Получение HDR фотографий с помощью фотоаппарата Canon PowerShot SX110IS с резидентной программой CHDK
Моё знакомство с фотографией началось в раннем детстве, когда я при свете красной лампы помогал папе или дедушке печатать фотографии. Чуть позже дедушка мне подарил отличный фотоаппарат Зенит-TTL, с которым я и начал свои первые эксперименты. Потом был Olympus µ410, а в начале 2009 года я купил Canon PowerShot SX110IS.
Полный спектр новейших разработок Canon, включающий технологию распознавания лиц, технологию обнаружения движения и новый «простой» режим (Easy Mode) позволяют получать фотографии превосходного качества даже новичкам. Более опытные фотографы оценят расширенные возможности ручной настройки.
Так описан этот фотоаппарат на официальном сайте. Автоматический режим порадовал достаточно высокими интеллектуальными способностями фотоаппарата. Качества фотографий, полученных в этом режиме, всегда достаточно для их печати. В нестандартных условиях съёмки в полуавтоматическом режиме можно подсказать фотоаппарату как именно нужно фотографировать. А в ручном режиме действительно доступна настройка абсолютно всех параметров съёмки. Как на Зените! И даже больше...
Через некоторое время мне захотелось новых функций, но менять фотоаппарат не хотелось. В интернете я узнал, что для фотоаппаратов Canon существует резидентная программа («альтернативная прошивка») CHDK — Canon Hacker’s Development Kit, которая существенно расширяет возможности съёмок. Её применение никак не влияет на сроки гарантии, никаких изменения в прошивку фотоаппарата не вносятся, а стандартный режим работы может быть возвращён простым отключением блокировки записи на флешку. Эта программа очень быстро развивается: постоянно добавляются новые возможности и её портирования на новые модели фотоаппаратов. Ниже перечисленны основные реализованные в CHDK функции.
- RAW — CHDK позволяет записывать RAW-файлы, предоставляя доступ к каждому биту данных с ПЗС-матрицы, без сжатия или обработки. С RAW-файлами можно работать и в камере (в том числе складывать и усреднять RAW-файлы), и обрабатывать на компьютере. CHDK также экспериментально поддерживает открытый стандарт DNG RAW.
- Расширенные параметры съемки — выдержки от 2048 до 1/100 000 сек (зависит от модели фотоаппарата) с синхронизацией вспышки. Полностью ручное управление или приоритет экспозиции, диафрагмы, ISO и ручное управление фокусом.
- Брекетинг — поддерживается брекетинг экспозиции, диафрагмы, ISO и даже фокуса.
- Настройка параметров видео — контроль качества или битрейта видео, с возможностью изменения его на лету, возможность использовать оптический зум и изменение экспозиции при съемке видео.
- Скрипты — контроль над функциями камеры с помощью ubasic и сценариев Lua. Скрипты имеют доступ практически ко всем функциям и настройкам фотоаппарата и CHDK.
- Детектор движения — по изменению освещенности регистрирует наличие движения, работает достаточно быстро, чтобы поймать молнию.
- «Живая» гистограмма — CHDK включает в себя отображение полностью настраиваемой, гистограммы реального времени, эта функция доступна, как правило, только на дорогих камерах.
- Файл-менеджер — управление файлами на SD-карте без компьютера.
- Пульт USB — простые самодельные пульты дистанционного управления (на основе USB-шнура) позволяют управлять камерой дистанционно.
Немного о динамическом диапазоне и о борьбе за него
Каждому, кому доводилось держать в руках фотоаппарат, знакомы снимки, на которых смутные силуэты тёмным пятном кучкуются на фоне красиво освещённого голубого неба, либо передний план - здания, люди и кошки запечатлены на однородно-белом фоне. При том, что там, на месте, и передний план, и облака на синем небе были одинаково различимы. Происходит это из-за того, что матрица цифровой камеры неспособна одновременно зафиксировать информацию и в тёмных участках изображения, для которых нужна экспозиция побольше, и в светлых, где хватит экспозиции поменьше. Разница между этими значениями экспозиций и назывется динамическим диапазоном мотива.
