаемой сцены. Также можно сделать несколько пробных снимков. Это поможет определить, насколько сильны провалы в светлых и темных частях кадра. Как правило, опытные фотографы выбирают вилку ±2 EV или ±3 EV.

Если есть время, и фотоаппарат установлен на штативе, можно сделать несколько пробных серий. Одну с разбегом ±2 EV, вторую — ±3 EV. А затем дома при дальнейшей обработке фотографий выбрать наиболее подходящий вариант. Это проще, чем переснимать кадры при недостатке информации для качественных HDR снимков. Тем более, возможности вернуться на место съемки и поработать в тех же условиях может и не быть. Возможно, некоторые фотографии будут достаточно хороши и с узкой вилкой экспозиции, а для каких-то гармоничной окажется широкая вилка.

Вилка ±3 EV

Это максимальный диапазон экспозиций, который стоит использовать для HDR. Он подойдет для сюжетов с высокими контрастами, в которых важна детальная проработка всех участков снимка.

Вилка ±2 EV

Такой диапазон экспозиций подходит для большинства пейзажей независимо от времени года. Многие фотоаппараты позволяют с каждым кадром изменять экспозицию не на целый шаг, а на полшага. Можно поэкспериментировать с таким вариантом настроек.

Вилка ±1 EV

Такой разбег практически не имеет смысла, когда создаются HDR фотографии. Исключение, когда фотограф сомневается в правильности выбора экспопары, но очень хочет, чтобы детали были проработаны. А так, снимая в RAW формате, можно добиться коррекции экспозиции в пределах ±1 EV и при обычной обработке, не прибегая к HDR. При этом не будет практически никаких потерь качества изображения.

Компромисс

Также, как смешивание или тональное отображение, некоторые пресеты и эффекты могут придать снимкам эффект HDR. Ниже в тексте одна из моих фотографий. Необработанный RAW-файл выглядит довольно плоско.

Я использовал набор Photoshop экшенов Dramatic Landscape Action от Sodasong. Помимо всего прочего, здесь есть HDR-эффект. Очевидно, что это не может быть настоящий HDR, так как здесь не вовлекается смешивание или тональное отображение, но этот эффект претендует на повторение результата его работы.

Когда я запустил экшен, он создал маску, чтобы можно было скрыть нежелательные участки, а затем добавил слои для резкости, яркости, контраста и цвета. Все они недеструктивны, поэтому вы можете в любое время вернуться к оригинальной фотографии. Это также значит, что можно корректировать каждый слой, пока не получится нужный результат.

Я решил оставить исходные настройки, чтобы вы смогли увидеть результат сразу же после запуска экшена.

Можно заметить, как мы усилили цвета, а также подчеркнули резкость и контраст. Помимо прочего, плагин осветлил яркие участки и затемнил тени.

Левая часть – изображение до, правая – после.

Это очень неплохой результат для действия в один клик. Разница едва заметна, но слабый результат – это идеально, когда дело доходит до HDR. Можете считать, что успешно применили HDR, если результат выглядит нормальным, гармоничным и естественным.

Если у вас мало времени или вы просто хотите подкорректировать снимок, экшен – идеальный вариант: его можно быстро запустить, он вносит легкие коррекции и не выходит за рамки. Это именно то, что нужно – экшен позволяет вам свободно вносить свои правки.

Правильный контент

Еще пару лет назад технология расширения динамического диапазона воспринималась как экзотическая новинка, возможности которой можно было увидеть только на выставках. Сегодня она становится все более распространенной среди производителей телевизоров и поставщиков контента благодаря очевидному преимуществу: более живому и реалистичному изображению

Поэтому выбирая новую модель телевизора, следует обратить внимание на модели с функцией HDR, если, конечно, имеется необходимая сумма, ведь стоимость такой техника пока весьма высокая

VESA

Организация VESA или Video Electronics Standards Association не производит мониторы и не является брендом. Данная ассоциация задает стандарты для производителей дисплеев. Все началось с продвижения SVGA 600×800, и за время существования VESA успела ввести множество стандартов, включая DisplayPort.

