Quelle est la différence entre un «faux HDR» et un véritable HDR d'exposition entre parenthèses?


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Alors que je commençais à perfectionner mes compétences en photographie de paysage, je suis tombé sur le problème polarisant (jeu de mots) de la photographie HDR. Plus précisément, je suis tombé sur un article de blog bien écrit intitulé " Est-ce un" effet "Lightroom HDR, vraiment HDR? ". Pour citer le message:

J'ai vu ce post l'autre jour sur 500px (lien: http://500px.com/photo/8023755 ) et ça m'a fait réfléchir . Le photographe, Jose Barbosa (dont le travail est, je pense, fabuleux d'ailleurs), a écrit «No HDR» à côté de sa photo. Mais la photo (du moins pour moi) ressemble à une photo HDR. (...) J'ai creusé un peu dans les métadonnées de sa photo et j'ai vu beaucoup de travail de pinceau de réglage effectué avec Clarity (Fondamentalement, le curseur d'effet HDR dans Lightroom). Et dans les commentaires sur le post 500px, le photographe lui-même a écrit «traitement dans Lightroom et Viveza 2». (...)

Mon point (et ma question) est de savoir si HDR (ce n'est pas vraiment HDR), est-il toujours HDR? Le HDR n'est-il pas simplement devenu un effet? Un peu comme Black & White ou l'effet de traitement croisé. Avons-nous encore besoin de 3, 5 ou 7 photos croisées qui ont été traitées dans un programme comme Photomatix, pour classer une image comme photo HDR officielle? Ou le HDR est-il simplement l'effet de faire ressortir plus de détails dans les ombres et les reflets (et peut-être un peu granuleux / surréaliste).

Il semble que j'ai la même question que l'auteur: quelle est vraiment la différence entre ces "faux hdr" ajoutés par exemple, l'ajustement de la clarté de Lightroom, avec une récupération des ombres / hautes lumières par opposition au "vrai" HDR impliquant des expositions entre parenthèses à + / - n EV? Y a-t-il du bruit supplémentaire dans la méthode "fausse"? Y a-t-il une différence (notable)? Sur une note similaire, y a-t-il une raison de prendre une image hdr si nous pouvons simplement utiliser la récupération des ombres / hautes lumières pour exposer uniformément la scène entière?

Réponses:


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Quelle est la différence entre un «faux HDR» et un véritable HDR d'exposition entre parenthèses?

La seule différence est de savoir dans quelle mesure vous décidez de définir le terme Imagerie à plage dynamique élevée (HDR). Utilisez-vous le terme plus large car il est utilisé depuis plus de 150 ans pour faire référence aux techniques utilisées pour afficher une scène avec une plage dynamique plus élevée que la plage dynamique du support d'affichage? Ou insistez-vous sur une définition très étroite qui utilise des techniques qui n'existent que depuis quelques décennies pour affirmer que la seule définition légitime du HDR est une version mappée sur 8 bits d'une carte lumineuse à virgule flottante 32 bits créée par combiner plusieurs expositions entre parenthèses? C'est à peu près ça.

Le HDR, comme le terme est couramment utilisé aujourd'hui, n'est qu'une forme d' imagerie à plage dynamique élevée (HDRI) qui existe depuis au moins les années 1850.

Gustave Le Gray a pris plusieurs expositions à différentes valeurs d'exposition pour créer des paysages marins qui utilisaient le ciel lumineux d'un négatif sur plaque de verre et la mer et le rivage plus sombres d'un autre.

Le système de zones lors de la prise de vue et du développement et de la cartographie des tons effectuée dans la chambre noire au milieu du 20e siècle a été élevé à une forme d'art par Ansel Adams et d'autres, car ils utilisaient les temps de développement et l' esquive et la gravure des impressions pour réduire la plage dynamique totale d'un scène à ce que les papiers photo qu'ils utilisaient étaient capables d'afficher.

