Как GoPro достигает такого высокого динамического диапазона?

Каждый, кто использовал GoPro, знает, что вы можете легко снимать фото или видео с солнцем прямо в поле зрения и при этом получать очень хорошо экспонированное изображение, в том числе голубое небо.

Такая вещь, казалось бы, невозможна с традиционной камерой. Я не смог найти цифры GoPro, чтобы сравнить их с ~ 14EV DR камеры, подобной Nikon D7200, но результат заметно отличается.

Почему лучшие датчики в высококачественных зеркальных камерах не могут давать такие же результаты, как GoPro? Я думал, что GoPro может использовать какую-то хитрость, такую ​​как HDR, но быстрый поиск по теме вернул несколько уроков о том, как сделать HDR с GoPro, поэтому я предполагаю, что это не будет сделано автоматически.

Такая вещь, казалось бы, невозможна с традиционной камерой.

Я не согласен с предпосылкой вашего вопроса. Люди все время делают хорошо экспонированные фотографии, на которых изображено солнце и зеркальные фотоаппараты. Если вы используете очень широкоугольный объектив на открытом воздухе, вы не сможете избежать попадания солнца в кадр. И все же, есть еще много изображений голубого неба. Вот только один пример из Flickr.

Фон

Солнце может вызвать проблемы с экспозицией, если вы снимаете в режиме автоматической экспозиции. Например, если вы снимаете в режиме с приоритетом диафрагмы, наличие очень яркого объекта, такого как солнце, в кадре, может привести к тому, что камера попытается сбалансировать экспозицию, используя более короткую выдержку, чем нужно для кадр правильно, так что вы получите недодержанное изображение. При приоритете затвора камера может выбрать меньшую диафрагму по той же причине. Есть много способов справиться с проблемой, в том числе:

• снимайте в режиме ручной экспозиции: если вы управляете выдержкой, диафрагмой и ISO, то экспозиция будет зависеть от вашего выбора. Если ваш первый снимок слишком темный, отрегулируйте один или несколько из этих трех параметров до тех пор, пока интересующая вас часть кадра не будет правильно выставлена.

• Компенсация экспозиции. Любая цифровая зеркальная камера будет иметь некоторые средства, чтобы вы могли сказать системе автоматической экспозиции камеры, что вы должны отрегулировать экспозицию так, чтобы она была темнее или светлее, чем она выбирала сама. Это позволяет вам по-прежнему использовать режимы Av или Tv, получая необходимую экспозицию.

• Режимы замера: как обсуждалось выше, причина того, что ваши снимки неправильно выставлены, заключается в том, что система замера придает слишком большое значение очень яркому солнцу. Если вы переключитесь на центрально-взвешенную или точечную систему измерения (на вашей камере будет настройка для режима измерения), вы можете эффективно указать камере правильно выставлять определенную часть кадра. Прочтите руководство по эксплуатации для конкретных инструкций камеры, но в этих режимах камера будет использовать либо центр кадра, либо область вокруг текущей точки автофокусировки.

• автоматическая блокировка экспозиции: это функция камеры, которая позволяет вам фиксировать определенную экспозицию, а затем перефразировать перед съемкой. Например, на Canon вы можете установить камеру в режим точечного замера, навести камеру на ту часть кадра, которую вы хотите правильно выставить, нажмите кнопку блокировки AE, затем выполните повторную съемку и сделайте снимок. Это даже работает с оценочным замером - вы можете направить камеру в направлении, которое не включает в себя солнце, нажать кнопку AE, перефразировать и снимать. Думайте об этом как своего рода переопределение AE.

• более широкое поле зрения: если вы используете широкоугольный объектив (или, конечно, широкий конец зума), вы делаете солнце гораздо меньшей частью изображения, что означает, что его влияние на систему замера уменьшается.

