Градиентный фильтр: съемка и обработка

[Andrei_muz]

У меня защитный - B+W XS-Pro UV MCR nano 82 mm, к нему пыль не прилипает, а градиент - Tiffen HT NDGrad 82 mm, он стеклянный с просветлением. Оба в тонкой оправе, виньетирования не вызывают, оптически прозрачные.

Юлия, регулярно читаю Ваши комментарии по интересующим меня темам, почерпнул много полезного для себя (Спасибо Вам) и наконец решился на вопрос. Скажите, пожалуйста, насколько велика полезность градиентного фильтра на D750, ведь там диапазон достаточно велик. Или же этот фильтр необходим при очень ярких перепадах? Заранее благодарен за ответ, желательно с фотопримерами...

[Julysha]

Скажите, пожалуйста, насколько велика полезность градиентного фильтра на D750, ведь там диапазон достаточно велик. Или же этот фильтр необходим при очень ярких перепадах? Заранее благодарен за ответ, желательно с фотопримерами...

Хороший и большой вопрос



Правда, он уже много раз обсуждался. Но все равно стоит повториться, если эта тема всё еще вызывает интерес и вопросы.



Использование градиентного фильтра - один из способов (не программных) сократить динамический диапазон экспонирующего изображения, а говоря в терминах пленки - фотошироту или входной ДД. Зачем это нужно?



Как известно, сигнал на матрице линейный, т.е. чем больше света упало на ячейку (пиксел), тем выше заряд, и тем выше уровень яркости для данного канала (каналов 4: два зеленых, красный и синий). В силу цифрового характера записи уровни дискретны, и их максимальная величина ограничена битностью записи в НЕФ. Так, при 12-битной записи имеем 2¹² яркостных уровней на канал (это около 4000), при 14-битной - 2¹⁴ уровней яркости, это 16 тысяч с копейками. Но наше зрение воспринимает яркость нелинейно: чем больше яркость, тем меньше разница между соседними уровнями, которые глаз в состоянии различить. Лучше всего мы видим разницу между темными уровнями, меньше - между светлыми.



К тому же существует закон Вебера-Фехнера, из которого следует, что мы не можем воспринимать очень большой контраст.

В окружающем нас мире могут регистрироваться самые различные значения яркости. Наибольшую яркость имеет самый мощный естественный источник излучения – Солнце – 10⁹ кд/м². Яркость пламени горящей свечи составляет 10³ – 10⁴ кд/м² и более, яркость телевизионных экранов (на белых участках изображения) – 100 – 300 кд/м² и более, яркость киноэкранов 30 – 50 кд/м², минимальная яркость воспринимаемая человеком – 10^-3 – 10^-5 кд/м2. Таким образом диапазон яркостей в природе достигает 10¹² – 10¹⁴. Человеческое зрение не в состоянии воспринимать такой большой контраст, поэтому глаз подстраивается к среднему уровню освещенности и сжимает воспринимаемый динамический диапазон яркостей до контраста K » 100. Это явление называется адаптацией глаза и осуществляется изменением чувствительности фоторецепторов и изменением диаметра зрачка.

Одновременно мы можем воспринимать не более 230 градаций яркости (это около 2⁸), и это есть наш собственный ДД. Если перепад яркости в картинке больше, то крайние яркости будут нами восприниматься как абсолютно белый или черный, даже, если участки окрашены. Лучше всего цвета и детали мы распознаем в средних тонах, которые приблизительно на 2-2.5 стопа отстоят от самого яркого уровня в изображении.



Все это приводит к тому, что наше зрение ограничивает ДД до 8 стопов яркости. Именно они заложены во все профили камерных джепегов. Хотя в самом НЕФе уровней яркости 14 или 12 стопов (в зависимости от битности сжатия в raw), стоп - это увеличение яркости в два раза. Чтобы получить видимые 8 стопов ДД картинки, света сжимаются, а тени растягиваются. Однако в разумных пределах. По-прежнему, самые яркие света кажутся для нас одинаковыми по яркости и цвету, а самые глубокие тени - черными, эти участки просто выпадают. Чтобы получить цвет в этих областях, нужно самостоятельно поколдовать в конвертере, вытягивая тени и сжимая света, но практически это трудно сделать хорошо и естественно, т.к. для естественности придется сохранить естественное соотношение контрастов. То есть хотелось бы, чтобы небо в тот момент светило бы чуть тусклее, тогда бы всё получилось .



