Что такое динамический диапазон? Теория и практика

Многие слышали о таком понятии, как динамический диапазон. В фотографии и видеосъёмке это — возможность камеры одновременно отобразить на одном кадре как светлые, так и темные детали сцены. Ширина спектра оттенков от полностью чёрного до полностью белого и называется динамическим диапазоном.

динамический диапазонНаши глаза способны улавливать гораздо больше перепадов освещённости, чем современные камеры. Задача камер же состоит в том, чтобы максимально приблизиться к тому, что мы видим. На фото ниже показано, как выглядит один и тот же кадр с низким динамическим диапазоном (мало информации в тенях и светах) и с высоким (хорошая проработка теневых и светлых зон).

динамический диапазон на практике

От чего зависит динамический диапазон?

Есть два основных фактора — программный и аппаратный.

Один из главных программных методов заключается в склейке нескольких кадров для получения максимального количества информации в одной итоговой фотографии. Такой метод называется HDR-фотография. Сейчас он активно применяется в телефонах. Кстати, мы можем посмотреть, как отличается фото с HDR на телефоне и 1 фотография без склеек, обработанная из raw файла с камеры Fujifilm X-T3 + объектив 12mm.

Если клеить несколько фото в ручном режиме, то это делается за счёт брекетинга по экспозиции. То есть, вы делаете серию кадров с различной степенью освещённости, чтобы запечатлеть как тёмные участки снимаемой сцены, так и светлые. Подробно об этом я рассказал в этом видео:

Но это мы говорили о программном расширении динамического диапазона. С аппаратной точки зрения важен размер и тип матрицы вашей камеры. Если у современных телефонов отнять программные улучшения, то вы получите очень грустную картинку. Фотоаппараты с большими матрицами же способны выдавать широкий динамический диапазон и без склейки кадров.

Ширина динамического диапазона в фотоаппаратах зависит от следующих факторов:

  • года выпуска
  • размера матрицы
  • типа матрицы.

Да, на первое место я поставил год выпуска. Старые полнокадровые фотоаппараты выдают худший динамический диапазон, чем современные кроп-камеры. За счёт современных технологий получается добиться такого эффекта. Также важен тип матрицы. Например, кроп-камеры Fujifilm с BSI матрицей (обратная засветка) дают ощутимо больший динамический диапазон по сравнению с камерами той же компании с обычными CMOS сенсорами. Убедиться в этом можно, посмотрев графики на этом сайте. Но если вы будете брать камеры, не сильно отстающие друг от друга по времени (2-3 года между выпуском), и с одним типом матрицы (скажем, только CMOS), то полный кадр будет иметь преимущество перед кропом. А средний формат перед полным кадром.

В худшую сторону по возможностям матрицы выбиваются такие модели, как Canon 6D mark II и Canon RP. И мой личный опыт и графики на сайте photonstophotos.net показывают, что эти полнокадровые камеры по динамическому диапазону уступают многим современным кропам. Вывод — если производитель продаёт вам недорогой полный кадр, будьте готовыми к тому, что он что-то там порежет. С другой стороны, если не увлекаться растягиванием raw-файлов до предела, то и RP будет отличным спутником начинающего фотографа.

Также имейте в виду, что кадры снятые на высоких ISO, будут иметь значительно более низкий ДД по сравнению с базовыми значениями. По этой причине, серьёзный фотограф должен полагаться только на штатив, а не на разрекламированную сегодня матричную стабилизацию.

Но это в теории…а на практике?

Где реализуются возможности камер в плане динамического диапазона? В первую очередь, это — пейзажная, архитектурная и интерьерная фотография. Также хороший динамический диапазон оказывается очень кстати при съёмки свадебных прогулок. Обычно они проходят при сложном жёстком освещении и задача фотографа их правильно отснять и грамотно обработать, в чём помогают хорошие raw файлы.

Следующий вопрос, насколько важны отличия между камерами в реальных условиях? На практике оказывается, что не стоит гнаться за самой самой технически совершенной камерой. Ведь тот же самый эффект, а то и даже лучший можно получить за счёт прямых рук. То есть, если например, вам нужно снимать интерьер или пейзаж, — пользуйтесь мультиэкспозицией и HDR. Склеенные 3 кадра с «плохой» камеры дадут ощутимо больший эффект, чем 1 кадр с крутой и навороченной.

Ниже приведён практический пример динамического диапазона на Fujifilm X-T3. Сверху исходник, снизу вытянутый raw-файл (без HDR).