Dans le domaine de la photographie numérique, il existe plusieurs techniques utilisées pour représenter une scène avec une plage dynamique élevée en utilisant un support, tel qu'un écran d'ordinateur ou une impression, qui n'est pas capable d'un contraste aussi important entre les parties les plus claires et les plus sombres d'une scène comme la scène elle-même contient. Ce que beaucoup de gens veulent dire quand ils disent que le HDR n'est qu'une de ces techniques parmi tant d'autres.

Bien que loin d'être la seule légitime, la compréhension la plus courante aujourd'hui du terme HDRC'est ce qui a évolué à partir d'idées introduites pour la première fois en 1993 qui ont abouti à une théorie mathématique des images différemment exposées du même sujet publiée en 1995 par Steve Mann et Rosalind Picard. Il crée une carte lumineuse à plage dynamique élevée à partir de plusieurs images numériques exposées à différentes valeurs en utilisant uniquement des opérations d'image globales (sur toute l'image). Le résultat est souvent une «image» en virgule flottante 32 bits qu'aucun moniteur ou imprimante n'est capable de rendre. Elle doit ensuite être mappée en réduisant le contraste global tout en préservant le contraste local pour s'adapter à la plage dynamique du support d'affichage. Cela conduit souvent à des artefacts dans les transitions entre les zones de hautes valeurs de luminance et les zones de faibles valeurs de luminance. (Même lorsque vous ouvrez un fichier `` brut '' 12 ou 14 bits dans votre application photo sur l'ordinateur, ce que vous voyez à l'écran est un rendu 8 bits du fichier brut démosaisé, pas le véritable monochromatique filtré par Bayer 14 fichier -bit. Lorsque vous modifiez les paramètres et les curseurs, les données «brutes» sont remappées et rendues à nouveau en 8 bits par canal de couleur).

Lorsque les techniques décrites par Mann et Picard ont été appliquées pour la première fois dans des applications d'imagerie grand public, ces applications exigeaient généralement que les images soient au format jpeg. Un peu plus tard, si vous vouliez devenir vraiment exotique, vous pourriez trouver un programme qui vous permettrait d'utiliser des TIFF. Souvent, les utilisateurs prennent un seul fichier brut, créent une série de jpeg à partir du fichier unique avec quelque chose comme -2, 0, +2 différences d'exposition / luminosité, puis les combinent à l'aide du programme HDR. Même un fichier brut 12 bits peut contenir autant de plage dynamique qu'une série de jpeg -2, 0, +2. Un fichier brut de 14 bits peut contenir les informations équivalentes à celles d'une série de jpegs -3, 0, +3. Ce n'est que récemment que la plupart des applications HDR basées sur la création de lightmaps à virgule flottante ont permis d'utiliser des données de fichier brutes comme point de départ.

Dans l'utilisation la plus large des termes HDR (ou HDRI ), d'autres processus qui n'impliquent pas de cartes de luminance 32 bits et la nécessité de la cartographie des tons sont également inclus. Combiner différentes zones d'expositions différentes de la même scène, que ce soit via un `` copier-coller '' physique comme Le Gray l'a fait il y a plus de 150 ans ou via des applications d'imagerie numérique modernes qui utilisent des couches, est un moyen. Autres techniques, telles que la fusion d'exposition ou le mélange numériqueeffectuer numériquement des ajustements globaux d'une manière qui ne nécessite pas le même type de mappage de tonalité qu'une mappe lumineuse à virgule flottante 32 bits. Comme mentionné précédemment, de nombreuses techniques utilisées dans la chambre noire pour produire des tirages à partir de films exposés au 20e siècle étaient un moyen d'afficher des scènes avec une très grande plage dynamique à l'aide de papier photographique qui avait la capacité d'une plage dynamique inférieure à celle du film négatif. utilisé pour capturer la scène. Il en va de même pour ces techniques numériques variées.

Même la conversion d'un fichier brut de 14 bits, où les données pour chaque pixel n'ont qu'une valeur de luminance mais pas de vraies couleurs, et l'utilisation d'algorithmes de dématriçage pour interpoler une valeur de couleur rouge, verte et bleue de 8 bits par canal de couleur pour chaque pixel en fonction sur les différentes valeurs de luminance des pixels adjacents qui sont filtrés à l'aide d'un masque Bayer avec des motifs alternés de rouge, vert et bleu peuvent être considérés comme HDRI , en particulier lorsque des courbes de tonalité de forme irrégulière sont appliquées aux valeurs RVB résultantes.