Из недавних инициатив организации стоит отметить попытки установить нормы для компьютерных HDR-мониторов. VESA придумала три стандарта с соответствующими маркировками: DisplayHDR 400, DisplayHDR 600 и DisplayHDR 1000. Число в названии указывает на пиковую яркость. Недавно VESA создала еще один новый стандарт — DisplayHDR True Black. Это обозначение придумано для OLED-панелей и других эмиссионных дисплеев.

Оценка результата и сохранение фотографии

В основном рабочем окне вы можете сравнить результат с оригиналом. Для этого обратитесь к блоку «История действий» на панели справа. Щелкните по пункту «Исходное изображение» и фоторедактор откатит снимок до оригинала. Чтобы вернуться к улучшенной версии фото, нажмите по самой последней строчке в списке. Как правило, она будет называться «Эффект перерисовки» или «Коррекция освещения».

Посмотрите, как преобразился снимок

Обработанную фотографию можно сохранить на компьютере или распечатать на принтере. Кликните по соответствующей опции на панели управления и следуйте подсказкам софта.

Теперь вы знаете, как красиво и просто обработать фотографию с помощью HDR эффекта. Скачайте «Домашнюю Фотостудию» и улучшите любимый снимок прямо сейчас!

На каких устройствах работает HDR+

Чисто теоретически HDR+ может работать на любом смартфоне с версией Android не ниже 5.0 (необходим Camera2 API). Но по соображениям маркетинга, а также из-за наличия некоторых оптимизаций, требующих специальных железных компонентов (сопроцессор Hexagon в Snapdragon), Google намеренно заблокировала включение HDR+ на любом устройстве, кроме Pixel. Однако Android не был бы Android’ом, если бы энтузиасты не нашли способ обойти это ограничение.

В августе 2017 года один из пользователей 4PDA сумел модифицировать приложение Google Camera таким образом, чтобы режим HDR+ можно было использовать на любом смартфоне с сигнальным процессором Hexagon 680+ (Snapdragon 820+) и включенным Camera2 API. Первое время мод не поддерживал ZSL, да и в целом выглядел сыро. Но и этого было достаточно, чтобы улучшить качество фотосъемки смартфонов Xiaomi Mi5S, OnePlus 3 и прочих до ранее недостижимого для них уровня, а HTC U11 так и вовсе получил возможность на равных соревноваться с Google Pixel.

Позже к адаптации Google Camera на телефоны сторонних вендоров подключились другие разработчики. Спустя некоторое время HDR+ заработал даже на устройствах со Snapdragon 808 и 810. На сегодняшний день практически для каждого смартфона, основанного на Snapdragon ARMv8, работающего на Android 7+ (в некоторых случаях и Android 6) и имеющего возможность использовать Camera2 API, существует портированная версия Google Camera. Частенько она поддерживается отдельным энтузиастом, но обычно таких разработчиков сразу несколько.

В начале января 2018-го пользователь XDA miniuser123 сумел запустить Google Camera с HDR+ на своем Galaxy S7 с процессором Exynos. Немного позже выяснилось, что Google Camera работала также на Galaxy S8 и Note 8. Первые версии для Exynos были нестабильны, часто падали и зависали, в них не работала оптическая стабилизация изображения и ZSL. Версия 3.3 уже достаточно стабильна, поддерживает оптическую стабилизацию изображения и ZSL и все функции Google Camera, за исключением портретного режима. А в число поддерживаемых устройств теперь входят несколько смартфонов Samsung серии A.

Что нужно знать, снимая HDR

Использование режима HDR оправдано при съемке пейзажей, одиночных объектов, а также для получения детализации в условиях недостаточного освещения. Во избежание сдвигов и, как следствие, несовпадений кадров при съёмке настоятельно рекомендуется использовать штатив. А вот для фотографирования движущихся объектов съёмка HDR не подходит, так как фото получатся размытыми.

Создавать HDR-фото предпочтительнее классическим способом с использованием ручных настроек и сторонних десктопных программ, в этом случае фото получается более качественным. При этом, если исходные снимки создавались в формате RAW, потребуется тоновая компрессия, в противном случае на мониторах компьютеров фото HDR будет выглядеть несколько неестественно.

