HDR (approfondimento)
03.06.08, 17:55
Messaggio 1 di 13
La fotocamera, sia che registri immagini su sensore o su pellicola, ha una scarsa gamma dinamica che, in buona sostanza, significa che la macchina non è in grado di registrare gamme tonali e livelli di luminosità così come li percepisce l'occhio umano. Soprattutto in presenza di forti contrasti ci troveremo contemporaneamente con parti del fotogramma drammaticamente sottoesposte e altre eccessivamente illuminate, se non addirittura sovraesposte. I metodi abitualmente adottati per risolvere questo problema sono normalmente due: effettuare in fase di scatto una lettura esposimetrica media che, però, produce immagini comunque sbilanciate nei toni e nella luminosità , oppure intervenire con un programma di fotoritocco con molta pazienza agendo selettivamente sulle varie aree della foto per aumentare o diminuire luminosità e contrasto. Chi usa Photoshop sa quanto sia difficile ottenere un risultato naturale e sà anche quanto tempo serve per operare in modo chirurgico. Bisogna anche sottolineare che porzioni di immagine bruciate nei bianchi o nere nelle ombre sono senza segnale, o meglio senza dati registrati e quindi irrimediabilmente perse e irrecuperabili. Fortunatamente esiste una terza possibilità che semplifica e ottimizza il lavoro di bilanciamento. Le immagini HDR (High Dynamic Range) sono potenzialmente in grado di riprodurre una estesa gamma dinamica e in questo post cercherò di spiegare in che modo.
La gamma dinamica
In fotografia e nella formazione delle immagini, la gamma dinamica rappresenta il rapporto di due valori di luminosità espressi in candele per metro quadro. La gamma di luminosità che la visione umana puù vantare è abbastanza vasta. Per rendere l'idea consideriamo che la luminosità di una notte stellata è intorno a 0.001 cd/m2, quello di una scena in pieno giorno è all'incirca di 100.000 cd/m2, che è cento milioni di volte più alta. La luminosità del sole in se è circa 1.000.000.000 di cd/m2. Purtroppo nè un sensore digitale nè una pellicola ai sali d'argento possono restituirci un'immagine che sia in grado di compensare i diversi valori di luminosità di una scena molto contrastata. Per riprodurre immagini così ricche dal punto di vista tonale si utilizza il metodo HDR che assembla scatti multipli della stessa scena, dalla sottoesposizione alla sovraesposizione. Questo insieme di due o più immagini esposte a uno o due stop di differenza (cosiddetti a forcella o forchetta), contengono tutti i livelli di luminosità presenti nella scena orginale, dal nero più profondo al bianco purissimo attraverso migliaia di toni intermedi. HDR trae le informazioni quindi da diverse situazioni di scatto e le trasforma in un'unica fotografia perfettamente equilibrata.
Mi rendo conto che per poter ottenere un perfetto allineamento ed equilibrio tonale è abbastanza scomodo doversi portare sempre dientro un cavalletto, ma a ciò si può supplire facilmente eseguendo un unico scatto in formato RAW e, andando a modificarne le impostazioni di esposizione, salvare tre files con le esposizioni desiderate. I puristi (forse a ragione) preferiscono il metodo più preciso e faticoso (i begli scatti bisogna sudarseli) e con esposimetro alla mano effettuano più scatti, ognuno ideale per le singole situazioni di luminostà nella medesima scena. Altri (come il sottoscritto) sparano un solo scatto rimandando alla conversione del file RAW le modifiche necessarie di esposizione ottenendo, in tal modo, tre o più scatti da salvare il TIFF a 16 bit.
Dati EXIF ed EV
Un limite delle prime versioni dei software di gestione dell'HDR, era che estraevano le informazioni necessarie all'assemblaggio dai dati EXIF che ogni fotocamera digitale produce (tempo, diaframma ecc.). Questo sconsigliava l'uso di un singolo scatto RAW perchè seppur codificato a diversi livelli di esposizione non variavano i dati EXIF. Oggi questo problema è stato risolto perchè i programmi utilizzano i dati EV (ElettroVolt: energia acquistata da un elettrone libero quando passa attraverso una differenza di potenziale elettrico di 1 volt) che il formato RAW registra magnificamente.
