Přepálené fotografie? Pochopte, co je dynamický rozsah, a jsou minulostí

Termín dynamický rozsah se používá při popisu scén, při recenzích fotoaparátů a vůbec je to oblíbené zaklínadlo. Přitom myšlenka za ním je jednoduchá. Pokud pochopíte jeho princip a naučíte se s ním při fotografování pracovat, můžete zabránit přepalům nebo podexponování scény.

Rozsah scén

U focených scén je dynamický rozsah (dynamic range) poměr mezi nejsvětlejším a nejtmavším místem ve scéně. Někdy se stejné veličině říká také tonální rozsah. Pozor, nezáleží tu na celkové světlosti scény, jen na rozpětí světel a stínů, které se snažíme zachytit.

Následující dvě scény mají proto každá samostatně velmi malý dynamický rozsah:

Dvě různé scény, každá s velmi malým dynamickým rozsahem.jpg

Dvě různé scény, každá s velmi malým dynamickým rozsahem.

Pokud se ale pokusíme vyfotit obě části najednou, dynamický rozsah celkového obrázku tím výrazně stoupne:

Jedna scéna s výrazně větším dynamickým rozsahem.jpg

Jedna scéna s výrazně větším dynamickým rozsahem.

Pokud bychom chtěli být přesní a měřit konkrétní rozsah, bylo by to v jednotkách EV – Exposure Value. Posun o jednu EV znamená dvojnásobné zvýšení světla, takže například dynamický rozsah 10 EV by znamenal poměr 1 : 210, tj. 1 : 1024 mezi nejsvětlejším a nejtmavším místem.

Rozsah fotoaparátu

Definice dynamického rozsahu u fotoaparátu je mírně jiná. V tomto případě nás samozřejmě nezajímá, jak světlé nebo tmavé je tělo fotoaparátu – měříme poměr mezi nejsvětlejším a nejtmavším pixelem rozlišitelným na jedné fotografii.

Samozřejmě nejtmavší zobrazitelný pixel na fotografii bude vždy naprosto černý, ale díky šumu nemůžeme přesně určit původní skutečnou barvu objektu. Nejtemnější rozlišitelný pixel je tedy těsně nad hranicí šumu daného snímačem.

Znamená to, že dynamický rozsah fotoaparátu se může lišit podle použitého nastavení, zejména podle aktuální ISO citlivosti. Čím vyšší citlivost, tím vyšší šum, což znamená, že se nám více a více tmavých pixelů slévá dohromady (nepoznáme rozdíl mezi různými světlostmi a šumem) a použitelný dynamický rozsah se snižuje.

Díky modernějším technologiím se šum stále snižuje, takže se efektivní dynamický rozsah zlepšuje. Také obecně platí, že větší senzory dokážou dosáhnout lepšího dynamického rozsahu než senzory menší (při stejné technologické pokročilosti – nemusí to proto platit, pokud je větší senzor o deset let starší).
Nejlepší současné zrcadlovky mají dynamický rozsah kolem 14 EV.

Pro nás fotografy je klíčovým úkolem vměstnat dynamický rozsah scény co nejpřesněji do rozsahu fotoaparátu. Pokud to ale není možné, musíme si s tím jako fotografové nějak poradit.  Jak to provést, si řekneme v následujících řádcích.

Sledujte histogram

Histogram je graf, který ukazuje rozložení jasů ve fotografii. Některé fotoaparáty jej dovolují zobrazit na LCD ještě před pořízením snímku, jinde ho vidíme až po zmáčknutí spouště.

Na histogramu jsou vlevo nejtmavší body a vpravo ty nejsvětlejší. Každý jednotlivý sloupec nad osou ukazuje množství bodů o konkrétní světlosti. Nemáme informaci o přesném počtu bodů o tomto jasu, ale spíš o jejich relativní množství.

Histogram je důležitý pomocník, který nám řekne, zdali se dynamický rozsah scény vejde do rozsahu fotoaparátu. Podívejme se na histogramy patřící k ukázkovým fotografiím.

Tři histogramy odpovídající jednotlivým fotografiím vlevo.jpg

Tři histogramy odpovídající jednotlivým fotografiím vlevo.

