Метод частичного разложения в фотошопе. Обработка портрета с использованием частотного разложения

01.07.2019Рубрика: Разное

Несмотря на то, что это слово может кому-то показаться незнакомым и даже пугающим, мы сталкиваемся с экспозицией каждый раз, когда что-то фотографируем. Потому что экспозиция - это суммарный световой поток, который попадает на матрицу за время выдержки.

Если матрице достался слишком малый объем светового потока, то такой кадр получится слишком темным, то есть, недоэкспонированным или недосвеченным. Вот пример такого кадра:

Комментарии, как говорится, излишни. Первое желание, которое возникает при просмотре этой фотографии - ее хочется осветлить! Но, пытаясь прибавить яркости, мы неизбежно столкнемся с потерей качества. В темных местах (тенях) матрица получила настолько малый световой поток, что информация о цвете этих фрагментах частично или полностью отсутствует.

При попытке осветления недоэкспонированного снимка мы получим гарантированное искажение оттенков в тенях, а также высокий уровень цветового шума.

Наоборот, если матрица получила слишком большой световой поток, то фотография получается слишком светлой, то есть, переэкспонированной или пересвеченной. Пересвет - это еще большее зло, чем недосвет. Если недосвеченный снимок хоть как-то можно исправить в Adobe Photoshop, то пересвеченный снимок спасти намного сложнее, а во многих случаях - совершенно невозможно. При недосвете мы имеем недостаток информации о темных участках. Тем не менее, информация есть. Информация о цвете в пересвеченной области просто отсутствует - программа обработки ее воспринимает просто как абсолютно белый участок картинки. И какими бы не были совершенными алгоритмы обработки изображений, ни один из них не сможет "придумать" те детали, которые были потеряны при пересвете.

Ниже приведен пример пересвеченного снимка.

На картинке видно, что корпус яхты потерял все детали и стал просто белым пятнышком. Как мы не будем пытаться его затемнить, потерянные детали обратно уже не вернутся.

Эти два примера показывают, что при фотосъемке нужно каким-то образом соблюсти баланс между пересветом и недосветом, то есть, обеспечить правильную экспозицию. В этом случае, фотография будет сбалансирована по светам и теням и будет смотреться наилучшим образом.

Как обеспечить правильную экспозицию?

Экспозиция задается тремя параметрами:

Выдержка

Диафрагма

Чувствительность ISO

Выдержка - это временной промежуток, когда затвор фотокамеры открыт и матрица получает световой поток. Чем больше выдержка, тем больший световой поток получает матрица, тем ярче получается фотография.

Диафрагма - это механический "зрачок" объектива, который может открываться и прикрываться, тем самым меняя интенсивность светового потока, попадающего на матрицу. При открытой диафрагме (расширенный зрачок) световой поток максимален, при закрытой диафрагме (суженный зрачок) - минимален.

Чувствительность ISO - степень восприимчивости матрицы к свету. Изменение этого параметра позволяет матрице не "ослепнуть" от дневного света (для этого нужно задать низкую чувствительность) и не страдать "куриной слепотой" в темном помещении и делать в нем кадры без вспышки (для этого чувствительность нужно увеличивать).

Эти три параметра и задают экспозицию.

Если провести параллель между этими сложными на первый взгляд вещами и нашей повседневной жизнью предлагаю очень наглядный пример. Пусть у нас есть стакан и нам его нужно наполнить водой из-под крана. Это можно сделать двумя способами - включить напор помощнее и наполнить стакан за 1 секунду, либо набирать воду тонкой струйкой в течение минуты. В данном случае - стакан это ячейка матрицы, вода - световой поток, кран - диафрагма (чем шире отверстие, тем сильнее поток). А то время, которое уходит на наполнение стакана - выдержка. Но если у нас не получается наполнить стакан за отведенное время - единственный выход, чтобы соблюсти все "формальности" - это уменьшить объем стакана. Стакан в 2 раза меньшего объема наполнится в 2 раза быстрее. Таким образом, объем стакана - это величина обратная чувствительности. Меньше объем (быстрее наполняется стакан) - выше чувствительность (можно снимать с более короткой выдержкой).

Итак, что нужно сделать, чтобы стакан был наполнен "по рубчик", то есть, фотография была правильно проэкспонирована?