Quale software?
A mia conoscenza sono due le possibili soluzioni tecniche:
- Un plugin di Photoshop CS2 (e versioni successive): Merge to HDR
- PhotomatixPro che è un'applicazione a ssè e non richiede di avere installato Photoshop. Io ho optato per questo programma e devo riconoscerne il perfetto funzionamento che, unito ad un costo ragionevole (circa 80 euro) ne fa uno strumento indispensabile per ogni fotografo digitale.
Come fare
Ecco uno schema del procedimento da seguire. Ricordo comunque che tutti i passaggi sono personalizzabili e dipendono dall'estro e dalla sensibilità dei singoli fotografi.
Innanzitutto ricordiamoci sempre che l'HDR nasce principalmente per essere applicato a scene con grandi differenze di luminosità e che per fare ciò assembla più immagini espesto ciascuna per le diverse gamme di luminosità della scena. Non importa se eseguimo noi direttamente più scatti o se demandiamo il lavoro al software di conversione di un unico scatto RAW. Quello che a noi interessa è avere perfettamente esposti tutti gli elementi dell'immagine.
A questo punto apriamo il nostro Photomatix e diamo il comando: genera hdr. Il programma elaborerà tutte le informazioni producento un'immagine perfettamente equilibrata nella luminosità e nei toni in tutto il fotogramma.Quando apparirà l'immagine a schermo ci verrà il dubbio di avere sbagliato qualcosa o di essere incappati in un software diettoso perchè davanti a noi si presenterà qualcosa di indicibilmente brutto, con colori innaturali, insomma una "cosa" inguardabile. Nessuna proccupazione non abbiamo sbagliato niente ed il programma funziona benissimo, il problema è solo che il nostro monitori (meglio: nessun monitor) è in grado di riprodurre tutti i milioni di punti di gamma dinatica generati. Serve quindi un ulteriore processo che renda "leggibile (ma anche stampabile) quella cozzaglia di colori e luci. Questo processo, per così dire inverso, si chiama Tone Mapping e sostanzialmente è un processo di conversione dei valori tonali di un'immagine da un'alta gamma dinamica ad una più bassa. Per esempio, un'immagine HDR con una gamma dinamica di 100,000:1 sarà convertita in immagine con un rapporto di appena 100:1. Ci si chiederà perchè ridurre la gamma tonale quando un'immagine HDR fornisce tanti benefici confrontati ad un'immagine a bassa gamma dinamica. Il motivo è semplice: i monitor (ma anche pellicole e carta da stampa fotografica) possono riprodurre soltanto una gamma circa di 100:1 e persino di meno. Da qui la necessità di riprodurre delle immagini che hanno (in apparenza) una più alta gamma dinamica per essere perfettamente riproducibili a video. Chiamiamola pure simulazione.
Clicchiamo quindi sul comando Tone Mapping per il completamento dell'elaborazione. I parametri e le combinazioni di impostazione di un software come Photomatix sono praticamente infiniti. Si possono ottenere "normali" fotografie perfettamente esposte in tutti i loro settori, fino alla più estrema esasperazione con modifiche che ne stravolgono la naturalezza. Va tutto bene e non ci sono limiti alla creatività, l'importante è ottenere quello che ci si prefigge. Non mi addentro quindi nei dettagli delle singole operazioni perchè il metodo migliore non esiste, ma esiste, al contrario, una impostazione "giusta" per ogni singola situazione. Intendo però indicare l'elenco delle impostazioni per ottenere un'immagine naturale perfettamente bilanciata senza enfasi o "effetti speciali".
