Существует ли устройство уменьшения динамического диапазона (предпочтительно пассивное, оптическое)?

При обработке звука можно использовать компрессор для уменьшения динамического (DR) диапазона сигнала. В фотографии мы часто сталкиваемся с проблемой сцен с DR, превышающим способность захвата датчика. Например, съемка человека на белом фоне снега. Это приводит либо к недоэкспонированию объекта, либо к переэкспонированию снега, либо к тому и другому.

Фильтр нейтральной плотности используется для уменьшения количества света, принимаемого датчиком. Однако равномерный фильтр (теоретически) не уменьшает DR сцены. Градуированный ND-фильтр может быть полезен в некоторых случаях, но использование очень специфично.

Есть ли устройство (материал), которое может уменьшить полученный DR? Предпочтительно пассивное устройство (например, фильтр линз)?

Очевидно, что в приведенном выше примере звукового компрессора DR сигнальной цепочки должен быть в состоянии приспособиться к первоначальному DR, чтобы предотвратить нежелательное ограничение и искажение. В цифровой фотографии это эквивалентно датчику с высоким DR, а само сжатие эквивалентно тональному отображению HDR.

dynamic-range

— ysap
источник

engadget.com/2011/06/25/… : D

— Dreamager

Фильтр не сможет это сделать, так как весь свет изображения проходит через весь фильтр. Устройство должно было бы напоминать «острую маску»; то, что добавляет переменную нейтральную плотность к сфокусированному изображению прямо перед датчиком. Можно было бы предположить, что можно представить систему, которая фокусирует изображение на маскирующем элементе (пассивном, например, с переменными солнечными очками или активном), через который вы затем будете снимать, но тогда первичный объектив должен быть установлен на этом устройстве, а вторичный между камерой и устройством потребуется объектив. Звучит как деньги и вес для меня.

Для справки, этот вопрос photo.stackexchange.com/questions/15363/… имеет дело с тем, почему фильтр нейтральной плотности не уменьшает DR.

— Шон

@Dreamager - спасибо, что напомнили мне, почему я ненавижу HDR ...

— ysap

@ysap Без шуток - видео начинается с демонстрации того, как «правильно выставленные» выглядят для темных и светлых областей. Нет, «правильно выставленный» означает, что черный - это черный, а белый - белый, а не средний серый!

— Эван Кралл

Ответы:

У Tiffen есть линия фильтров , изменяющих контур, которые были разработаны для этой цели. В 1992 году они получили награду «Технические достижения» от Академии кинематографических искусств и наук за разработку фильтров.

— Staale S
источник

Некоторые примеры изображений, которые я нашел: forums.dpreview.com/forums/…

— Шон,

Вау, это неожиданно и ловко! Интересно, если из-за их утверждения о том, что он работает «путем рассеивания окружающего света по всей сцене, чтобы осветить все области тени», не будет эффекта смягчения изображения (несмотря на их утверждение). К сожалению, я не смог найти на их сайте более подробных примеров, но спасибо @Sean за ссылку на форум.

— ysap

Таким образом, при дальнейшем исследовании образцов изображений, кажется, что определенно не хочется использовать его, если сцена не является проблематичной в первую очередь (например, 1-е изображение). Затем использование фильтра, в котором большие части изображения включают в себя не проблемный объект (например, 2-е изображение), также не приносит пользы (хотя некоторые детали в небе восстанавливаются, все изображение ухудшается. Последнее изображение представляет собой полный беспорядок.

— ysap

Тем не менее, это может позволить восстановить больше деталей при постобработке, когда игра с кривой тона и / или добавление локального контраста сделает изображения более привлекательными.

— ysap

Вы, вероятно, могли бы получить тот же эффект намного дешевле, если бы вы просто купили самый дешевый UV / NC-фильтр, который вы можете найти. Кроме того, немного подышите на объектив.

— Эван Кралл

Поляризационный фильтр делает это очень ограниченным образом. Если сильный свет (блики) сильно поляризован, поляризационный фильтр может уменьшить динамический диапазон.

— kiwidamien
источник

+1, хотя, думаю, это верно только для конкретных ситуаций. Я могу представить себе противоположное, где тени поляризованы и таким образом увеличивают DR.

— ysap

На самом деле, это не может быть проблемой, ysap. Если тени поляризованы, отрегулируйте фильтр pola, чтобы они проходили прямо с минимальными потерями света в фильтре. Неполяризованные блики срезаются примерно на 2 ступени. Мгновенное уменьшение DR. (Я знаю, что они делают что-то подобное, чтобы иногда подчеркивать отражения)

— Staale S

@ Staale S - вы говорите, что 2 остановки в светлых местах не влияют на тени? Поляризаторы действительно сокращают интенсивность света на изображении, но AFAIK это делается равномерно по всему спектру интенсивности. Поляризационная фильтрация находится поверх обычной потери света.

— ysap

Это именно то, что я говорю, ysap. По сути, поляризаторы похожи на жалюзи и отсекают свет, который не выровнен по планкам в фильтре. Обычно это используется для отключения отражений, вращая фильтр так, чтобы планки не соответствовали поляризации отражений. Большинство "нормальных" источников света также не соответствуют планкам, что приводит к 2-ступенчатой потере света. Но если отражения соответствуют планкам ... они пропускаются почти беспрепятственно. И неотражения все еще обрезаны на 2 ступени.

— Staale S

@Staale S - хорошо, я понимаю, что вы имеете в виду. Это имеет смысл, но мне нужно это понять ...

— ysap

Такого еще не было изобретено.

Хотя Fuji предпринял несколько попыток решить эту проблему, включая знаменитый SuperCCD SR, используемый в S5 Pro. Версия четвертого поколения размещает небольшие фоточувствительные объекты с низкой чувствительностью между стандартными светочувствительными объектами, по сути снимая экспозиции одновременно. Затем программное обеспечение в камере объединяет эти два в одно.

После этого они представили SuperCCD EXR, который имеет однородный массив пикселей в форме ромба и может считывать половину из них на протяжении всей экспозиции, чтобы поймать их, прежде чем они насытятся. Вторая половина пикселей считывается в конце экспозиции и смешивается с первой половиной для получения изображения расширенного динамического диапазона. Как вы видите, эта версия, хотя и проста в изготовлении, накладывает множество ограничений на чувствительность и использование вспышки.

— Итай
источник

Если я не ошибаюсь, похоже, что устройства Fuji пытаются расширить захватываемый DR, а не уменьшить входящий. Что является лучшим решением той же проблемы, но на самом деле не «сокращающим устройством», верно?

— rfusca

Ну, это зависит от того, как вы на это смотрите. Он захватывает больше DR, чтобы сжать его так же, как в примере со звуковым компрессором, вам нужен компонент, который в первую очередь может вместить весь диапазон.

— Итай

+1 Возможно, другая сторона медали, но мой вопрос действительно был нацелен на решение типа фильтра, которое на удивление существует.

— ysap

Фильтры, снижающие контрастность, делают это, рассеивая часть света от зеркальных или ярких источников. Это осветляет темные участки изображения. Тем не менее, это вносит шум, так как добавляется фотонный (выстрел) шум. Это отличается, например, от настройки кривых в Photoshop для повышения темных участков изображения. Последний не вносит шум при съемке, поэтому будет производить меньше шума в темных частях изображения. Обработка в Post приводит к лучшим результатам, если вы не хотите добавлять шум, и это всегда вариант в Post.

— Дуг