Почему теряются детали при высоком динамическом диапазоне?

Я читал во многих блогах и на форумах, что когда у нас больше dynamic range, мы можем потерять детали. Конечно, я сталкивался с полностью белыми участками при съемке фотографий с ярким небом. Насколько я знаю, динамический диапазон — это разница между самой темной и самой светлой частью фотографии.

Вопрос 1:

Если я фотографирую красную корзину на фоне сильного солнечного света, я теряю некоторые детали корзины. Если я добавлю черный зонт в один угол фотографии, потеряю ли я детали корзины? [Теперь, когда я представил черный зонт, мой динамический диапазон будет больше и потеряет больше деталей корзины?]

Вопрос 2:

Предположим, у меня есть небо в правом верхнем углу и черный зонт в левом нижнем углу кадра. Технически, почему пленка теряет способность сохранять детализацию корзины (в середине кадра), если у меня динамический диапазон больше?

Ответы (1)

Здесь важно понимать, что мы используем термин « динамический диапазон » двумя связанными, но разными способами. Во-первых, мы используем его для описания сцены — разницы между самыми глубокими тенями и самыми яркими бликами в реальном мире перед нами. Во-вторых, мы используем его для обозначения свойства сенсора камеры (или пленки, или печати). Это разница между темным и светлым, которую может показать конкретная камера (или пленка, или печать). Поскольку технологии несовершенны, они всегда ограничены, и часто гораздо более ограничены, чем реальный мир.

Таким образом, дело не в том, что пленка или датчик (или напечатанная бумага) волшебным образом теряют детали при высоком динамическом диапазоне. Дело в том, что среда может захватывать детали только в определенном диапазоне, но, регулируя параметры экспозиции (диафрагму, скорость затвора), вы можете «двигать» этот диапазон вверх и вниз.

Если сцена с низким динамическим диапазоном, ее можно захватить целиком, без проблем.

Но в сцене с высоким динамическим диапазоном, чтобы запечатлеть детали в тенях, вы можете сдвинуть его вниз настолько, что светлые участки просто не поместятся, или, чтобы запечатлеть светлые участки, вы можете сдвинуть «окно экспозиции» вверх, и тогда Не покрывайте теневые детали.

Проблема в том, что настройки экспозиции являются глобальными — вы не можете легко решить, что у вас будет более короткая выдержка для солнечного света и более длинная для зонта, чтобы сделать оба правильными. (Хотя, конечно, есть способы обойти это, как объясняется во многих других вопросах здесь — например , как настроить экспозицию для неба и пейзажа? .)

В вашем первом примере вы теряете детали на красной корзине, потому что, по-видимому, вы отрегулировали экспозицию, чтобы покрыть ярко освещенную остальную часть сцены. Если вы добавите черный зонт и сохраните экспозицию такой же, в остальной части изображения ничего не изменится. Однако, поскольку этот зонт, вероятно, будет даже темнее корзины, на нем будет еще меньше деталей. Если вы отрегулируете экспозицию, чтобы компенсировать это, показывая больше деталей в тенях как в зонте, так и в корзине, вы также обязательно увеличите экспозицию неба, и если это выходит за пределы динамического диапазона вашей пленки или сенсора, вы потерять детали там. Обратите внимание, что если вы используете автоматическую экспозицию, это может произойти автоматически, поскольку камера пытается сбалансировать сцену (даже не «умные» камеры могут сделать это — базовая программа экспозиции пытается отобразить всю сцену как нейтральную серую). в среднем, а добавление большой области черного заставит его выбрать более яркую экспозицию.)

Во втором примере: это не так. Вы просто не можете покрыть их обоих. Представьте, что вы делите кровать размера «king-size» и имеете только узкое одеяло. Если и вы, и ваш друг находитесь на крайних краях кровати (по аналогии, один очень темный, а другой очень светлый), одеяло может согреть одного из вас, но вам нужно выбрать, какое именно.

Теперь это более чисто - все зависит от того, куда я «отношусь» (черное или белое), чтобы решить, что я буду раскрывать. Но у меня связанный вопрос. Люди говорят, что в наши дни новые камеры имеют лучший динамический диапазон, и это может помочь в сохранении деталей. Как новые камеры решают эту проблему?
Они способны захватывать больше деталей в тени, не теряясь из-за шума, что означает более широкий динамический диапазон. Или, в аналогии с кроватью, они дают более широкое одеяло.