Но есть еще один подводный камень. Из-за линейности сигнала на матрице половина всех регистрируемых уровней приходится на самые яркие света, это 8 тысяч уровней. Из оставшихся уровней половина приходится на света, которые чуть темнее, но все еще яркие и практически бесцветные для нас (с легким оттенком). И только оставшиеся 4 тысячи уровней отвечают за цвет и детализацию. На тени приходится совсем мало яркостных уровней. И если мы пытаемся из них получить какую-то информация (вытягиваем тени), то в них совсем мало уровней (5-10), поэтому полноценный цвет со всем богатством оттенков при таком вытягивании мы получить не можем.



Что делает градиентный фильтр? Он сокращает входной ДД на два стопа в среднем. Это означает, что если мы по-прежнему правильно экспонируем (на все 16000 уровней на самый сильный канал, обычно зеленый), то нижняя граница уровней (уровень теней) окажется на два стопа больше, чем в снимке без фильтра (соответственно и "теневых" уровней будет в четыре раза больше), а это уже очень хорошо (меньше шумов, больше разнообразия оттенков, чище цвет). То есть при правильном экспонировании градиентный фильтр помогает нам улучшить тени за счет того, что они будут экспонироваться дольше (а света при этом не вылетят, защищенные темным участком фильтра), а не за счет программного вытягивания теней с шумами и прорехами в непрерывной гамме цвета. Средние тона соответственно улучшаются тоже в четыре раза, а света проще сжать без ущерба.



При использовании градиентного (нейтрального!!) фильтра картинка становится более цветной и многоцветной, темные тусклые участки расцвечиваются.



Тип камеры мало влияет на этот процесс. Большой ДД современной камеры сидит в основном НЕФе и скрыт от глаз. На современных камерах можно воспользоваться этой кладовкой, но нужно обладать большим опытом и талантом, чтобы доставать ДД из НЕФа грамотно и естественно. Проще доверить этот процесс камерным профилям, они написаны с учетом особенностей камеры, а для этого нужно оградить камеру от большого входного ДД с помощью градиентного фильтра.



Я пользуюсь градиентным фильтром и на Д800Е, и на Д810, у них ДД даже больше, чем у Д750. Разумеется, использовать фильтр нужно только тогда, когда в нем есть необходимость, когда яркость светов сцены настолько велика, что уменьшение ее на два стопа визуально не будет заметна. Либо, если получившаяся картинка визуально не отличается от картины мира, которую видят наши глаза.



Примеры? Я их очень много показывала. Не хотелось бы повторяться.



Ну, так и быть Возьму только за прошлую осень, чтобы не искать долго, осенью и зимой градиент требуется чаще, т.к. контраст между темной землей и ярким небом больше.







































В силу вышеназванных причин о способности наших глаз одновременно воспринимать ДД в 8 стопов, вытекает то, что градиент чаще всего требуется на ШУ, т.к. ШУ-картинка вмещает в себя больше разных яркостей, чем отдельный элемент, выхваченный из сцены на телевик.



24 мм - это уже широко.



Примеры использования градиента на Сигме. ФР разные.

[Julysha]

Однако в сценах, в которых входной ДД вписывается в ДД внутрикамерного джепега, градиентный фильтр не требуется, он даже может ухудшить картинку, сделать ее неестественной.

[Andrei_muz]

Однако в сценах, в которых входной ДД вписывается в ДД внутрикамерного джепега, градиентный фильтр не требуется, он даже может ухудшить картинку, сделать ее неестественной.

Юлия, спасибо за столь полный и развернутый ответ! Ваши фото цепляют...Но, а нельзя ли добиться такого же неба средствами ФШ. Не сочтите за назойливость - хотелось бы полностью найти ответ на мой вопрос. Ведь этот градиентный фильтр недешевый . И, потом, Ваше мнение для меня ценно. (А вообще хочу 16-35 от Никон. Ну это так... )

[Julysha]

Но, а нельзя ли добиться такого же неба средствами ФШ. Не сочтите за назойливость - хотелось бы полностью найти ответ на мой вопрос. Ведь этот градиентный фильтр недешевый . И, потом, Ваше мнение для меня ценно. (А вообще хочу 16-35 от Никон. Ну это так... )

Фотошоп не всесилен. Он не сможет сделать нечто из ничего, то есть, если небо будет фатально засвечено. Если мы экспонируем так, чтобы сохранить небо, то проваливаем в шумы и отсутствие цвета тени, и проваливая в тени средние тона. Фотошоп нам поможет, если объединим вместе две картинки, снятые с разной экспозицией. Но это лишние хлопоты, которых можно избежать, снимая с градиентным фильтром.