Съемка для HDR

Для создания HDR-изображения нужно сделать несколько снимков с различной экспозицией, запечатлев детали как в темных, так и в светлых частях мотива. Изменять экспозицию, как известно, можно разными способами, но в случае HDR делать это следует изменением выдержки.

Самый верный способ съемки для HDR выглядит так:

Для начала установим на камере режим приоритета диафрагмы (AV) и выберем нужное диафрагменное число.
Поставим режим экспозамера по минимальному участку, который позволяет камера. Оптимальным будет точечный или частичный замер, но в крайнем случае для большинства мотивов подойдет и центрально взвешенный метод.
Измерим экспозицию на самом темном и на самом светлом участках. Для этого интересующий нас участок должен находиться в центре кадра. Запоминаем эти значения.
Установим камеру на штатив, перейдем в ручной режим (M), поставим то же диафрагменное число, при котором проводили измерения, и будем делать снимки, поднимая выдержку от наименьшего значения к наибольшему (или наоборот) с разницей в одну-две ступени при съемке в JPG-формате или две-три ступени при съемке в RAW.

Если место на вашей карте памяти важно, то можно ограничить количество снимков, проверяя гистограмму. На самой темной фотографии гистограмма должна немного не доходить до правой границы, а на самой светлой — до левой

Лучше даже, если на фотографии с максимальной выдержкой гистограмма начинается в середине шкалы. Тогда мы можем быть уверены, что в получившемся HDR не будет шумов в темных участках, если мы захотим их осветлить.

В тех случаях, когда штатива нет или его нельзя использовать, может помочь эксповилка (AEB) в сочетании с режимом непрерывной съемки. Установка эксповилки на +/– два шага обычно достаточна для создания качественных HDR. В данном случае лучше всего использовать матричный замер экспозиции. Если есть возможность, лучше прислониться к стене или колонне, чтобы уменьшить разницу в кадрах, обусловленную движением.

Чувствительность при съемке для HDR желательно поставить на минимальное значение, поскольку большинство HDR-программ не очень хорошо справляются с шумом. Если же высоких значений чувствительности по каким-либо причинам нельзя избежать, лучше пользоваться Photoshop, поскольку эта программа очень хорошо справляется с устранением шума в HDR.

HDR в действии

Рассмотрим, как создавать HDRI и делать тональное отображение на примере «Фотошопа» и «Фотоматикса» — программ, чаще всего используемых для этих целей.

Авто HDR на iPhone X, iPhone 8 и 8 Plus

На iPhone X, iPhone 8 и 8 Plus и более новых моделях эта функция активирована в iOS по умолчанию. Последние модели смартфонов от Apple активно используют HDR не только в основном блоке камер, но и на фронтальной, когда это по устройства считает возможным улучшить фотографию. Но такое поведение iPhone можно и отключить. Переключатель Авто HDR можно перевести в неактивное положение в настройках камеры (приложение Настройки → Камера), в разделе HDR.

Выше уже говорилось, что такие устройства, как iPhone XR, iPhone XS / XS Max, iPhone 11, iPhone 11 Pro, iPhone SE 2, iPhone 12, iPhone 12 mini, iPhone 12 Pro / 12 Pro Max, iPhone 13, iPhone 13 mini, iPhone 13 Pro / 13 Pro Max имеют улучшенные датчики камеры и чипы, обеспечивающие создание улучшенного HDR. На основе этих преимуществ компания Apple создала еще более совершенную версию Авто HDR. Не зря она получила название Smart HDR.

Подготовка к съемке

Сначала приготовьте соответствующее оборудование:

Камера

Желательно, чтобы она была с функцией автобрекетинга экспозиции (AEB). Без него вам придется вручную настраивать параметры камеры между каждым снимком. Это увеличивает шансы на то, что вы сместите камеру. Если после этого кадры будут отличаться даже незначительно, нужного результата добиться не получится.

Штатив

При необходимости вы можете снимать с рук, но позже у вас возникнут проблемы с выравниванием изображений. Поэтому рекомендуем использовать специальный трипод.

