HDR Aufnahmetechniken. B.Eng. Paschá Kulijew Limelight Photography

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1 HDR Aufnahmetechniken B.Eng. Paschá Kulijew Limelight Photography

2 Teil 1: Vorüberlegungen

3 Was bedeuten DR? Absolute Definition : Dynamic Range DR ist das Verhältnis von einer maximaler physikalischer Größe zu einer minimalen. Da DR keine feste Einheit ist, hängt seine relative Definition von den Größen ab, auf welche es sich bezieht.

4 Was bedeuten DR? Motiv: Verhältnis zwischen den hellsten und den dunkellsten Bildpartien Kamera: Verhältnis Sättigung/Rauschen (oder auch für die auf dem CCD/CMOS umgesetzte Lichtmenge SNR) Monitor: Verhältnis von den maximalen zu der minimalen Leuchtdichte (Kontrastverhältnis).

5

6 In welchem Verhältnis steht der (relevante) Kontrast der Szene zu dem aufgenommenen Bild?

7 Lichtwert, Blendenstufen, & Co. Allgemein beschreibt die Belichtung die Menge an Licht welche auf den Sensor trifft, und wird durch folgende Faktoren definiert: Empfindlichkeit (ISO) Blende Belichtungszeit

8 Lichtwert, Blendenstufen, & Co. Lichtwert (exposure value, EV) beschreibt eine Schar von Kombinationen von Blendenzahl und Belichtungszeit, die gleich viel Licht auf den Bildsensor gelangen lassen Jede Erhöhung des Lichtwertes um eins entspricht einer Halbierung der Belichtung, jede Verringerung um eins einer Verdoppelung.

9 Lichtwert, Blendenstufen, & Co. In der Fotografie spricht man häufig von Blenden bzw. Blendenstufen um den Kontast einer Aufnahme zu beschreiben Da die Veränderung der Blendenzahl die Veränderung der Tiefenschärfe zur Folge hat, ist dies jedoch eine unpräzise Beschreibung

10

11 Umrechnung Lichtwert > Kontrastumfang der Szene: Blendenstufen, Verhältis zu dem Kontrast einer Szene EV 2 =DR Umgekehrt: bei einem bekannten Kontastumfang lässt sich die benötigte Blendenstufenanzahl berechnen: Bsp. Menschliches Sehen: 4 log 2(10 ) 14EVs

12 Wie bestimmen wir die Anzahl der benötigten EVs um den Kontrast einer Szene abzudecken?

13 Bestimmung des Kontrastumfanges einer Szene Mittels einer Spotmessung

14 Farbraum Herkömmliche Digitalkameras ( Mega-Zoom, Bridge) speichern die Bilder mit dem srgb- Farbraum ab Nachteil gegenüber den dem Adobe RGB und ProPhoto RGB: geringere Anzahl darstellbare Grün-Werte, gerade hier ist das menschliche Farbsehen am emfindlichsten

15 Der RAW-Workflow Gewöhnliche LDR-Aufnahmen werden in der Kamera mit 8 Bits pro Farbkanal verarbeitet Dies bedeutet: 256 Helligkeitsstufen pro Bild RAW-Dateien werden mit 10 Bits oder mehr gespeichert: mindestens 1024 Helligkeitsstufen

16 Der RAW-Workflow Der Farbraum des Sensors kann sich erheblich von dem Zielfarbraum (z.b. srgb) unterscheiden Forschungsergebnisse (präsentiert auf der Siggraph 2005) haben gezeigt, dass HDR Bilder welche aus RAW-Dateien entstanden, mindestens doppelt so viele sichtbare Farbwerte enthielten als vergleichbare HDR- Aufnahmen aus Dateien mit dem srgb-profil

17 Der RAW-Workflow Die wichtigste Stärke der RAW-Daten: Der Sensor der Kamera ist im Kern ein radiometrisches Messgerät Die Anzahl der auf dem Sensor auftretenden Photonen wird in elektrische Ladungen umgesetzt, und dieses Verhältnis ist im relevanten Dynamikbereich des Sensors (zwischen Sättigung und Rauschen) linear

18 Der RAW-Workflow Die wichtigste Stärke der RAW-Daten: da HDR- Bilder keine gewönliche Bilddaten, sondern Lichtintensitätswerte in den 3 Farbkanälen enthalten, werden als Ausgangsmaterial linearisierte Bilddaten gebraucht (ohne Gamma-Korrektur, interne Kamera-Filterung etc.)

19 Der RAW-Workflow Die wichtigste Stärke der RAW-Daten: RAW-Daten liefern somit die von der Firmware der Kamera unveränderten Helligkeitswerte

20 Teil 1: Zusammenfassung Spot-Messung zur Bestimmung des Belichtungsumfangs zur Abdeckung des Dynamikumfangs des Motivs Belichtungsreihe ausschließlich über die Variation der Belichtungszeit Anfertigung einer Belichtungsreihe mit einem Aufnahmeabstand von 1,5-2 EV Verwendung eines möglichst großen Farbraums (Adobe RGB, ProPhoto RGB) RAW-Daten statt JPEGs

21 Teil 2: Die Aufnahme

22 Equipment Stativ: sehr entscheidend! Digitalkamera, nach Möglichkeit DSLR: - gängige manuelle Einstellungen - Automatische Belichtungsreihen (erwünscht) - RAW Format (erwünscht) Fernauslöser (gegen Verwacklungen)

23 Vor der Aufnahme Allgemein: Wahl der Blende nach den Regeln der Fotografie Möglichst kleiner ISO-Wert Keine sich bewegende Objekte im Bild Manuelles Fokussieren Generelle Frage: brauche ich eine HDR-Aufnahme? Bewegung im Bild (Blätter, Wolken, Personen etc.) Dynamikumfang bis zu 5 Blendenstufen > RAW

24 Die Aufnahme Schritt 1: Spotmessung im Zeitautomatik- Modus (auch Blendenvorwahl, AV, AP oder A) der Kamera Notieren der gewählten Blende und des Belichtungsumfangs.

25 Die Aufnahme Schritt 2 Alle Einstellungen auf manuell: Belichtungszeit Blende ISO WB (mittels Graukarte) Aufnahme der Belichtungsreihe mit den notierten Werten

26 Die Aufnahme DEMO Erstellung einer HDR-Datei aus einer Belichtungsreihe

27 Anmerkugen Nachträgliches WB in einer HDR-Aufnahme > beispielsweise in HDRShop

28 Ghosting-Problem

29 Ghosting-Problem EasyHDR Artizen HDR Dynamic-Photo HDR Photomatix

30 Ghosting-Problem Fazit: Ghosting-Artefakte lassen sich (zur Zeit) nicht vollatomatisch entfernen und müssen immer manuell bearbeitet werden Photomatix: Mit windbewegten Blättern kommt keins der getesteten Programme besser zurecht (laut CT, 2007) Dynamic Photo HDR: das einzige Programm, das manuelle Retusche-Möglichkeiten bietet, jedoch:» Zu wenige manuelle Einstellmöglichkeiten

31 Automatisches Angleichen verwackelter Aufnahmen

32 Artizen HDR Dynamic-Photo HDR EasyHDR Photomatix Photoshop CS3

33 HDR Panorama-Fotografie

34 Was braucht man dazu? Panorama-Stativkopf Ggf. Fisheye-Objektiv HDR Panorama-Software PTGui Pro Autopano Pro Autodesk Stitcher etc. TM

35 Nützliche Seiten im Internet

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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