• фильтры: добавление фильтра к объективу позволяет изменять изображение до его попадания на датчик. Если вы хотите затемнить небо, вам помогут два типа фильтров:

  • Градуированная нейтральная плотность: фильтр GND на одном краю темнее, чем на другом. Если вы расположите его так, чтобы темная часть находилась сверху, вы можете заблокировать часть света от солнца и неба, не позволяя небу быть более открытым, чем вы хотите.
  • поляризационный фильтр: свет от неба частично поляризован , поэтому вы можете использовать поляризационный фильтр для затемнения неба, а также для уменьшения бликов в других частях изображения. Поляризатор не поможет с солнцем конкретно, но это будет препятствовать переэкспонированное небу на мглистый день. Для DSLR вам обычно нужен фильтр "круговой поляризации" (CPL).

Ответ

Причина того, что GoPro делает хорошие снимки, включающие солнце, не в том, что датчик имеет больший динамический диапазон, чем в зеркальной камере, а в том, что камера настроена так, чтобы давать хорошие результаты с минимальной суетой. Вероятно, он делает некоторые предположения о том, как реагировать при столкновении с очень яркими объектами, которые отличаются от того, что имеет смысл для DSLR. А поле обзора колеблется между 170 ° и 85 ° в зависимости от настройки, что эквивалентно объективу 12–24 мм в полнокадровом формате 35 мм. С таким широким полем солнце вряд ли испортит изображение.

Из того, что я прочитал, GoPro Hero 3 имеет динамический диапазон около 11 остановок, что сравнимо с типичной DSLR. Если бы он имел гораздо больший диапазон, то вы могли бы делать снимки, где очень яркие и очень темные объекты имеют видимые детали - это отличительная черта HDR-фотографии (где вы комбинируете несколько экспозиций, чтобы получить детали в более широком диапазоне), и это не так. что вы видите на снимках GoPro.

TL / DR

Легко делать снимки, которые включают солнце, на GoPro из-за широкого объектива и другой системы измерения, но вы можете делать снимки, которые так же хороши или лучше с вашей DSLR, когда вы знаете, как управлять им.

Вы должны думать об относительной яркости каждого элемента сцены.

Если небо затуманено, то оно будет в целом ярким, и контраст между небом и солнцем уменьшится. Это когда ты взорван небесами.

Если оно будет совершенно ясным, тогда яркость неба будет заметно уменьшена, а контраст между небом и солнцем будет очень высоким. Это когда вы получаете голубое небо даже при включенном солнце - только само солнце достаточно ярко, чтобы взорвать.

Вы можете легко достичь голубого неба, включая солнце, на любой камере, если эти условия соблюдены. Я сделал это с точки и снимает, зеркалки и телефонов.

Я подозреваю, что, если кажется, что GoPros достигает этого легче, это просто потому, что они, как правило, используются в ситуациях, связанных с лучшей погодой - серфингом, выходными днями синей птицы и т.д. и т.п.: o)

Я должен добавить, что, очевидно, «мутность» - это спектр, и, поскольку человеческий глаз настолько хорош в рендеринге в широком динамическом диапазоне, то, что человеческий глаз может воспроизвести как разумно голубое небо с определенным солнцем, вполне может упасть для камеры, в первый из двух исходов, и дать взорванное небо; или, по крайней мере, очень размытый синий.

Я еще не нашел точные остановки диапазона gopro, но я могу сказать вам, что это не фокусное расстояние объектива (с узким диапазоном будет взорвана вся часть неба, где находится солнце, если экспонировать для средних тонов, и с Хорошо видно солнце, в тени не было бы деталей, независимо от ширины объектива, мутных условий, автоэкспозиции ... Все зависит от качества датчика. Я хотел бы провести дополнительные исследования, но мне удалось бросить S-образную кривую, которую я использую на плоской поверхности, записывать отснятый материал в отснятый материал GoPro без потери детализации, и это выглядит хорошо. DSLR обычно могут достигать 11 остановок, но НЕ с видео. Раздражает, что люди продолжают использовать эту дезинформацию. Вот для фото-исполнения. До недавнего времени у них был слабый динамический диапазон, и камерам Canon приходилось полагаться на сторонние цветовые профили, чтобы добиться чего-то близкого к плоской. Без сомнения, камеры GoPro могут снимать почти с ровной тональностью.