High Dynamic Range Photography & Tonemapping
.
   
   
   
.
 

 

HDR

HDR is de afkorting van High Dynamic Range photography (Hoog dynamisch bereik fotografie)
HDRI is de afkorting van High Dynamic Range Image (HDR foto)

Het aantal contrast stappen, tussen wit en zwart is bij digitale opnamen beperkt.
Onze ogen kunnen veel meer contrast stappen onderscheiden dan met een normale digitale camera kan worden weergegeven.
Vooral bij foto's waar lichte en donkere passages worden weergegeven is dat een probleem.
Ofwel zijn de details uit de donkere passages verdwenen, ofwel zijn de details weg (uitgebrand) in de heldere passages van de foto.
Typische voorbeelden hiervan zijn landschapsfotografie en foto's genomen in kerken en grote gebouwen, waar het zonlicht door de ramen straalt, maar waar ook veel details aanwezig zijn in de minder verlichte achtergronden.
Als er een duidelijke horizontale of verticale helderheidsovergang is kan je dit probleem op lossen met GND verloop grijsfilters (graduated Nutral Density filters).
Is die er niet dan kan je met de digitale technologie dit probleem ook met HDR aanpakken.

Hier een voorbeeld van en nachtopname van de H. Bloedkapel te Brugge (na omzetting van 32 bit HDR naar 8bit jpg)

Onder: De Originele (8bit jpg) opname (één van de 5 foto's waaruit de HDR foto is samengesteld )

Voor een HDR opname maak je meerdere foto's van hetzelfde onderwerp, met oplopende belichting.
Nadien gaat men met speciale software deze foto's combineren tot een 32bit (of meer) foto die zowel in de donkere als heldere gebieden veel meer details bevat.

Een probleem is echter dat de meeste monitoren maar 8bit contrastdiepte aankunnen, waardoor we het resultaat van onze HDR foto niet kunnen zien op een monitor (bij het bekijken wordt hij door de fotoviewer omgezet naar 8 bit).
Daarom wordt de HDR foto nadien teruggebracht tot een 8bit jpg foto, dit doen we met behulp van " Tonemapping" software.

Tonemapping

Met tonemapping maak je van één foto met hoger dynamisch bereik (32 bit of meer) , een 8 bit jpg of 16 bit Tiff foto met een beter contrast in donkere en heldere gebieden van de foto.
Deze techniek passen we dan ook toe om onze 32 bit HDR samengestelde (Tiff) foto om te zetten naar een (8 bit) .jpg foto

Een HDR foto maken:

Foto's maken voor een HDR opname

Het is de bedoeling om minimum 3, beter een 5-tal foto's te maken, die nadien worden gecombineerd tot een 32 bit HDR foto.
Uiteraard heb je een statief nodig, anders zijn de foto's nadien nog moeilijk op elkaar uit te lijnen.
Eerst wordt een foto genomen met "normale" belichting.
Kadreer de foto naar wens, stel de camera op diafragma voorkeur (A) , ISO op manueel, (ISO zo laag mogelijk), en de sluitersnelheid op aut.
Noteer de sluitersnelheid die de camera heeft gekozen voor "normale" belichting
Stel nu de camera op manueel (M), stel de sluitersnelheid en het diafragma op dezelfde waarde.
Stel manueel scherp.
Neem nu de foto voor "normale " belichting.
Neem nu achtereenvolgens 2 foto's die resp. 1 stop en 2 stops overbelicht zijn, door de sluitersnelheid met 1 (volledige) stop, nadien met nog een stop te verlagen.
Neem nu achtereenvolgens 2 foto's die resp.1stop en 2 stops onderbelicht zijn , door de sluitersnelheid met 1 stop en 2 stops te verhogen.
Bij grote contrasten kunnen 3 tot 4stops nodig zijn om een goed resultaat te halen, in dit geval maak je dan 2 x 4 over en onderbelichte foto's i.p.v. 2 x 2 foto's .
Met het histogram kan je de belichtingsstappen kontroleren .
Je kunt ook de bracketing mode gebruiken indien je de helderheidstappen voldoende groot kunt kiezen (1 stop), dit is echter niet bij alle camera's mogelijk.

Het resultaat is 3-5 of meer foto's met verschillende helderheidsniveau's die in de eerste reeks meer details in het zwartniveau zullen bevatten en in de 2de reeks, meer details in de heldere gebieden zullen bevatten.

Foto's combineren tot een 32 bit HDR foto

De foto's moeten nu nog gecombineerd worden tot een 32 bit foto met gespecialiseerde HDR software.
Uitleg: Zie verder
Merk op: Als de foto's in RAWgenomen zijn, zal je ze eerst moeten omzetten naar (16 bit) Tiff of PSD. Zorg er voor dat alle foto's met dezelfde RAW parameters zijn omgezet.

Omzetten van de HDR foto - Tone mapping

Nadat je de 32 bit HDR (Tiff) foto hebt gemaakt en opgeslagen, moet die nu nog omgezet (gecompressed) worden naar een finale 8bit jpg foto om hem op uw (3x8 bit) monitor te kunnen bekijken.
Dit kan je doen met het "Tone mapping" tool, dit is een functie die in hetzelfde software pakket beschikbaar is.
Met tonemapping heb je een aantal mogelijkheden om tot het gewenste resultaat te komen, het is even experimenteren, om de juiste keuzes te maken.
Hoe dit moet vind je verder, maar ik verwijs ook graag naar de tutorials van de betreffende software pakketten.
Gezien je bij jpg maar 8 bitscontrast diepte hebt, zal een deel van het HDR effect verloren gaan, via een preview kan je zelf beslissen waar je accenten wilt leggen, op donkere of heldere passages.