сравнение динамического диапазона

Конечно, желательно всё-таки апгрейдить время от времени фото-технику. Совсем старые камеры или устаревшие кропы не дадут оптимального эффекта даже с 3 кадров. В таких случаях вы сможете получить хороший диапазон, если склеите кадров 6. Но это более затратно по времени и может вызвать проблемы при склейке, если в кадре будут движущиеся объекты. Ну, а в случае со съёмкой репортажа, вам вообще не до склейки и некоторый запас по ДД всегда приятен. По практическому опыту, могу сказать, что таких камер как Canon 5D Mark III/IV, Canon R с головой хватает для репортажной работы. То, что Никоны способны на большее, — очень хорошо. И эти камеры также достойны внимания, как и новинки от Panasonic. Но вот Sony я никому не могу рекомендовать, несмотря на преимущества в теоретических параметрах.

Также читайте:

Обзор Panasonic Lumix S5

Сентябрь 2020 года — мир увидел Panasonic S5. Камера очень интересная и стоящая внимания. Очевидно, что компания ощутила бесперспективность развития системы микра 4/3 и теперь выпускает полнокадровые тушки одна за другой.

фотоаппарат panasonic s5

Модель Panasonic S5, как уже следует из цифры 5 в названии, является апгрейдом нашумевшей модели Panasonic GH5. Правда, в этот раз перед нами полноценный фотоаппарат с отличной CMOS разрешением 24,2 МП матрицей и широкими возможностям по съёмке видео (полнокадровое 4К до 30к/с без кропа и 4К 60к/с при кропе 1.5, а также FullHD до 180к/с при кропе 1.5). Ещё здесь есть режим анаморфного видео (немногие камеры могут им похвастаться) 4K  (3328 x 2496) при 23.976p/25p/29.97p (150 Mb/s).

Размеры камеры 132,6 x 97,1 x 81,9. Эти цифры значат, что она относительно небольшая и ощутимо меньше, чем Panasonic S1. Вес 714гр, что опять же приятно меньше, чем у кирпича S1 с весом около 1кг.

panasonic-s5 верхняя панельОдной зарядки аккумулятора по официальным данным хватит на 440 фото (а если включить режим максимальной экономии, то 1500 снимков). Одного акума хватит для съёмки от 50 минут до 110 минут, в зависимости от настроек. С временем автономной работы у панасоников всегда было всё в порядке.

Электронный OLED видоискатель имеет частоту обновления 120гц (это круто) и разрешение 2,36млн точек (не круто, но и не плохо). У Panasonic с качеством экранчиков и видоискателей никогда не было проблем. S5 оснащён поворотным сенсорным экраном размером 3 дюйма и разрешением 1,84 млн точек. Экран, кстати, позаимствовали у любительской модели Panasonic DC-G100. Его разрешение не топовое среди камер такого класса. Panasonic S5 по экранчику на бумаге хоть и уступает старшей модели Panasonic S1, но я не думаю, что кто-либо будет жаловаться на качество отображаемой картинки…это же не sony.

panasonic-s5 экран и видеоискатель

Для того, чтоб вы ощущали себя нищебродом, не купившим более крутую и дорогую камеру, производитель снабдил камеру 4-позиционным джойстиком вместо 8-позиционного джойстика на S1. Вы же купили любительский «бюджетный» полный кадр, чего вы хотели?  В Panasonic S5 вам не дано будет перемещать точку автофокусировки по диагонали. С этим придётся жить.

Как там с автофокусом?

Слабым местом фотоаппаратов Panasonic всегда была система фокусировки. В нашем случае мало что поменялось. Panasonic S5 по-прежнему оснащён контрастным АФ (225 зон фокусировки). Производитель заявляет, что скорость автофокуса ускорилась в 2 раза по сравнению с предыдущим Panasonic S1. Судя по многочисленным тестам, прирост в скорости действительно есть. Может быть даже и в 2 раза. Но если сравнивать с конкурентами вроде Sony или Canon, то следящий АФ явно отстаёт и по скорости и по цепкости. Тем не менее, пользоваться им можно и для многих задач его будет достаточно.

В своём видеообзоре я забыл сказать, что S5 оснащён 5-осевым матричным стабилизатором, который позволит фотографам выигрывать до пяти ступеней экспозиции, а при использовании стабилизированного объектива — до шести с половиной ступеней.

Кстати, у камеры есть двойное ISO. Наиболее чистые от шумов фото вы получите между ISO 640 и 4000. Неплохой диапазон.