Экспозицию нужно сначала замерить

В современных фотоаппаратах вся эта троица параметров может выставляться автоматически. В большинстве случаев автоматика работает безупречно, поэтому многие даже не задумываются о том, чтобы что-то выставлять и что-то менять. Но в ряде случаев автоматика срабатывает неправильно и мы начинаем искать причину... Почитав инструкцию к фотоаппарату, мы выясняем, автоматический экспозамер действует по одному из нескольких алгоритмов. Каждый из них "заточен" под разные условия освещения. Вот основные виды алгоритма замера экспозиции...

Интегральный (матричный) замер
Частичный и точечный замер
Центрально-взвешенный замер

В чем между ними разница и какой режим лучше использовать? Смотрим таблицу...

	Интегральный (матричный) замер	Частичный, точечный замер	Центрально-взвешенный замер
Область замера	Данные об экспозиции снимаются со всей площади матрицы и усредняются. На основе этого "среднего арифметического" задаются выдержка и диафрагма.	Данные об экспозиции снимаются только с небольшой области в центре кадра (при частичном замере область больше, при точечном - меньше). Освещенность по краям кадра не оказывает никакого влияния на расчет экспозиции	Данные об экспозиции снимаются со всего кадра, однако наибольший вес имеет область в центре. Чем ближе точка к краю кадра, тем меньшее ее влияние итоговую экспозицию.
Когда лучше применять	Основной режим для съемки, когда освещенность в кадре более-менее равномерная и нет объектов, которые сильно "выбиваются" из общей тональности.	Когда ключевой объект по своей освещенности сильно отличается от общего фона и он должен быть хорошо проработан. Пример - портрет человека в темной одежде на темном фоне.	Как правило, по результату результат мало отличается от интегрального замера. Тем не менее, при съемке контрастных сюжетов большее внимание уделяется экспозиции центральной части кадра.
Когда не стоит применять	Если яркость небольшого объекта значительно отличается от яркости фона, есть риск, что объект будет либо пересвечен, либо недосвечен. В этом случае лучше использовать частичный или точечный замер.	Неизвестно, что попало в малую по площади область замера - белый снег или темные ветки. Результат - практически непредсказуемый уровень экспозиции при съемке "пестрых" сюжетов.	Явных ограничений нет, нужно смотреть по ситуации. Важно помнить, что иногда невозможно одновременно проработать и светлые и темные участки. Если разница по освещенности между объектами слишком большая, то используем дополнительное освещение (для портрета) или снимаем в HDR (пейзаж).

После замера экспозиции автоматика аппарата выставляет экспопару - выдержку и диафрагму. В видоискателе камеры высвечиваются числа, например:

Это означает, что выдержка составляет 1/250 секунды, диафрагма - 8. Аппарат готов к съемке, нам остается только нажать кнопку спуск!

Экспозицию можно скорректировать...

Бывает так, что автоматический экспозамер ошибается и фотография имеет незначительный пересвет или недосвет. В этом случае можно внести поправку в работу экспозамера и переснять сюжет так, чтобы следующий кадр был нормально проэкспонированным. Но вот в чем вопрос - как определить, есть ли ошибка в экспозиции на отснятом кадре? Ведь на небольшом ЖК-экране, зачастую с не идеальной цветопередачей, мало что можно увидеть! И тут нам на помощь приходит замечательная функция - просмотр гистограммы.

Гистограмма - это график, показывающий распределение яркости на фотоснимке.

Вот пример фотоснимка и его гистограммы:

В данном случае видно, что гистограмма "упирается" в левый край - это означает, что на фотографии присутствуют недосвеченные объекты, которые выглядят на грани черноты. В то же время видно, что справа от графика есть немного свободного места. Чтобы избавиться от недосвета давайте попробуем скорректировать экспозицию, на +1/3EV (это эквивалентно тому, что мы увеличим выдержку "на 1 щелчок колесика", то есть, на 1/3 шага).

Чтобы ввести экспокоррекцию, нам нужно найти на фотоаппарате кнопку с такой пиктограммой:

Удерживая эту кнопку нажатой, крутим управляющее колесико, или нажимаем джойстик (у разных аппаратов по разному). На экране будет отображаться ползунок, который можно перемещать влево или вправо:

Если сместить ползунок вправо, снимок будет светлее (положительная экспокоррекция), если влево - темнее (отрицательная экспокоррекция).