Кабель для автоспуска

Поможет избежать сдвига камеры после нажатия на кнопку начала съемки.

Получить кадры для создания HDR-изображения можно двумя способами: вручную или с использованием автоматического брекетинга. Мы рассмотрим, как правильно провести ручную съемку.

Укрепите фотокамеру на штативе и выберите ручной режим съемки. Установите сохранение в формате RAW.
Рекомендуется ставить самый низкий показатель ISO, чтобы на фото не было цифрового шума.
При достаточном освещении диафрагму нужно выставить на f11. Сохраняйте одинаковый показатель для всех кадров, так как это влияет на глубину резкости.
Установите выдержку на максимально недоэкспонированное изображение.
Изменяйте выдержку с шагом 1EV после каждого снимка. Продолжайте, пока не получите самое яркое фото.

HDR-снимок и промежуточные кадры, из которых было создано финальное фото

Полученные снимки нужно слить в один кадр в — о них мы поговорим чуть позже.

Когда стоит снимать в HDR

Существует ряд ситуаций, когда HDR-съемка помогает создать более выразительный кадр.

Пейзажные и городские кадры чаще всего обрабатывают в HDR-технике

Закат и рассвет

Чаще всего сделанные в золотые часы фотографии выглядят блеклыми и невыразительными. В солнечный день свет отбрасывает глубокие тени, а объекты выглядят засвеченными, а на закате передний план намного темнее неба. Уравновесить все эти недочеты можно только при помощи HDR.

Портретная съемка при солнечном свете

Обычно для портретов используется специальный режим. Однако при натуральном освещении черты моделей выглядят более жесткими, а это визуально придает возраста. HDR позволяет устранить этот недостаток.

Пейзаж и архитектура

При съемке пейзажей невозможно сразу получить хороший снимок. Обычно в кадре выделен передний фон, но блеклое небо, либо подчеркнуты небеса, но передний план затемнен. При помощи HDR можно добиться идеального баланса.

Когда не стоит

HDR дает глубокую насыщенную картинку, но в некоторых случаях лучше отказаться от такой фотосъемки.

Яркие краски

Если вы работаете с красочной фотографией, увеличение динамического диапазона может навредить. В итоге вы получите излишне экспонированную картинку, при взгляде на которую так и хочется закричать «Фотошоп!». Чтобы не получить фото, которое выглядит ненатурально, лучше отказаться от применения HDR-эффекта.

Снимки с такой обработкой считаются дурным тоном среди фотографов

Движение в кадре

Так как HDR-фото создается путем объединения нескольких кадров, предельно важно, чтобы они ничем не отличались друг от друга. Добиться одинаковых снимков в условиях, когда объект движется, невозможно

Неподходящие условия

Туман, морось, дождь делают картинку тусклой, а исправить это нельзя даже при помощи HDR. Использование этого типа съемки фактически не навредит, но и не принесет никакой пользы.

Как пользоваться режимом

Раз уж камера не может охватить идеальные 100 %, можно трижды приложить имеющиеся 45 % к разным отрезкам условной шкалы. Сперва будет заснята темная зона, затем средняя по яркости, а затем максимально яркая — и все это «склеится» в один гармоничный снимок.

Для включения HDR достаточно нажать на экране соответствующую кнопку во время съемки, остальное смартфон возьмет на себя.

Если же в руках фотоаппарат, придется покопаться в настройках: перейти в ручной режим М, выбрать оптимальные значения диафрагмы и выдержки (их подскажет автоматика) и щелкнуть первый кадр. Далее сдвигаем экспозицию (например, увеличиваем на треть значение выдержки) и щелкаем второй. Теперь возвращаемся к параметрам, изначально подсказанным автоматикой, и сдвигаем экспозицию в обратную сторону (например, уменьшаем выдержку на треть). И наконец, сводим фотографии в один HDR-кадр на компьютере (не исключено, что фотоаппараты последнего поколения будут оснащены такой функцией).

Не помешает заглянуть в инструкцию и изучить раздел об автоматическом брекетинге: кому-то удобнее делать HDR-снимки с его помощью.