У аналоговых и цифровых камер также есть динамический диапазон, то есть разница в ступенях экспозиции между самым тёмным и самым светлым участком изображения, которые могут быть воспроизведены без потери информации. Потеря эта выражается либо в совешенно чёрных участках изображения, либо в пересвеченных. Информацию в пере- и недоэкспонированных участках восстановить невозможно. Тёмные участки изображения можно до некоторой степени высветлить, но связано это чаще всего с появлением шума.
Зрение человека способно фиксировать информацию в участках с разницей в 10-14 ступеней без адаптации и до 24 ступеней при возможности адаптации зрачка к различным участкам освещённости, что соответствует разнице между освещённостью при ярком солнечном свете и при тусклом свете звёзд. Обычно этого более чем достаточно, поскольку динамический диапазон реальных мотивов редко бывает больше 14 ступеней. Но вот запечатлеть даже часть этого диапазона бывает сложно. Динамический диапазон обычной негативной плёнки составляет около 9-11 ступеней экспозиции, слайдовой плёнки - 5-6 ступеней, матрицы цифровой камеры - теоретически от 8 до 11 ступеней, хотя на практике большинство цифровых камер способны запечатлеть гораздо меньше информации.
Не только запечатлеть, но и воспроизвести реальный динамический диапазон мотива затруднительно. Фотобумага способна воспроизвести только 7-8 ступеней экспозиции, в то время как современные мониторы способны отображать изображения с контрастом до 1:600 (9 ступеней), плазменные телевизоры - до 13 ступеней (1:10000).
С появлением цифровой фотографии на различные манипуляции с изображением требуется меньше времени, знаний и усилий, но ограничения в воспроизведении динамического диапазона продолжают существовать. При съёмке мотивов с не очень высоким динамическим диапазоном, хорошую службу может сыграть съёмка в формате RAW, позволяющая до определённой степени затемнить слишком светлые участки и высветлить тёмные в RAW-конвертере. Особенно хорошо высветление теней удаётся, на мой взгляд, адобовской Lightroom. Но тут уж многое зависит от того, как сама камера справляется с яркостным и хроматическим шумом в тенях.
Для тех фотографов, кому возможностей RAW формата недостаточно, поможет только техника HDR. При этом методе информация из некольких снимков, сделанных с разной экспозицией, объединяется в одном 32-битном файле. К сожалению, такое изображение нельзя увидеть на мониторе, поскольку даже плазменные телевизоры с большими значениями контрастов не могут отобразить весь динамический диапазон HDR. Для того, чтобы HDR-изображения можно было увидеть и распечатать, следует провести тональную компрессию.
Съёмка для HDR
Для создания HDR-изображения нужно сделать несколько снимков с различной экспозицией, запечатлев детали как в тёмных, так и в светлых частях мотива. Изменять экспозицию, как известно, можно разными способами, но в случае HDR делать это следует делать изменением выдержки.
При быстром способе пере- и недоэкспонированные кадры делаются с помощью эксповилки. Установка эксповилки на +/− два шага обычно достаточна для создания качественных HDR для большинства мотивов. Этот способ хорош также тем, что позволяет часто снимать без штатива. Для этого камера при установленной эксповилке ставится в режим непрерывной съёмки (continuous mode) и делается три кадра с различной экспозицией.
Проблема, которая может возникнуть при этом методе — экспозиция может быть определена для слишком светлой части мотива, тогда в результате три получившихся кадра будут слишком тёмными и восстановить информацию в тенях будет невозможно. При определениии экспозиции по слишком тёмному участку кадра светлые участки будут пересвечены. Чтобы такое не произошло, лучше сперва установить выдержку по участку средней освещённости с помощью блокировки экспозиции (AE lock), потом выбрать композицию и сделать три кадра. Альтернативой может быть съёмка с матричным замером экспозиции.
HDR в действии
Технология HDR давно уже превратилась в самостоятельное направление в фотоискусстве, со своими законами и понятиями красоты. Ничего плохого нельзя сказать о подобных пристрастиях, но HDR, по моему мнению, — это удобное подручное средство для создания реалистичных фотографий.