HDR software:

De 2 belangrijkste software pakketten om de foto's te combineren tot een HDR foto zijn Photoshop CS2 (en hoger) en Photomatix.
Beide zijn betalende software pakketten, Photoshop één van de beste fotobewerkingsprogramma's op de markt, maar het is ook een pak duurder.
Je kunt ze downloaden en gedurende een beperkte tijd gratis uittesten, zodat je beter uw keuze kunt maken.
De trial versie van Photoshop werkt na een bepaalde tijd niet meer, zolang je bij Photomatrix de "trial" versie gebruikt staat er een watermerk op.
Wat je verder wilt gebruiken moet je aankopen.
Er bestaat echter ook "gratis HDR software" zie verder

Photomatix.

HDR & Tonemapping foto maken met Photomatrix:
Foto's inladen met "File open"
Ga naar "HDRI" -"Generate HDR"
Nu heb je een aantal opties: kies voor "Standaard curve" eventueel "Align Images" om de foto's uit te lijnen.
Na enkele seconden krijg je een 32bit HDR beeld. Sla dit beeld op.
Het beeld lijkt nergens op, omdat de monitor geen 32bit beeld kan weergeven, het moet eerst nog via tonemapping omgezet worden naar een 8 bit jpg of 16bit Tiff.
Klik: "HDRI-Tonemapping"
Nu kan je de wit en zwart begrenzing (cliping) instellen. Ook de verzadiging, helderheid, aanscherpen of verzachten (smoothing: reduceert halo effect en ruis). Klik op "OK".
Nu heb je een 16 bit Tonemapping foto, die je kan opslaan als .Tiff of .bmp voor verdere bewerking of als 8bit .jpg als eind resultaat.

Tutorials:
Hier vind je de tutorial hoe te werken met Photomartrix
Tutorial op Raym's fotosite ivm HDR met Photomatrix
Voor de meer gevorderden: www.ppmag.com

Photoshop (vanaf CS2)

32bit/kanaal HDR foto samenstellen:
Ga naar: "Bestand-Automatisch-Samenvoegen tot HDR"
Kies "Bladeren" om de folder met de bronfoto's te zoeken waaruit de HDR foto zal samengesteld worden.
Selecteer de foto's, klik op "Openen"
De foto's zijn nu geselecteerd.
"Poging om bronafbeeldingen aut. uit te lijnen" aanvinken en "OK" drukken
Na verwerking krijg je de 32bit foto te zien.
Met de schuifknop kan je nu het "witpunt " instellen, schuif de knop tot net onder de meest rechtse informatie op de histogram curve.
Druk "ok"
Na processing krijg je de 32bit foto.Die kan je best opslaan.
Op deze foto kan je nog een aantal correcties toepassen: Niveau's, verscherpen,...

16bit/kanaal HDR foto met "Tonemapping"
Ga naar: "Afbeelding-Mode-16bit/kanaal"
Het Tonemapping tool opent zich, en je kunt kiezen tussen 4 methodes.
Probeer de 4 methodes voor het beste resultaat.
Wanneer je kiest voor:"Lokale aanpassing" moet je de curve boven en onderaan het histogram opschuiven tot aan het begin en het einde van van de histogram informatie. Door een lichte S-curve te maken kan je het contrast in heldere en donkere gebieden verbeteren.
Klik op "OK"
Nu kan je de foto verder bewerken indien nodig.

Omzetten naar jpg
Voor je de foto kunt opslaan als Jpg, zal je hem eerst moeten omzetten naar een 8bit/kanaal foto.
Kies: "Afbeelding-Modus-8bit" eventueel nog wat aanscherpen.
De foto is nu klaar om als jpg op te slaan.

Tutorials:
Deze tutorial van Cambridgeincolour.com geeft een goed overzicht bij gebruik van CS2.
Ook deze tutorial van Luminous-landscape.com geeft een goed overzicht hoe te werken met CS2-HDR

 

Freeware tools (gratis HDR software)

Verzamelsites voor gratis HDR software:

Gizmo's freeware: Overzicht van gratis HDR tools
wiki.panotools.org: geeft een overzicht van gratis en betalende HDR tools
open-tube.com:
geeft een overzicht van de belangrijkste HDR free software

 

HDR gemaakt met 1 foto

Bij gebrek aan meerdere foto's of wanneer meerdere foto's niet mogelijk zijn (bewegende onderwerpen) maakt men soms gebruik van één (16 bit RAW) foto om eerst via een fotobewerkingsprogramma, verschillende foto's met oplopende helderheden te maken . Waarna men eerst een HDR foto en nadien met Tonemapping een foto met een groter contrastbereik tracht te bekomen.
Soms wordt dit ook verkeerdelijk "HDR foto" genoemd.

Hoe ga je te werk ?

Een RAW foto openen, de helderheid aanpassen en opslaan als 16bit Tiff foto.
Op deze manier een 2 tal foto's met oplopende hogere helderheid en een 2tal met afnemende lagere helderheid maken.
Van deze foto's een HDR foto maken in Photoshop of Photomatrix.
Met Tonemapping een 8bit jpg foto maken.

Alhoewel met deze techniek, de foto meer contrast heeft, zal je nooit de resultaten van een "echte " HDR foto behalen.

Opmerkingen:

  • Het zal duidelijk zijn dat HDR techniek enkel geschikt is voor statische opnames.
  • De HDR techniek kan je ook gebruiken om ruis bij nacht fotografie te reduceren.
  • Maak uw opnames met een zo laag mogelijke ISO waarde om de ruis te beperken



Links naar HDR fotosites:

smashingmagazine.com
Raymsfotosite

 

© Beertje
1/11/2010
Update 14-2-2013