Digikuvaus Unohda valotusongelmat ja latteat ... - MikroPC

Digikuvaus
HDR voittaa
Unohda valotusongelmat ja latteat
maisemakuvat. Hdr-kuvaus antaa
työkalut tilanteen hallintaan ja
uuteen kuvailmaisuun.
TEKSTI JA KUVITUS: JARI TOMMINEN
-4 EV -3 EV -2 EV -1 EV 0 EV
38 MikroPC 3/2009

vaikean valon
Laajennetun sävyalan kuvaus (hdri
= high dynamic range imaging)
eli valokuvaajien puheenparressa
hdr-kuvaus avaa uusia mahdollisuuksia
tuottaa näyttäviä kuvia
vaikeissa valaistusolosuhteissa.
Kameroista yleensä tulevan kahdeksanbittisen
jpeg-kuvan sävyntoistoalue ei pysty toistamaan
luonnollisen näkymän valoisuuseroja kuin
suhteellisen tasaisessa valaistuksessa. Sen sijaan
esimerkiksi voimakkaassa auringonpaisteessa
kuvasta tulee helposti liian tumma ja varjot
sukeltavat umpimustaan tai vaihtoehtoisesti kirkkaat
alueet palavat puhtaan valkoisiksi.
Edes parempien kameroiden tuottama 12-
tai 14-bittinen raakaformaatti ei ratkaise tätä
ongelmaa kokonaan (ks. MikroPC 3/2007, ”Nirso
tekniikka joustaa”, sivut 36–39). Avuksi tulee
hdr-tekniikka, jossa kohteesta otetaan kuvasarja
eri valotuksilla ja kuvien sävytiedot summataan
yhdeksi 32-bittiseksi kuvaksi.
Aukeaman näkymä tuottaisi tyypillisesti tällaisen kuvan, jos kuvan
ottaisi kameran mittarin ohjeiden mukaan tai automaattivalotuksella.
Varjoalueet ovat tukossa ja kirkas taivas palanut valkoiseksi laajalta
alueelta.
Sävyala lähellä ihmissilmää
Hdr-kuvan jokaisen osavärikanavan sävytiedot
esitetään 32-bittisenä liukulukuna, jolloin jokaiselle
sävylle on yhtä suuri tallennustila. Perinteisissä
kuvissa tummille sävyille on vähemmän
tallennustilaa kuin kirkkaille sävyille.
Todellinen hdr-kuva onkin sävyntoistoalaltaan
hyvin lähellä ihmissilmän kykyä rekisteröidä kirkkauseroja.
Itse asiassa kummassakin tapauksessa
kuvanmuodostustekniikka on hyvin samankaltainen;
myös silmä kerää jatkuvasti ”näytteitä”
eri ”valotuksilla” ja aivot yhdistävät informaation
yhdeksi kokonaiskuvaksi.
Tavalliset näytöt, tulostimet tai kirjapainot
eivät kuitenkaan pysty toistamaan aitoa hdrkuvaa
sellaisenaan. Markkinoilla on kyllä olemassa
pari oikeaa hdr-näyttöä, mutta ne maksavat
noin 40 000–50 000 euroa. Tämän vuoksi kuva
on muunnettava käyttökelpoiseen muotoon niin
sanotulla sävyalan sovituksella (tone mapping).
Tavanomainen hdr-kuvalle tehty sävyalan sovitus näyttää tältä.
Kuvan eri valotukset on yhdistetty ja niistä on tiivistämällä muokattu
realistista valokuvaa muistuttava lopputulos. Aukeaman isoa kuvaa
on sovitusvaiheessa muokattu hieman eri menetelmällä rankemmin ja
valmista kuvaakin on vielä viimeistelty Photoshopissa. Lopputuloksena
on graafisemman oloinen, maalausmainen ja hyvin yksityiskohtainen
kuva, jossa sävyjen väliset kontrastit ovat hyvin voimakkaita.
Valitsemalla sopivan sovitusmenetelmän ja
kohteeseen parhaiten sopivat asetukset voidaan
tehdä kuvia, jotka jäisivät perinteisiä kuvaustekniikoita
käyttäen pelkiksi unelmiksi.
+1 EV +2 EV +3 EV +4 EV
Aukeaman kuva on
muodostettu yhdeksästä
valotuksesta
yhden aukon välein.
Mitattu valotus on
kehystetty punaisella.
MikroPC 3/2009 39

Digikuvaus
ESIMERKKIKUVAN LÄHTÖMATERIAALINA A
ollut valotussarja.
Kolme kuvaa: kahden aukon alivalotus, mittarivalotus ja kahden aukon
ylivalotus. Kuvat on otettu aurinkoisena talvipäivänä, jolloin kohteen
valoisuuskontrastit ylittivät selvästi kameran kennon toistokyvyn.