Na obrázku je dobře vidět, že první dvě fotografie mají jasy jen v úzkém rozsahu (v případě mraků ve velmi úzkém), ale když se spojí, obsahují už prakticky celou škálu hodnot.

Tato varianta je ještě dobrá. Pozor si musíme dávat ve chvíli, kdy graf „naráží“ do pravého okraje. Tehdy nastává tzv. přepal – jas některých bodů už přesáhl schopnosti fotoaparátu. Všechny takové body získají 100procentní bílou barvu (protože víc už nezpracujeme) a mohou se začít objevovat jednobarevné fleky:

Chyba při focení: přepal v mracích.jpg

Chyba při focení: přepal v mracích.

Pokud se přepal objeví, je téměř nemožné ho spravit na počítači, proto je potřeba tuto situaci řešit už při focení – to obvykle znamená zmenšit expozici (zkrátit čas a/nebo zvýšit clonu). Sice tím dojde ke ztmavení dolní poloviny obrázku, ale to je bohužel kompromis, který musíme udělat. Není to ale konečná.

Jak zachytit co největší dynamický rozsah

Fotografie s tmavou zemí a světlý nebem (ale nepřepáleným) je ukázka toho nejlepšího, co běžný fotoaparát dokáže vyprodukovat. Můžeme mu ale pomoci. Ne všechno lze udělat dokonale přímo ve fotoaparátu, něco se upravuje až na počítači. Ale pokud při focení dokážeme vyprodukovat co nejlepší obrazová data, budeme mít po úpravách viditelně kvalitnější finální fotografii.

Pokud chcete zachytit co největší dynamický rozsah, základem je použít co nejmenší citlivosti ISO. Jak je zmíněno na začátku článku, ISO přímo ovlivňuje dynamický rozsah, takže s nejmenší citlivostí dosáhneme nejlepších výsledků.

U některých fotoaparátů platí výjimka, protože mají nějakou přirozenou ISO citlivost (třeba 100), ale dokážou ji „podvodem“ zmenšit na speciální hodnotu (např. na 50), ale ta už má rozsah menší. Obvykle je ale tato speciální hodnota zvláštně označená, takže si ji nespletete (například Low namísto číslovky 50). Doporučuju ale pro jistotu prozkoumat manuál nebo recenze.

Druhé pravidlo je fotit do RAW formátu. Z něj získáme víc dat a často je možné z něj vytěžit i barvy, které by byly v JPEG oříznuté na čistě bílou. Ve většině případů se nám rozšíří použitelný dynamický rozsah. Nepředstavujte si zázraky, ale zlepšení o 10 až 20 procent je reálné, a to už může hrát roli. Formát RAW se také hodí prakticky u jakéhokoliv focení, takže pokud ho ještě nepoužíváte, přečtěte si článek o vlastnostech RAW souborů, kde je i spousta praktických ukázek, které vás snad přesvědčí.

Dále už to závisí na konkrétním fotografickém tématu. Například u krajin je obvyklé použití šedého přechodového filtru, což je tabulka skla, která je směrem k jednomu okraji začerněná a na opačné straně je zcela průhledná. Pomůže nám ztmavit nebe, ale zem nechá stále stejnou, takže se dynamický rozsah scény zmenší a nic už nebrání prodloužit expoziční dobu.

Při focení lidí, za kterými je světlá obloha, můžete zase použít blesk, odraznou desku nebo jiný zdroj světla. Více podrobností o svícení si přečtěte v článcích o focení s bleskem nebo o focení s odraznou deskou. Je dobré si uvědomit, že tyto nástroje často řeší právě problém omezeného dynamického rozsahu.

Úpravy na počítači

Poté, co máme z fotoaparátu k dispozici co nejlepší data, se můžeme vrhnout na úpravy. Pokud se nám snímek líbí, pak samozřejmě není co řešit. Jestliže krajinu fotíme směrem po slunci místo proti němu, pak je mnohem větší šance, že nám rozsah světel a stínů nebude dělat takové problémy a nemusíme se trápit.