Внутренняя обработка файла HDR

Photoshop создаёт файл HDR, используя информацию EXIF каждого из снимков серии, чтобы определить длину выдержки, диафрагму и чувствительность ISO. В дальнейшем эта информация используется для оценки количества света, полученного из каждой части изображения. Поскольку этот свет может существенно варьироваться по интенсивности, Photoshop создаёт файл HDR, используя для описания каждого из каналов цветности 32 бита (в отличие от обычных 16 или даже 8 бит, как это описано в главе, посвящённой глубине цветности изображения). Действительным преимуществом является то, что в файлах HDR эти добавленные биты используются для создания относительно широкой шкалы яркостей, которую можно скорректировать для нужд вашего изображения

Важное отличие состоит в том, что эти добавочные биты используются иначе, чем таковые в 16-битных изображениях, которые всего лишь определяют оттенки более точно (см. главы о формате RAW и о постеризации)

Обычные 8 и 16-битные изображения мы будем далее обозначать как малодиапазонные (low dynamic range — LDR) по сравнению с 32-битными.

32-битный формат файла HDR описывает расширенный динамический диапазон, используя свою разрядность для записи действительных чисел, известной также как экспоненциальная запись. Действительное число состоит из мантиссы (десятичного дробного числа от 1 до 10) и порядка, т.е., 10 в некоторой степени, например, 5.467×103, в отличие от обычных 0-255 (для 8 бит) или 0-65535 (для 16 бит) целочисленных единиц цветности. Таким образом файл изображения может передать яркость 4,300,000,000 простокак 4.3x109, что было бы слишком много даже для 32-битных целых чисел.

Заметно, что запись действительных чисел выглядит изящнее и более кратко, но как это помогает компьютеру? Почему бы просто не добавлять больше бит, чтобы определить соответствующие большие числа, и как следствие, большой динамический диапазон? Вспомним, что в обычных файлах форматов LDR гораздо больше бит используется на разницу в светлых тонах, чем в тёмных (об этом подробно рассказывает отдельная глава, посвящённая коррекции гаммы). В результате по мере увеличения числа бит всё большая их часть будет потрачена на более точное описание цвета вместо расширения динамического диапазона.

Представление выделения бит под увеличение яркости

Примечание: данное представление является качественной оценкой и зависит от прочих факторов, таких как разрядность экрана, гамма монитора и т.д. Сокращение дистанции между битами для более ярких значений является следствием того, что обычные 8 и 16-битные файлы JPEG гамма-кодированы, что может в действительности помочь расширить динамический диапазон для малоразрядных файлов; но по мере увеличения разрядности гамма-кодирование становится всё менее и менее эффективным.

Файлы HDR решают эту дилемму снижения эффективности в LDR посредством использования действительных чисел, которые пропорциональны настоящим значениям яркости изображения (коэффициент гаммы равен 1, то есть, гамма линейная). Тем самым обеспечивается равномерное распределение бит по динамическому диапазону, отсутствует концентрация в ярких тонах — то есть, биты используются более эффективно. Далее, использование действительных чисел обеспечивает запись всех оттенков с одинаковой относительной точностью, поскольку такие числа, как 2.576×103 и 8.924×109, имеют одинаковое число значащих цифр (четыре), несмотря на то, что второе число более чем в миллион раз больше.

Примечание: так же как высокая разрядность изображения не означает, что в нём содержится больше оттенков цвета, широкий динамический диапазон файла сам по себе не гарантирует большого динамического диапазона изображения, если он не представлен в изображаемом предмете.

Все эти дополнительные биты, которые обеспечивает нам формат HDR, великолепны и позволяют нам по сути отображать практически бесконечный диапазон яркостей. Проблема в том, что дисплей вашего компьютера (или итоговый фотоотпечаток) может передать только ограниченную шкалу яркости. Данная глава соответственно фокусируется на том, как создать файлы HDR и впоследствии преобразовать их в обычное 8 или 16-битное изображение, которое можно посмотреть на экране монитора или отправить на печать. Этот процесс обычно называют тональным отображением.