KAKSI ERILAISTA VERSIOTA esimerkkinä olevasta
porttikäytäväkuvasta. 32-bittinen hdr-kuva on muunnettu
Photomatixissa tavalliseksi kuvaksi kahta eri sävyalan
sovitusmenetelmää käyttäen. Ensimmäinen kuva on muokattu
suoralla sävyalan supistuksella (tone compressor) ja toinen
yksityiskohtien korostuksella (details enhancer).
SUOSITUN PHOTOMATIX
Pro 3.0 -hdr-työkalun aloitustyöpöytä
on yksinkertainen.
Komentoikkunan toimintovaihtoehdot
ylhäältä alas:
hdr-kuvan luonti, sävyalan
sovitus, valotussarjan yhdistäminen
yhdeksi kuvaksi sekä
eräajotyöskentely. Eräajot ovat
käteviä isompien töiden tekemiseen
tai jos samasta kuvasta
halutaan samalla työstöllä
erilaisia versioita.
Kuvaaminen helppoa,
koostaminen työlästä
PERUSTEKNIIKKANA HDR-KUVAUS ei ole vaikeaa. Hyvään lopputulokseen
tarvitaan vähimmillään vain kamera, jossa on joko täydet
valotuksen käsisäädöt tai himmenninaukon esivalintaan perustuva
automaattivalotus yhdistettynä vähintään ±2 EV:n (kahden aukkoarvon
yli- tai alivalotus) valotushaarukoinnilla, sekä tukeva jalusta.
Hdr-kuvia voi kuvata käsivaraltakin, mutta kameran pienet asennonmuutokset
voivat tehdä jatkotyöstämisestä haasteellista. On myös
eduksi, jos kameran valkotasapainon voi asettaa kiinteästi johonkin
tiettyyn arvoon.
KUVATESSA KOHTEESTA otetaan sarja valotuksia eri arvoilla. Tyypillinen
sarja on -2 EV, 0 ja +2 EV, jossa 0 on kameran mittarin suosittelema
valotus. Hankalammissa tilanteissa, kuten suoraan vastavaloon
kuvatessa, voidaan joutua ottamaan isompiakin sarjoja.
Edellisen aukeaman isoa kuvaa varten annoin kameran raksuttaa
yhdeksän kuvan sarjan väliltä -4 EV–+4 EV yhden aukon välein.
Kuvaussuunta olikin suoraan ohuen pilviverhon läpi loimuavaa aurinkoa,
ja kuva-alan valoisuuserot olivat todella huimia.
Lopuksi otettu kuvasarja yhdistetään niin, että kustakin kuvasta
otetaan parhaiten valottuneet kohdat ja lopputuloksen sävyasteikko
levitetään jokseenkin luonnonmukaiselle skaalalle kuvien valotustietojen
avulla.
KUVIEN YHDISTÄMINEN on käytännössä prosessin työläin vaihe. Ainakin,
jos sen tekee käsipelillä.
Tällöin tarvitaan kuvankäsittelyohjelma, joka hallitsee tasojen
(layers) käytön. Osakuvat pinotaan järjestyksessä omiksi tasoikseen,
tummin alimmaiseksi ja vaalein päällimmäiseksi. Sen jälkeen kustakin
tasosta piilotetaan ne osat, joita ei haluta mukaan lopulliseen kuvaan.
YKSINKERTAISIN TAPA tehdä sävyalaltaan tasapainoinen
kuva, jossa voi nähdä yksityiskohtia sekä tummissa varjoissa että
kirkkaissa valoalueissa, on käyttää valotussarjan yhdistämistä
(exposure blending). Kun valitut kuvat on yhdistetty, Photomatix
Pro antaa mahdollisuuden muokata kuvan sävyalaa. Valmiin
kuvan voi tallentaa jpeg-muodossa tai 8- tai 16-bittisenä tiffinä.
Yhdistämisestä ei jää jäljelle varsinaista hdr-kuvaa.
TYÖN VOI KUITENKIN tehdä helpomminkin. Esimerkiksi Photoshopin
nykyversioissa on mukana hdr-yhdistämistoiminto (merge to hdr).
Tarkoitukseen on rakennettu myös erinomaisia erillisiä ohjelmia. Yksi
suosituimmista, eikä syyttä, on Photomatix Pro.
Photomatix helpottaa työtä automatisoimalla työläimmät vaiheet
aidon hdr-kuvan rakentamisessa. Se sisältää myös erittäin monipuoliset
työkalut hdr-kuvan jatkojalostamiseksi käyttökelpoiseksi kuvaksi.
Omien kokeilujeni perusteella Photomatix Pro myös tuottaa mielestäni
kauniimpaa ja siistimpää jälkeä, kuin Photoshopin hdr-toiminto.
Ohessa on esitelty ohjelman työkalut hdr-työnkulun mukaisessa
järjestyksessä.