Ale ne vždy je krajina, kterou chceme fotit, právě směrem po slunci. Nenosíte-li přechodové filtry s sebou, můžete je simulovat v počítači, konkrétně v Zoner Photo Studiu funkcí Přechodový filtr (je tak důležitý, že je v Editoru přímo mezi ikonkami vedle obrázku). Díky této funkci můžeme nastavit, kterou část obrázku zesvětlit či ztmavit a s jakou intenzitou chcete tuto operaci provést. Na tento snímek jsem aplikoval dva filtry a výsledek vypadá následovně:

Po použití funkce Přechodový filtr.jpg

Po použití funkce Přechodový filtr.

Přechodový filtr byl podrobněji nastíněn ve starším článku nebo v článku o vylepšení krajinářské fotografie.

Softwarový přechodový filtr má oproti reálnému sklíčku výraznou nevýhodu: pomůže nám sice zesvětlit zem, ale přitom vzroste šum. Míra šumu záleží na tom, jak tmavá tato část původně byla a jak moc jsme jí museli přidat jas. Pokud dochází k razantnímu zesvětlení, začne být šum velmi nehezký, ale tento efekt bude vidět jen při větších použitích (obvykle tisk na větší formát). Pokud se jen chceme pochlubit na Facebooku, šum bude problém velmi zřídka.

Pokud nemáme přesně oddělenou oblohu a zem, můžeme použít automatickou možnost opravy. Ideální je pro tuto situaci modul Vyvolat a jeho posuvníky Světla a Stíny.

Posuvníky v modulu Vyvolat.jpg

Posuvníky v modulu Vyvolat.

Prostým ztlumením světel a zesílením oblasti stínům se Zoner Photo Studio snaží kompenzovat původní tonální problémy. Po této jednoduché úpravě dostáváme následující výsledek:

Po úpravě pomocí posuvníků Světla a Stíny.jpg

Po úpravě pomocí posuvníků Světla a Stíny.

Došlo sice ke ztrátě kontrastu, ale dostali jsme se tím snadno z jinak složité situace. Fotografii můžeme navíc zase zkusit opět oživit posuvníky Kontrast nebo Zřetelnost.

HDR

Zkratka HDR označuje High Dynamic Range, tady vysoký dynamický rozsah. Je určena obrázkům, které vznikly speciální cestou, aby překonaly původní rozsahová omezení fotoaparátu. Postup je takový, že se nafotí několik zdrojových fotografií s různými expozicemi, takže dostaneme sérii různě světlých snímků. Jejich spojením pomocí zvláštních algoritmů vznikne jedna finální, jako například na ukázce níže.

Finální fotografie nahoře vznikla spojením z pěti snímků.jpg

Finální fotografie nahoře vznikla spojením z pěti snímků.

Postup zpracování je popsaný ve starším článku o HDR v praxi.

Neleknout se a nepřepalovat

Pochopit problematiku dynamického rozsahu je klíčové, pokud chcete dosáhnout technicky dokonalých fotek. Zachytíte v nich co nejvíce světel a stínů, snížíte šum a vyhnete se nehezkým přepáleným oblastem.

Ať už používáte jakýkoliv postup a setkáte se s jakoukoliv komplikovanou scénou, vždy je dobrá šance, že se doberete použitelného výsledku. Stačí zachovat klid, při focení pravidelně kontrolovat výsledky a nepřepalovat obrázky. Pak se vám podaří využít váš fotoaparát na maximum.

Poslední aktualizace 13. ledna 2016

144 0
Děkujeme! Nasdílejte prosím článek dál, ať se o něm dozví další lidé.
Jejda! Mrzí nás, že se vám článek nelíbil. Řeknete nám prosím proč?


Autor: Vít Kovalčík

Od začátku roku 2012 jsem na volné noze a živím se fotografií. Zkušenosti s focením v ateliéru i jinde jsem sbíral v předchozích letech, kdy jsem přes den pracoval a fotil po večerech a o víkendech. Nemám jedno vyhraněné téma – rád fotím lidi, ale také krajiny a města. Jestliže vás moje snímky zaujaly, nebojte se navštívit mé webové stránky.

Číst všechny články.

Komentáře