Techniki HDR

HDR to pierwsze litery słów High Dynamic Range (Wysoki (rozszerzony) poziom dynamiki)a nazwa ta oznacza techniki fotografowania pozwalające na uzyskanie zdjęcia o rozszerzonym zakresie jasności, czyli o większej dynamice. Techniki zwiększania liczby odcieni jasności w stosunku do standardowego zapisu z matrycy światłoczułej nazywane są w skrócie HDR. W terminologii polskiej używa się też tego skrótu, a jego rozwinięciem na język polski jest

ROZSZERZONY ZAKRES DYNAMICZNY

Istniej już kilka różnych metod realizowania zdjęcia HDR. Najstarsza i dość ograniczona w swoich możliwościach metoda polega na

wykonaniu kilku zdjęć z różnym czasem ekspozycji
- Na kolejnych zdjęciach z coraz dłuższym czasem otwarcia migawki mamy prawidłowo naświetlone obszary kadru o coraz mniejszej jasności, podczas gdy obszary jasne są na tych kolejnych zdjęciach coraz bardziej prześwietlone.

Nałożenie na siebie tych kilku zdjęć za pomocą odpowiedniego programu pozwala zwiększyć dynamikę odwzorowania jasności.

Otrzymujemy zdjęcie, na którym rozróżnione jest więcej odcieni jasności niż na każdym z nich z osobna.

Taka metoda może być stosowana w prawie we wszystkich konsumenckich cyfrowych aparatach fotograficznych, najistotniejszym brakiem tej metody jest jej ograniczenie do fotografowania obiektów nieruchomych. Trzeba bowiem wykonać kilka kolejnych zdjęć i potem nałożyć je na siebie. Poruszające się obiekty lub poruszenie aparatem pomiędzy kolejnymi zdjęciami prowadzi do poważnych zniekształceń ostatecznego obrazu HDR. Niezbędny jest więc statyw i nieruchomy obraz.

Pewnym rozwiązaniem jest zarejestrowanie obrazu w pliku RAW i następnie jego „wywołanie” z kilkoma stopniami rozjaśnienia.

Oprócz tej klasycznej już metody nakładania na siebie kilku zdjęć o różnej ekspozycji istnieją już metody doskonalsze, pozwalające rejestrować obrazy HDR obiektów poruszających się a także rejestrować filmy w technice HDR.

Nie mylić techniki HDR ze skrótami HD, czy Full HD, które odnoszą się do rozdzielczości – liczby pikseli tworzących obraz wideo.

Opracowane do tej pory techniki i technologie pozwalają na rejestrowanie obrazów z dynamiką porównywalną do możliwości oka ludzkiego, czyli z dynamiką rzędu kilkudziesięciu tysięcy. Tzn. zapisane zostają kilkadziesiąt tysięcy rozróżnialnych odcieni jasności.

Przechodząc do obrazów kolorowych, to wiemy, że powstają one w wyniku nałożenia na matrycę filtru Bayera, co pozwala rejestrować jasność kolorów CZERWONEGO, ZIELONEGO i NIEBIESKIEGO, oznaczanych RGB, od anglojęzycznych nazw tych kolorów - Red, Green, Blue. Technika HDR w przypadku rejestrowania obrazów z matrycą przykrytą filtrem Bayera pozwala zwiększyć dynamikę każdego z tych kolorów analogicznie, jak zwiększa dynamikę odcieni szarości. Dla łatwiejszego zrozumienia istoty technik HDR będziemy nadal odwoływać się do obrazów czaro – białych pamiętając o możliwości ich przekształcania w obrazy kolorowe.

Nie wnikając bardziej w szczegóły, techniki HDR pozwalają zarejestrować obrazy o dynamice zbliżonej do dynamiki realnych obiektów, które fotografujemy. Ale teraz pojawi się nowy problem. Mamy zapisany obraz o dynamice około 50 000 ale urządzenia wyświetlające obrazy, a więc monitory i projektory pozwalają odtwarzać obrazy z dynamiką 8 bitową, czyli 256 odcieni na każdy kolor. Stąd istnieje fizyczne ograniczenie widzenia wszystkich odcieni obrazu.

ZDJĘCIA PRZYKŁADOWE: