PhotoHint 15: HDR fotografie

Lidská civilizace je chronicky zamilovaná do technických vynálezů. I samotná fotografie je jedním z nich. A průběžně se objevují technické vynálezy a vylepšení, které rozšiřují její možnosti. Jedním z nich je HDR – výraz, který působí v posledních letech téměř jako zaříkávadlo.

Zkratka HDR pochází v anglického High Dynamic Range = vysoký dynamický rozsah. Přesněji by to asi, vzhledem k náplni, mělo znít „široký tonální rozsah“, ale o sémantice tento článek není.

Skládání do HDR je však pouze prvním z potřebných procesů. Tím druhým a navazujícím je tone mapping – mapování tónů. Postupně si osvětlíme oba procesy, ale nejdřív začneme vysvětlením, proč a kdy vlastně HDR použít.

Při fotografování digitálním fotoaparátem jsme velmi často omezeni jeho schopností (konkrétně schopností obrazového senzoru) v jednom záběru zaznamenat kresbu ve světlech i ve stínech vysoce kontrastních scén. Tyto situace se mohou objevit u různých fotografických témat. Nejčastěji to jsou: ostré sluneční světlo, snímky v protisvětle a proti slunci, interiéry s výhledem na jasné světlo, večerní a noční město se zdrojem osvětlení v záběru, extrémně lesklé kovové předměty (šperky, příbory…).

Využití principu HDR se pravděpodobně zrodilo v hlavě fotografa Gustave Le Graye již několik let po vynálezu fotografie. Již kolem roku 1850 experimentoval ve fotokomoře s kombinováním různě naexponovaných negativů té samé scény. Za oficiálního vynálezce HDR se považuje Charles Wyckoff se svými výzkumy z 30-tých a 40-tých let 20. století. Od 80. let dvacátého století začal výraznější vývoj této technologie hlavně díky paralelnímu vývoji počítačů. Je nutno říci, že v této době to již nebyla prioritně fotografie, která by byla motivací pro technologický pokrok v této oblasti, ale ekonomicky zajímavější oblasti, jakými jsou filmový průmysl, video, medicína, počítačové hry a virtuální realita.

My však zůstaneme v oblasti fotografie. Proces tvorby by se dal rozdělit do tří částí:

• Fotografování
• Slučování do HDR
• Mapování tónů

Fotografování

Jak při fotografování zjistit, zda je v konkrétním případě důvod využít HDR? Většinou to můžeme odhadnout ihned po odfocení z obrazu na displeji, kdy v nejsvětlejších a nejtmavších částech obrazu již nevidíme detaily. Ti exaktněji smýšlející si mohou v menu fotoaparátu zapnout funkci zvýrazňování přepalů (oblasti bílé, ve kterých již není kresba) a někdy i podpalů (oblasti černé, ve kterých již není kresba). Tyto oblasti na displeji blikají. Pak je důvod pro využití HDR.

Fotografování v HDR vyžaduje nafotografování dvou nebo více různě naexponovaných fotografií toho samého záběru. Vzhledem k tomu, že rozdíl by měl být pouze ve světlosti a tmavosti jednotlivých fotografií, a ne v jejich obsahu, je tento postup použitelný pouze pro statické scenérie. Drobné odlišnosti, jako je třeba tekoucí voda, se ještě dají tolerovat, ale výrazné rozdíly, třeba různě se pohybující lidé, by ve výsledku působily problémy. Vzhledem k tomu, že budete u přeexponované varianty fotografie potřebovat rozdíl o 2 a více EV stupňů, bude i u méně silného denního světla vhodnější použít stativ, aby nedošlo k pohybové neostrosti. U tmavších scén, například v interiéru, je nutností. Pro vaše první pokusy vám ho doporučuji i za velice silného světla. Předejdete tak možnému zklamání z výsledku.

Série vašich fotografií by měla být na všech expozicích totožná. Proto kromě stativu doporučuji po prvním zaostření vypnout i automatické ostření. Co kdyby si to fotoaparát u jedné z expozic rozmyslel a najednou zaostřil někam jinam. Ze stejného důvodu je možné u jednotlivých expozic měnit pouze časy a ne clonová čísla. Ty mají vliv na hloubku ostrosti, takže fotografie by nebyly úplně stejné.

Co se obrazového formátu týče, doporučuji fotit do RAW. Nejen z důvodu, že tento formát je 10–14 bitový a tudíž výrazně kvalitnější než 8 bitový JPG. Hlavně proto, že ještě není fotoaparátem zpracován, a tudíž má stále lineární charakteristiku. Ta má klíčový význam pro návazný proces, kterým je skládaní do 32 bitového obrazu. Při fotografování vždy používejte co nejnižší citlivost ISO. Následným skládáním se sčítá, takže šum by mohl být příliš výrazný.

Sadu fotografií můžete vyfotografovat:

• V manuálním režimu. Pokud začnete nejtmavším snímkem, ujistěte se po odfocení, zda neobsahuje přepaly. Ve druhé expozici prodlužte čas o 2 EV stupně (4× – např. z 1/200 na 1/50). Následně zkontrolujte histogram. Pokračujte další a další expozicí vždy s časem prodlouženým o 2 EV stupně až po situaci, kdy levá polovina histogramu bude úplně prázdná. Černý bod tak bude naexponovaný jako šedý a bude tak obsahovat minimum šumu. Tento postup při fotografování je sice nejpřesnější, ale zároveň nejsložitější. Takže začínajícím fotografům rozhodně nedoporučuji.
  
  
• V režimu priority clony s využitím funkce AEB (automatic exposure bracketing) – automatická stupňovaná expozice. Tato funkce je v současné době součástí téměř každé digitální zrcadlovky a špičkových kompaktů – vyvolatelná z menu. Po její aktivaci vám fotoaparát pořídí 3 nebo více fotografií po EV stupních, které si navolíte. Doporučuji alespoň-2/0/+2. Jeden EV stupeň jako rozdíl nemá prakticky význam. Je vhodné si uvědomit, že dynamický rozsah digitálního fotoaparátu je v rozsahu 9–11EV, což je zhruba 5EV oběma směry od střední šedé. Jeden EV stupeň rozdílu se tam jeví jako dost zanedbatelný. Rozšíření tonálního rozsahu o 2 EV stupně oběma směry je obvykle postačující pro většinu kontrastních motivů (zkontrolovat následně na histogramu). U některých fotoaparátů je možné AEB funkci nastavit až v rozsahu +5/-5EV a u jiných pouze +0,7/-0,7EV, což je bohužel nedostačující. Takže volba vhodného fotoaparátu je v tomto ohledu zásadní.
  
  
• Pro majitele jiných fotoaparátů, které nedisponují funkcí AEB, je použitelná metoda, při které v režimu priority clony nafotografujete kromě správné expozice druhou s kompenzací expozice +2 a třetí s kompenzací –2. Prioritu clony a kompenzaci expozice mají i mnohé lepší kompaktní fotoaparáty, takže ani jejich majitelé nejsou o možnost využít HDR ochuzeni.