(software di riferimento: PhotomatixPro 2.5)
Streng: 55
Color saturation: 50
Light smoothing: very high
Luminosity: 0
TONE:
- white point 0.995%
- black point 0,000%
- gamma 1,00
COLOR: tutti i parametri a 0
MICRO:
- microcontrast 0
- micro-smoothing 7
S/H: tutti i parametri a 0
Controllate che il risultato sia quello voluto e salvate la configurazione col nome che preferite in formato XMP, pronta da richiamare tutte le volte che desiderate
La gamma dinamica
In fotografia e nella formazione delle immagini, la gamma dinamica rappresenta il rapporto di due valori di luminosità espressi in candele per metro quadro. La gamma di luminosità che la visione umana puù vantare è abbastanza vasta. Per rendere l'idea consideriamo che la luminosità di una notte stellata è intorno a 0.001 cd/m2, quello di una scena in pieno giorno è all'incirca di 100.000 cd/m2, che è cento milioni di volte più alta. La luminosità del sole in se è circa 1.000.000.000 di cd/m2. Purtroppo nè un sensore digitale nè una pellicola ai sali d'argento possono restituirci un'immagine che sia in grado di compensare i diversi valori di luminosità di una scena molto contrastata. Per riprodurre immagini così ricche dal punto di vista tonale si utilizza il metodo HDR che assembla scatti multipli della stessa scena, dalla sottoesposizione alla sovraesposizione. Questo insieme di due o più immagini esposte a uno o due stop di differenza (cosiddetti a forcella o forchetta), contengono tutti i livelli di luminosità presenti nella scena orginale, dal nero più profondo al bianco purissimo attraverso migliaia di toni intermedi. HDR trae le informazioni quindi da diverse situazioni di scatto e le trasforma in un'unica fotografia perfettamente equilibrata.
Mi rendo conto che per poter ottenere un perfetto allineamento ed equilibrio tonale è abbastanza scomodo doversi portare sempre dientro un cavalletto, ma a ciò si può supplire facilmente eseguendo un unico scatto in formato RAW e, andando a modificarne le impostazioni di esposizione, salvare tre files con le esposizioni desiderate. I puristi (forse a ragione) preferiscono il metodo più preciso e faticoso (i begli scatti bisogna sudarseli) e con esposimetro alla mano effettuano più scatti, ognuno ideale per le singole situazioni di luminostà nella medesima scena. Altri (come il sottoscritto) sparano un solo scatto rimandando alla conversione del file RAW le modifiche necessarie di esposizione ottenendo, in tal modo, tre o più scatti da salvare il TIFF a 16 bit.
Dati EXIF ed EV
Un limite delle prime versioni dei software di gestione dell'HDR, era che estraevano le informazioni necessarie all'assemblaggio dai dati EXIF che ogni fotocamera digitale produce (tempo, diaframma ecc.). Questo sconsigliava l'uso di un singolo scatto RAW perchè seppur codificato a diversi livelli di esposizione non variavano i dati EXIF. Oggi questo problema è stato risolto perchè i programmi utilizzano i dati EV (ElettroVolt: energia acquistata da un elettrone libero quando passa attraverso una differenza di potenziale elettrico di 1 volt) che il formato RAW registra magnificamente.
Quale software?
A mia conoscenza sono due le possibili soluzioni tecniche:
- Un plugin di Photoshop CS2 (e versioni successive): Merge to HDR
- PhotomatixPro che è un'applicazione a ssè e non richiede di avere installato Photoshop. Io ho optato per questo programma e devo riconoscerne il perfetto funzionamento che, unito ad un costo ragionevole (circa 80 euro) ne fa uno strumento indispensabile per ogni fotografo digitale.
Come fare
Ecco uno schema del procedimento da seguire. Ricordo comunque che tutti i passaggi sono personalizzabili e dipendono dall'estro e dalla sensibilità dei singoli fotografi.
Innanzitutto ricordiamoci sempre che l'HDR nasce principalmente per essere applicato a scene con grandi differenze di luminosità e che per fare ciò assembla più immagini espesto ciascuna per le diverse gamme di luminosità della scena. Non importa se eseguimo noi direttamente più scatti o se demandiamo il lavoro al software di conversione di un unico scatto RAW. Quello che a noi interessa è avere perfettamente esposti tutti gli elementi dell'immagine.