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À mon avis, c'est aussi simple que cela: une photo HDR est une photo dans laquelle vous essayez de faire apparaître les détails dans chaque partie d'une scène avec une plage dynamique élevée. Après tout, c'est ce que dit le nom "HDR".

Maintenant, qu'est-ce qu'une plage dynamique élevée? C'est lorsque les parties sombres de l'image sont beaucoup plus sombres que les parties claires de l'image. Historiquement, on prenait plusieurs photos avec des expositions différentes pour capturer les détails dans chaque partie de la scène, car les appareils photo n'avaient pas la capacité de capturer une plage dynamique élevée. De nos jours, l'appareil photo peut facilement capturer 14 arrêts d'exposition (ce qui signifie que le détail dans le ton le plus sombre est 2 ^ 14 fois moins de lumière physique que les tons les plus brillants que l'appareil photo peut capturer) (par exemple: le Nikon D750 a 14,5 arrêts de plage dynamique ). C'est beaucoup, et dans plus de situations qu'avant assez pour obtenir le même effet d'une "photo HDR" en utilisant plusieurs expositions. Donc, en bref, les caméras sont devenues meilleures pour capturer de grandes portées, et par conséquent, le besoin de plusieurs photos d'expositions différentes a diminué, mais cela ne le rend pas non plus HDR. Pour conclure, la photo sur 500px que vous avez liée est définitivement une photo HDR, car vous pouvez voir que vous pouvez voir beaucoup de détails dans toutes les parties de l'image pour une scène avec à l'origine beaucoup de plage dynamique.


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si nous pouvons simplement utiliser la récupération des ombres / hautes lumières pour exposer uniformément toute la scène

Cela dépend de la plage dynamique de la scène que vous essayez de capturer et de la plage dynamique que le capteur est capable de capturer.

Si vous obtenez à peine des détails dans les ombres lorsque vous exposez afin de ne pas souffler les hautes lumières, vous avez besoin de plusieurs expositions.

Si vous pouvez obtenir suffisamment de détails dans les ombres (avec des niveaux de bruit minimaux ou acceptables) tout en préservant les hautes lumières, vous pourriez être satisfait de capturer et d'ajuster une seule photo.


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Ma réponse sera une sorte de moyen pratique et expérimental de comprendre.

  1. Allez dans un endroit comme une ville avec un bâtiment et la rue où vous pouvez regarder directement le soleil ou le ciel dans la journée ensoleillée, ou pour aller à l'endroit où, par exemple, il y a une forêt et vous pouvez aussi bien voir le soleil ou le ciel.

  2. Regardez (de vos propres yeux) les bâtiments ou les arbres.

  3. Regardez le ciel ou près du soleil (ne regardez pas directement le soleil).

Vous pouvez observer comment les yeux s'adaptent. Vous pouvez voir les arbres et le ciel.

  1. Prenez votre appareil photo lorsque vous avez l'option de vue en direct, vous pouvez l'allumer.

  2. Concentrez votre appareil photo sur les mêmes points que vous aviez regardés.

Vous verrez que la caméra ne peut pas efficacement sur une seule et seule exposition obtenir la vue du ciel et des objets les plus sombres. Même si vous photographiez la scène avec une sorte de réglages d'exposition moyenne, il y a des endroits qui seront noirs et certains qui seront blancs (sous-saturés et sursaturés). Même si vous essayez de réduire ou d'augmenter localement l'exposition dans le logiciel spécialisé (il y en a beaucoup), il n'y aura aucun moyen de retirer la forme et les couleurs des blancs et des noirs.

C'est la réalité. Les capteurs de courant ne sont pas aussi avancés que les yeux. BTW pour le bien de l'art, c'est aussi la fonctionnalité souhaitée, qui est utilisée dans la photographie Low Key et High Key.

Continuons l'expérience.