Порадовал и китовый объектив Panasonic 20-60мм f3.5-5.6 с весом всего 350гр. В объективе нет стаба, но он разработан с минимизацией дыхания фокуса, что должны оценить видеолюбители. К сожалению, он не может похвастаться высокой светосилой, зато у него есть непривычно широкий угол как для полнокадрового стандартного зума. Любители снимать селфи с рук оценят ширину угла 20мм вместо привычных 24мм. Да и цена на него тоже приятная, доплата за кит в комплекте всего 300дол. А вот с выбором дополнительной оптики всё не так сладко. Впрочем, есть хороший выбор объективов Sigma ART на эту систему. К сожалению, в Украине они пока не доступны. Но при большом желании можно купить с доставкой из-за рубежа.

panasonic-s5 и китовый объектив 20-60мм

Выводы в целом

Эту камеру называют «бюджетным» полным кадром. Я бы не сказал, что body без объектива стоимостью 2000дол. это бюджетно. Недорогой полный кадр — это Canon RP. Но там сколько вы платите, то вы и получаете. Здесь камера обладает намного большим функционалом и своих денег стоит. Но бюджетной я бы её не назвал. Особенно, если посмотреть цены на родную оптику.

Тем не менее, я считаю Panasonic S5 сбалансированным и интересным решением, которое удовлетворит нужды как фотографов, так и видеографов. Устройство можно считать полноценным фото/видео гибридом. Здесь у вас и полнокадровый фотоаппарат с 24МП и хорошей объёмной картинкой и видеокамера, снимающая качественное 4К и FullHD с множеством режимов slow-motion и возможностями для покраски (HLG, V-log, 4:2:2 10 бит).

Система фокусировки по-прежнему не идеальна. Тем не менее, ей можно пользоваться и для повседневных задач её будет достаточно.

Как фотографу научиться видеть?

Увлечение фотографией требует хорошего зрения. Точнее, не так — оно требует хорошего зрительного восприятия, а в его основе не только зоркие глаза, но и то, как они видят мир.

Начнем с простого.

Глаза часто устают, особенно в результате длительной фокусировки на близком предмете. Из-за этого глаза теряют способность к аккомодации — то есть, к смене фокусного расстояния.

Когда мы долго смотрим в монитор, то глаза мало того, что не меняют фокусного расстояния, так еще и не вращаются по сторонам. Следовательно, нужно почаще давать им оптимальную стимулирующую нагрузку.

Примерно раз в час нужно минуты три уделять упражнениям для глаз. Если Вы всерьез интересуетесь этой темой, то не поленитесь прочесть книгу Уильяма Бейтса про восстановление зрения и избавление от очков. Но если до нее пока не доходят руки, то вот несколько простых советов.

  • поводите глазами в разные стороны, справа налево, потом вверх-вниз, потом сделайте несколько вращательных движений по и против часовой стрелки.
  • поморгайте в течение полуминуты.
  • крепко зажмурьтесь, потом максимально широко откройте глаза. Сделайте так несколько раз — это усиливает приток крови к глазным яблокам.
  • для этой же цели помассируйте область вокруг глаз и сами глазные яблоки подушечками пальцев.
  • подойдите к окну и посмотрите вдаль, фокусируя зрение на удаленном предмете, а потом переведите взгляд на максимально приближенную точку — кончик носа или точку на стекле. Так тренируются аккомодационная мышца.
  • после всех упражнений посидите пару минут с закрытыми глазами.

Но просто делать упражнения для глаз — еще не значит охватить весь спектр возможной подготовки своего зрительного аппарата для фотографических нужд. Есть и специальные упражнения.

Старайтесь смотреть на мир через разные объективы — широко и узкоугольные. Имитируйте объектив закрыванием одного глаза, что сделает всю картинку плоской и похожей на двухмерное изображение.

Воспитывайте свой эстетический вкус путем просмотра хорошего кино, но старайтесь смотреть его под иным углом, чем обычно. Главное внимание обращайте на операторскую работу. Почаще останавливайте фильм, чтобы посмотреть, как создан тот или иной кадр путем расстановки людей, подаче света и других тонкостей. Пусть Вы и не собираетесь становится кинорежиссером, но правила хорошего кадра на всех одни. Для этого же почаще смотрите чужие фотовыставки, чтобы учиться на чужих достижениях и ошибках.

Еще советы по воспитанию «фотовзгляда» — раскладывайте все, что видите на составляющие. То есть, что находится на переднем плане, что на среднем, что идет фоном, и где среди всего этого то, что достойно съемки.

И напоследок…

Будьте строги к своим творениям. Учитесь правильно и беспристрастно анализировать их не только до создания кадра, но и после.

Рассматривайте свои фотографии, чтобы понять, почему они нравятся Вам больше, а другие — меньше. Соответственно, прочим зрителям стоит показывать только лучшее. И не стесняйтесь в этом вопросе спрашивать советы у посторонних — пусть они могут и не быть профессионалами, зато их свежий взгляд может объективно указать на недостатки.