Вот вариант предыдущего снимка, сделанного с положительной экспокоррекцией.

Мы видим, что картинка чуть посветлела, проработка теней на ней улучшилась. Гистограмма при этом сдвинулась чуть вправо. Если внести большую поправку, то тени будут проработаны еще лучше, но облака при этом будут пересвечиваться, то есть, терять оттенки и уходить в белизну. При этом гистограмма еще сильнее сместится вправо и будет "обрезана" со стороны светов. Таким образом выводим важное правило:

В идеале гистограмма не должна выглядеть обрезанной ни слева, ни справа. Если гистограмма обрезана слева, на фотографии присутствуют недосвеченные области и идет потеря информации в тенях. Если гистограмма обрезана справа, то на фотографии идет потеря оттенков в светлых областях.

Иногда возникает ситуация, когда гистограмма упирается и вправо и влево - в этом случае на снимке идет одновременная потеря деталей в тенях и в светах.

Вопросы и задания для самоконтроля

Какие виды экспозамера есть в вашем фотоаппарате?
Поэкспериментируйте с режимами замера экспозиции. Какие сюжеты лучше получаются в режиме интегрального замера, какие - в режиме точечного или частичного?
Выясните, как в вашем фотоаппарате включается функция экспокоррекции.
Сделайте снимки одного сюжета с положительной и отрицательной экспокоррекцией, проследите за изменениями гистограммы.

Фототренажер

Попрактикуйтесь в настройке "виртуального" фотоаппарата - выставляйте выдержку, диафрагму, чувствительность ISO и старайтесь получать четкие фотографии.

Что такое экспозиция? Это произведение освещённости светочувствительного слоя матрицы на время, в течение которого свет воздействует на этот слой. Выражается в лк×с (люксах на секунды). Это количество света, попадающего на матрицу.

Освещенность матрицы регулируется диафрагмой, время воздействия света - выдержкой. Есть еще и третий параметр - ISO, который определяет чувствительность матрицы. Чем выше чувствительность, тем меньшая экспозиция требуется. Эти три параметра - диафрагма, выдержка и ISO, связаны между собой соотношением, которое называется треугольником экспозиции.

Нормальная экспозиция должна быть такой величины, чтобы матрица при заданной чувствительности получила такое количество света, чтобы зарегистрировать изображение с пропорциональным воспроизведением исходных уровней яркости, то есть, в идеале, оно должно быть таким, каким мы его видим, без провалов в тенях и без засвеченных участков.

Если изображение получается слишком темным по отношению к реальной снимаемой сцене, на нем пропадают детали в темных областях, то такая экспозиция называется недостаточной, а само изображение - недоэкспонированным или недодержанным . Проще говоря, на матрицу попало слишком малое количество света, чтобы правильно зафиксировать изображение.

Если же изображение получается слишком светлым по сравнению со снимаемым сюжетом или объектом, на нем пропадают детали в светлых областях, то такая экспозиция будет избыточной, а изображение будет называться переэкспонированным или передержанным . В этом случае на матрицу попало слишком большое количество света, поэтому матрица не в состоянии правильно передать диапазон яркостей.

Значение выдержки и диафрагмы, необходимое для получения нормальной экспозиции, называется экспопарой . Для получения одной и той же экспозиции можно использовать различные сочетания выдержки и диафрагмы, то есть различные экспопары. Приведу пример: значения пар выдержка-диафрагма 1/500 f /5.6; 1/250 f/8; 1/125 f/11; 1/60 f/16 дадут одинаковую экспозицию. Это справедливо, если значение ISO не изменяется. Если же изменять еще и значение ISO, то получится уже не экспопара, а "экспотройка", но такое название не является общепринятым, а используют термин треугольник экспозиции.

Как же практически использовать этот самый треугольник? Все очень просто. Если мы изменяем какое-то одно значение, к примеру, диафрагму, то треугольник выходит из равновесия. Чтобы равновесие восстановилось, нужно изменить любой из оставшихся двух параметров , например, выдержку или ISO (или оба). Параметр ISO лучше не менять, если в этом нет крайней необходимости, а использовать его минимальное значение. Повышенные значения ISO приводят к появлению цифровых шумов на изображении, а это ухудшает качество картинки.