A questo punto apriamo il nostro Photomatix e diamo il comando: genera hdr. Il programma elaborerà tutte le informazioni producento un'immagine perfettamente equilibrata nella luminosità e nei toni in tutto il fotogramma.Quando apparirà l'immagine a schermo ci verrà il dubbio di avere sbagliato qualcosa o di essere incappati in un software diettoso perchè davanti a noi si presenterà qualcosa di indicibilmente brutto, con colori innaturali, insomma una "cosa" inguardabile. Nessuna proccupazione non abbiamo sbagliato niente ed il programma funziona benissimo, il problema è solo che il nostro monitori (meglio: nessun monitor) è in grado di riprodurre tutti i milioni di punti di gamma dinatica generati. Serve quindi un ulteriore processo che renda "leggibile (ma anche stampabile) quella cozzaglia di colori e luci. Questo processo, per così dire inverso, si chiama Tone Mapping e sostanzialmente è un processo di conversione dei valori tonali di un'immagine da un'alta gamma dinamica ad una più bassa. Per esempio, un'immagine HDR con una gamma dinamica di 100,000:1 sarà convertita in immagine con un rapporto di appena 100:1. Ci si chiederà perchè ridurre la gamma tonale quando un'immagine HDR fornisce tanti benefici confrontati ad un'immagine a bassa gamma dinamica. Il motivo è semplice: i monitor (ma anche pellicole e carta da stampa fotografica) possono riprodurre soltanto una gamma circa di 100:1 e persino di meno. Da qui la necessità di riprodurre delle immagini che hanno (in apparenza) una più alta gamma dinamica per essere perfettamente riproducibili a video. Chiamiamola pure simulazione.
Clicchiamo quindi sul comando Tone Mapping per il completamento dell'elaborazione. I parametri e le combinazioni di impostazione di un software come Photomatix sono praticamente infiniti. Si possono ottenere "normali" fotografie perfettamente esposte in tutti i loro settori, fino alla più estrema esasperazione con modifiche che ne stravolgono la naturalezza. Va tutto bene e non ci sono limiti alla creatività, l'importante è ottenere quello che ci si prefigge. Non mi addentro quindi nei dettagli delle singole operazioni perchè il metodo migliore non esiste, ma esiste, al contrario, una impostazione "giusta" per ogni singola situazione. Intendo però indicare l'elenco delle impostazioni per ottenere un'immagine naturale perfettamente bilanciata senza enfasi o "effetti speciali".
(software di riferimento: PhotomatixPro 2.5)
Streng: 55
Color saturation: 50
Light smoothing: very high
Luminosity: 0
TONE:
- white point 0.995%
- black point 0,000%
- gamma 1,00
COLOR: tutti i parametri a 0
MICRO:
- microcontrast 0
- micro-smoothing 7
S/H: tutti i parametri a 0
Controllate che il risultato sia quello voluto e salvate la configurazione col nome che preferite in formato XMP, pronta da richiamare tutte le volte che desiderate
03.06.08, 18:06
Messaggio 2 di 13
proverò con questi parametri!
grazie della dritta :D
grazie della dritta :D
Grazie per gli utilissimi consigli, Daniele, e approfittando della tua conoscenza volevo chiederti se conosci:
http://qtpfsgui.sourceforge.net/
Mi è stato indicato come alternativa a Photomatix ed è gratuito.
http://qtpfsgui.sourceforge.net/
Mi è stato indicato come alternativa a Photomatix ed è gratuito.
03.06.08, 19:03
Messaggio 4 di 13
No Rolando, non conosco, ma se è free niente di meglio che scaricarlo e provarlo.
Grazie Daniele...
personalmente devo ancora imparare come si scatta in Raw...
con la mia fotocamera... sono una dilettante :)
Proverò...
personalmente devo ancora imparare come si scatta in Raw...
con la mia fotocamera... sono una dilettante :)
Proverò...
12.09.08, 14:57
Messaggio 6 di 13
Il nostro amico Antonio mi ha mandato "da te" per avere delle delucidazioni con il programma Photofix e ho gia letto la pagina con i tuoi consigli. Grazie e adesso vedremo di migliorare, perchè per ora non ho avuto delle grandissime soddisfazioni :-))))
Ciao... e quando vedi il tuo concittadino Antonio salutemelo!