40 MikroPC 3/2009
WWW.MIKROPC.NET

Photomatix Pro
www.hdrsoft.com, 121 dollaria
Niputettuna Photoshop-plug-in:in
kanssa 145 dollaria.
VARSINAISEN LAAJENNETUN sävyalan
kuvan tein tässä esimerkissä Photomatix Pro:n
eräajotoiminnolla. Jos käyttää raakakuvia tai,
kuten tässä, raakakuvista ”kehitettyjä” 16-bittisiä
tiff-kuvia (valitsin Lightroomissa sävykäyräksi lineaarisen)
Generate HDR image -kohdan asetuksissa
kannattaa kertoa, että kuvat ovat toistokäyrältään
lineaarisia.
Kuvien kohdistus (Align source images)
kannattaa aina pitää päällä. Jalustalta kuvatessa
”By correcting shifts” ja käsivaralta kuvatessa ”By
matching features”.
Eräajoikkunasta voi valita samanaikaisesti
suoritettavaksi myös sävyalan sovituksen halutulla
menetelmällä ja asetuksilla sekä valotussarjan
yhdistämisen halutulla menetelmällä ja asetuksilla.
Varsinaisen hdr-kuvan tallennusmuodoksi kannattaa
valita Open EXR, josta on muodostumassa
alan standardi.
PHOTOMATIX PRO:N sävyalan netelmistä helpompi on sävyalan supistus (tone
sovitusmecompressor).
Menetelmä tuottaa valokuvamaisen
näköistä jälkeä. Asetuksista Brightness säätää
kuvan kokonaiskirkkautta. Tonal Range Compressionilla
määritellään, mitä sävyalueen osaa
supistetaan eniten (esimerkiksi kirkkaita vai
varjoalueita). Contrast Adaptation vaikuttaa kuvan
kokonaisjyrkkyyteen. White Point ja Black Point
määrittelevät valkoisen ja mustan leikkauspisteet,
Temperature kuvan sävyn kelta-siniakselilla ja
Saturation värikylläisyyden. Paras lopputulos
syntyy kokeilemalla eri asetusvaihtoehtoja.
SOVITUSMENETELMISTÄ yksityiskohtien
korostus (details enhancer) tarjoaa kaikkein monipuolisimmat
työkalut kuvan ilmiasun muokkaamiseen.
Tässä piilee kuitenkin vaara. Photomatixin, ja
osittain hdr-kuvauksen yleensäkin, huono maine
tietyissä piireissä johtuu näiden säätöjen liian
”vapaamielisestä” käytöstä. Erilaisten kuvanjakopalvelujen
hdr-galleriat ovat pullollaan kuvia,
joiden värit kirkuvat ja yksityiskohdat kylpevät
ydinlaskeuman kaltaisessa hohdekehässä.
Oletusarvoillaan Photomatix tuottaa tällä
menetelmällä hyvin valokuvamaista, mutta lattean
hailakkaa jälkeä.
KOROSTUSMENETELMÄN perusasetuksista
Strength säätää asetusten kokonaisvoimakkuutta.
Color Saturation muokkaa kuvan kokonaisvärikylläisyyttä.
Light Smoothing tasoittaa siirtymiä
valoisuuserojen välillä; matalampi arvo tuottaa
voimakkaammat hohdekehät (jyrkemmän
reunakontrastin) ja korkeampi tasaisemman
yleisvaikutelman. Luminosity säätää varjoalueiden
valoisuutta ja paikalliskontrastia.
Tone-välilehden White Point määrittelee valkoisen
ja Black Point mustan leikkauspisteen. Gamma
vaikuttaa kuvan kokonaiskirkkauteen säätämällä
keskisävyjen paikkaa tumma-vaalea-akselilla.
COLOR-VÄLILEHDELLÄ
Temperature säätää kuvan
”lämpimyyttä” eli yleissävyä
kelta-siniakselilla. Saturation
Highlights ja Saturation
Shadows säätävät kirkkaiden
ja tummien alueiden värikylläisyyttä
erikseen ja kuvan
kokonaisvärikylläisyydestä
riippumatta.
MICRO-VÄLILEHDEN asetukset vaikuttavat siihen,
miten pienet yksityiskohdat kuvasta saadaan esiin. Korostamalla
esimerkiksi pintojen pienimpiäkin epätasaisuuksia
kuvaan voidaan saada hyvin graafinen ilme.
Micro-contrast säätää nimensä mukaisesti kuvan pienimpien
sävyerojen välistä kontrastia. Micro-smoothing
toimii samalla tavalla kuin pääsäätöjen Light Smoothing,
mutta kuvan pienimpien sävyerojen välillä.
S/H-välilehden säädöillä voidaan esimerkiksi vaimentaa
kuvassa esiintyvän kohinan erottuvuutta.
WWW.MIKROPC.NET MikroPC 3/2009 41