Как только вы поймете и почувствуете на практике связь между этими тремя параметрами: диафрагма, выдержка и ISO, установка правильной экспозиции перестанет быть для вас сложной задачей и вы легко настроите ее для самой сложной сцены.

Наверняка вам кажется, что выбрать правильную экспозицию при фотосъемке в ручном режиме – это невероятно сложно. Ведь нужно как-то на глаз определить, какие параметры выставить при том или ином освещении. На самом деле все гораздо проще, и вы вскоре убедитесь в этом, как только начнете понимать, как взаимосвязаны параметры экспозиции и что такое экспозиция в фотографии вообще.

Не будем углубляться в теорию, лучше доступным языком я объясню, что такое экспозиция и как ее правильно выставить. Экспозицией в фотографии называют количество света, попавшее на светочувствительный элемент (матрицу цифрового фотоаппарата). От количества света, которое попало на матрицу, зависит качество полученного изображения и степень передачи полутонов. Если света слишком мало (маленькая экспозиция), то фотография получится темной, без детализации темных участков объекта съемки. Если света слишком много (большая экспозиция), то на фотографии могут оказаться засвеченными (полностью белыми) некоторые светлые участки объекта съемки.

Идеальной (правильной) считается экспозиция , при которой на матрицу цифрового фотоаппарата попало столько света, чтобы прорисовать на фотографии максимум сюжетно необходимых деталей. Допускается наличие на фотографии небольших засветов или черных областей, если это не мешает воспринимать общую картинку.

От чего зависит экспозиция? С основными параметрами, при помощи которых можно регулировать экспозицию, вы уже знакомы. Это и , которые вместе составляют экспопару .

Запоминаем закономерность : когда мы удлиняем выдержку и сильнее открываем диафрагму, мы тем самым увеличиваем экспозицию. Потому что через большее отверстие проходит больше света, и в больший период времени проходит больше света. Все просто и логично.

Приведу пример. При диафрагме f=4 экспозиция будет больше, чем при диафрагме f=6.3. При выдержке 1/60 экспозиция будет больше, чем при выдержке 1/100.

Так же действует и обратное правило: при закрытии диафрагмы и укорачивании выдержки меньше света попадает на матрицу, и экспозиция уменьшается.

До этого момента все было просто. А теперь посмотрим как устанавливая различные сочетания и можно получать правильную экспозицию в фотографии . Так как и диафрагма, и выдержка помогают контролировать степень освещенности в кадре, получается, что они дополняют и взаимозаменяют друг друга.

Как это? Все очень просто. Допустим, мы добились идеальной экспозиции , выставив следующие значения: диафрагма f=3.5, выдержка 1/400. А теперь нам хочется более детально показать задний план на фотографии, для чего мы закрываем диафрагму до значений f=8. Однако если не изменить выдержку, оставить ее значение на 1/400, то фотография получится недоэкспонированной. Что же делать? Правильно – пропорционально удлиняем выдержку.

Пропорционально – это значит на такое же количество ступеней, на которое мы изменили диафрагму. Между значениями f=3.5 и f=8 разница в 7 ступеней. Теперь отсчитываем 7 ступеней от значения выдержки 1/400 и получаем значение 1/80. Таким образом, экспопары (3.5 – 1/400) и (8 – 1/80) можно считать эквивалентными.

Не советую заморачиваться с углубленным изучением взаимозаместимости диафрагменного значения и выдержки. Существуют целые таблицы, где просчитаны все эквивалентные экспопары. Но в условиях реальной съемки вам будет некогда разворачивать такую таблицу и искать по ней нужное значение.

Конечно, можно каждый раз высчитывать изменение экспозиции при изменении значений выдержки или диафрагмы. Но на практике я так никогда не делаю, со временем к вам придет ощущение того, какую выдержку установить при такой-то диафрагме и при таком-то освещении. Я обычно делаю тестовый снимок, чтобы оценить характер освещения, а затем, исходя из полученного результата, меняю экспопару.

На самом деле существует еще 2 дополнительных способа повлиять на экспозицию в фотографии при неизменных условиях освещения: при помощи параметра и применения светофильтров. Но об этом подробнее в следующих статьях.