Ciao... e quando vedi il tuo concittadino Antonio salutemelo!
21.09.08, 16:23
Messaggio 7 di 13
Ciao Daniele, ti rileggo con piacere.
Ho appena scaricato ed installato photomatix pro 3.0 e ho provato ad applicare i tuoi parametri. Vediamo un pò che esce :-)
Un caro saluto
Ho appena scaricato ed installato photomatix pro 3.0 e ho provato ad applicare i tuoi parametri. Vediamo un pò che esce :-)
Un caro saluto
Daniele, siccome sei a dir poco chirurgico nelle spiegazioni, potresti per favore spiagarmi come fare l'HDR in PS?
Grazie mille
Grazie mille
Ciao daniele,piacere di conoscerti e soprattutto complimenti per la spiegazione!Io ho un problema..l'immagine che viene visualizzata dopo tutto il processo che hai minuziosamente descritto,è sbiadita,con puntini strani sparsi uniformemente..tu sai per caso per quale motivo accade ciò?Io non so che fare,ho impostato i parametri come hai detto tu e tutto però i risultati sono questi..se potessi aiutarmi te ne sarei molto grato!Ciao e complimenti ancora..
Andre..
Andre..
Con i dati scritti da Daniele, mi e venuto troppo chiara, ho messo la Gamma a 1.60. Ok
Ciao Daniele
grazie a te ho capito che non posso più sdegnare l'HDR e vorrei lavorare con CS4 perché altrimenti mi blocco al primo ostacolo.
Potresti fare un esempio propedeutico, alternativo a PhotomatixPro, che sia applicabile a chi usa CS4. E se così fosse, confermami che deve essere acquisita la conoscenza approfondita di camera Raw. Posseggo il manuale per CS3 (apogeo) e ho ordinato il tutorial per CS4.
Grazie per la tua disponibilità e il tipo di approccio che mi ha aperto una finestra.
Ciao
NM
grazie a te ho capito che non posso più sdegnare l'HDR e vorrei lavorare con CS4 perché altrimenti mi blocco al primo ostacolo.
Potresti fare un esempio propedeutico, alternativo a PhotomatixPro, che sia applicabile a chi usa CS4. E se così fosse, confermami che deve essere acquisita la conoscenza approfondita di camera Raw. Posseggo il manuale per CS3 (apogeo) e ho ordinato il tutorial per CS4.
Grazie per la tua disponibilità e il tipo di approccio che mi ha aperto una finestra.
Ciao
NM
Nazario, prova a vedere se ti può interessare:
http://giacomocipollina.wordpress.com/category/cs3/
http://giacomocipollina.wordpress.com/category/cs3/
grazie e complimenti per la bella esposizione.
mi rimane un dubbio.
anche il nostro amato CCD ha i suoi limiti di gamma, quindi anche partendo dal singolo RAW la massima gamma e' quella del ccd stesso.
nel caso di piu' scatti interviene anche il diaframma riportando il valore dell'esposizione sul CCD all'interno dei suoi limiti.
quindi in teoria la gamma ottenibile da tre scatti e' sicuramente superiore a quella ottenibile dal RAW dove comunque zone molto luminose o molto scure possono rimanere al di fuori delle capacita' del CCD.
dimmi se il mio ragionamento fila o mi sono perso qualcosa
ciao grazie
mi rimane un dubbio.
anche il nostro amato CCD ha i suoi limiti di gamma, quindi anche partendo dal singolo RAW la massima gamma e' quella del ccd stesso.
nel caso di piu' scatti interviene anche il diaframma riportando il valore dell'esposizione sul CCD all'interno dei suoi limiti.
quindi in teoria la gamma ottenibile da tre scatti e' sicuramente superiore a quella ottenibile dal RAW dove comunque zone molto luminose o molto scure possono rimanere al di fuori delle capacita' del CCD.
dimmi se il mio ragionamento fila o mi sono perso qualcosa
ciao grazie