  1. Si vous pouvez prendre quelques photos pour obtenir plus d'informations, puis les fusionner dans le logiciel HDR plus tard, vous combinerez toutes les informations de toutes les photos.

  2. Le mieux est de prendre plus d'images avec un pas EV plus petit, lorsque la scène est statique. S'il y a des objets en mouvement, il doit y avoir un bon compromis entre le nombre de tirs et le pas EV.

Selon la situation, vous pouvez prendre 3 images +/- 1EV ou 3 avec + / 2EV jusqu'à 9 photos ou plus +/- 0,5EV ou même +/- 2EV.

La façon dont vous effectuez le changement EV est également importante. Fondamentalement, le moyen le plus populaire consiste à augmenter ou diminuer le temps d'obturation. Avec certaines limites, on peut utiliser les changements ISO pour obtenir les mêmes, mais avec des valeurs ISO élevées, les images sont plus bruyantes. Changer l'ouverture rend les images difficiles à fusionner et les effets sont intéressants (je dirais artistiques ou conceptuels). Bien sûr, on peut utiliser des filtres ND, pour étendre sa propre gamme EV - essayez d'utiliser des filtres extrêmes comme ND 3.0.

Enfin, lorsque l'ensemble d'images est bien préparé et avec une très large gamme d'EV, le résultat HDR sera incroyable et il n'y a aucun moyen de le simuler à partir d'une seule image, car l'image unique contiendra certainement moins d'informations.

Commentaires finaux.

Vous pouvez capturer ce type de scène à l'aide d'un filtre dégradé, mais le HDR est plus général, surtout lorsque la frontière entre les endroits clairs et sombres n'est pas linéaire.

Je recommande d'utiliser un trépied pour toutes les expériences avec HDR :-).


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Il y a une idée fausse de «HDRI»

Une image à plage dynamique élevée a une plage plus dynamique qu'une image normale. Cela semblait une explication assez boiteuse, mais c'est ce que c'est.

Voici quelques animations que j'ai faites expliquant ce qu'est un Hdri: http://www.otake.com.mx/Apuntes/Imagen/EnviromentMaps/Index.html#HighDynamicRangeImages

L'idée fausse est qu'une partie du processus de manipulation de ces images, appelée cartographie des tons, est la même que l'image Hdri elle-même. Ce n'est pas. Une image Hdri contient vraiment plus d'informations. Extérieur ensoleillé et intérieur sombre ensemble.

Pour pouvoir revoir ces informations sur un moniteur normal, l'image Hdr doit être "remappée". Une image mappée a un type de contraste spécifique. Pas un contraste global mais un contraste sur des zones adjacentes. Vous pouvez maintenant voir des nuages ​​contrastés et des intérieurs sombres contrastés par exemple.

Le fait est que vous pouvez prendre une photo normale (sans bracketing) et la toner, afin que vous puissiez avoir l'apparence "hdri".

Voici 3 tournages. L'une est le ton mappé à partir d'un ensemble de 3 photos entre crochets (véritable hdri mais maintenant le ton mappé dans une image 8 bits)

Le second est un ton cartographié à partir d'un seul tournage.

Le troisième n'est que le single shoot normal mais bouge beaucoup les niveaux, pour révéler des informations supplémentaires sur le ciel que nous n'avions pas vues auparavant.

Le fait est qu'une photo normale peut être manipulée, esquivée et brûlée pour obtenir un aspect similaire, un aspect contrasté sur une photo.

Voici les photos originales entre crochets Celle utilisée pour (2) et (3) est l'Ev0:

Certaines informations y sont cachées. Mais une fois traité, il pourrait se mettre en bande, car vous disposez de peu d' informations sur les pixels. Pour éviter les bandes, il vaut mieux avoir plus d'informations, plus de niveaux de tons clairs et plus de niveaux sur les ombres ... C'est pourquoi vous avez pris les images entre crochets.

Le point est similaire à ce post: quel est l'intérêt de capturer des images 14 bits et de les éditer sur des moniteurs 8 bits? Plus de niveaux d'informations sont meilleurs lors de l'édition d'images.

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