Если Вы говорите о небе, то, вероятно, я плохо объяснила: градиентный фильтр не спасает небо, оно экспонируется так же, как и без фильтра, то есть прижимая гистограмму вправо. Градиентный фильтр спасает тени, т.к. они получают возможность экспонироваться в два раза дольше.



16-35/4 - отличное стекло, оно у меня стоит штатником на Д800Е, и приведенные снимки в основном сделаны на эту связку, а Сигма 24-105/4 стоит на Д810. Вместе они дополняют друг друга. Жаль только, что для них требуются фильтры разного диаметра (82 и 77 мм).

[Andrei_muz]

Спасибо Вам Юлия за исчерпывающий ответ! Доброго Вам здоровья!!!

[Баженов Алексей]

Юлия, на многих Ваших примерах использования градиентного фильтра нет четкого разделения между небом и остальной частью кадра. Т.е. в верхнюю часть кадра вместе в небом попадают деревья, здания и т.д. В этом случае экспозиция этих предметов также уменьшается на N-ное число стопов. Т.е. деревья, здания и другие предметы в верхней части кадра должны быть недоэкспонированы. Как в этом случае поступать?

[Julysha]

Юлия, на многих Ваших примерах использования градиентного фильтра нет четкого разделения между небом и остальной частью кадра. Т.е. в верхнюю часть кадра вместе в небом попадают деревья, здания и т.д. В этом случае экспозиция этих предметов также уменьшается на N-ное число стопов. Т.е. деревья, здания и другие предметы в верхней части кадра должны быть недоэкспонированы. Как в этом случае поступать?

Существует несколько разных моментов.



1. Качественные градиентные фильтры типа Тиффена НТ хорошо размывают границу, даже, если на фильтре она резкая.

2. Если мы фотографируем в городе или в лесу/парке, то есть там, где тень на земле создают высокие объекты, то не осознаем того, что верхняя часть этих объектов по естественным причинам освещена больше, чем нижняя, и градиент всего лишь компенсирует эту разницу.

3. Любые снимки, а с градиентным фильтром в особенности, требуют индивидуальной обработки во время конвертации. Я такие снимки проявляю в конвертерах, в которых имеется возможность локальной коррекции, например, в ACR (Лайтруме) или в С1. Самый важный инструмент - градиент. С его помощью выделяем область, которая приходится на затемненную часть фильтра, и в ней подтягиваем тени (если требуется), при этом света и средние тона не страдают (не затрагиваются в силу хорошей работы конвертера). Часто требуется подкорректировать ББ на каждой половине кадра (ББ всегда разный в тенях и на солнце). Но в силу причин 1 и 2, подтягивать приходится очень незначительно.



Но главное - правильно выбирать сюжеты, для которых применение градиентного фильтра принесет больше пользы, чем хлопот.



Вот пример:







Здесь контраст в освещении между верхом и низом был таким большим, что даже не смотря на применение градиента, пришлось дополнительно осветлять яркие объекты внизу (белые перила). Единственная проблема - верхняя часть дерева (она оказалась заметно темнее нижней), но я его выделила локально (в ACR) и применила к этой части такие параметры конвертации, которые сравняли верхнюю часть дерева с нижней (это не только тени, но и общая экспокоррекция, контраст, ББ, света и прочее).

[Julysha]

Вот еще один пример.







При съемке фильтр был повернут по диагонали, он защитил освещенные солнцем дома и небо. Но пришлось чуть осветлить верхнюю часть здания слева (похоже, что не до конца), и затемнить тени на мостовой (фильтр сделал их слишком светлыми и неконтрастными).



Следует помнить, что градиентный фильтр не даст автоматически сразу правильной и окончательной картинки, он всего лишь предоставит качественный цифровой материал для дальнейшей обработки.

[Баженов Алексей]

Большое спасибо за ответ!