nandoonline

Fotograferen met HDR

Inleiding

Het is moeilijk (en gevaarlijk) om over HDR iets te schrijven.  Met de digitale fotografie heeft het fotograferen in HDR (Hoog Dynamic Range = Hoog Dynamisch Bereik) een vogelvlucht genomen. Dit had in eerste instantie te maken met met beperkte dynamisch bereik van de eerste generaties digitale camera’s. Tegenwoordig is dat dynamisch bereik zo groot geworden dat de noodzaak tot echte HDR een stuk minder is geworden. Los daarvan is het fotograferen met HDR een geheel eigen leven gaan leiden waarbij het te pas en onpas gebruikt wordt. Sterker nog, het is een nieuwe ‘kunstzinnige’ manier van fotografie geworden die eigenlijk niets meer te maken heeft met HDR of de noodzaak voor HDR. Hoe de fotografen omgaan met HDR en de technieken die erbij komen kijken moeten ze zelf weten. Daarover vel ik geen oordeel.

Het doel van dit artikel is het laten zien wanneer er gebruik gemaakt kan worden van HDR en wanneer je er gewoon van moet afblijven. Het doel van fotograferen moet zijn: het creëren van een mooi beeld en het liefst op de meest eenvoudige manier. Mijn uitgangspositie is: ingewikkelde bewerkingen moeten zoveel mogelijk voorkomen worden. Dus als het niet hoeft, niet doen. HDR bewerkingen zijn ingewikkelde bewerkingen, hoe eenvoudig en automatisch het tegenwoordig ook kan zijn.

Het waarom van HDR

Iedereen die fotografeert heeft het wel eens meegemaakt: een foto waarvan een deel ofwel overbelicht is, ofwel onderbelicht. Zeker bij landschappen is het een veelvuldig voorkomend probleem waardoor de foto nooit overeenkomt met wat we gezien of ervaren hebben. Bij dit soort foto’s lopen we tegen de beperkingen van de digitale sensor aan. Hoewel er de afgelopen jaren veel verbetert is, en het de komende jaren waarschijnlijk ook nog beter zal worden, is de sensor nog steeds beperkt in het vastleggen van alle helderheden tussen licht (wit) en donker (zwart). We praten over het dynamische bereik; de hoeveelheid helderheidswaarden die de sensor kan registreren.

De beperking van de digitale sensor: het heeft voldoende dynamisch bereik om de lucht vast te leggen, maar niet voldoende om tegelijkertijd ook de voorgrond goed te belichten.

De beperking van de digitale sensor: het heeft voldoende dynamisch bereik om de lucht vast te leggen, maar niet voldoende om tegelijkertijd ook de voorgrond goed te belichten.

Deze beperking heeft dus als gevolg dat we de ‘dichtgelopen schaduwen’  of de ‘uitgebrande plekken’ in de foto hebben: puur zwart of wit zonder enig detail. Vooral in dit digitale tijdperk zijn er veel fotografen werkelijk allergisch voor; er mag niets dichtgelopen of uitgebrand zijn. Het digitale tijdperk heeft ook een relatief simpel antwoord op dit probleem: foto’s met een hoog dynamisch bereik. Simpel gezegd is dit het samenvoegen van meerdere opnamen met verschillende belichtingen om zo zoveel mogelijk helderheidswaarden van een moment vast te leggen.

Een beetje achtergrond: over dynamisch bereik en bits

Zonder een beetje theorie blijft het hele hoog dynamisch bereik en alle bijkomende zaken een ontastbaar en abstract iets. De hele diepgaande kennis achter de manier van het opslaan van digitale data is niet voor iedereen weggelegd. Toch moeten we de basis begrijpen willen we weten waarom een deel van de foto soms overbelicht is, of onderbelicht. En wie weet geeft het tegelijkertijd een goed inzicht waarom het fotograferen in RAW formaat een goed idee is.

Dynamisch bereik

Met het dynamische bereik bedoelen we in de fotografie het maximale bereik tussen licht en donker. We kennen allemaal de 256 tinten van het histogram dat we onder andere op de achterkant van de camera kunnen vinden. In een ideale situatie gebruiken we alle 256 tinten, waarmee we optimaal gebruik maken van het dynamische bereik. In heel veel gevallen gebruiken we minder dan die 256 tinten maar soms hebben we simpelweg niet voldoende aan die 256 tinten. Het dynamisch bereik is dan groter dan wat we kunnen laten zien.

 

Nu is 256 tinten, of grijswaarden, het maximum wat we met een 8bit JPEG plaatje kunnen laten zien. Dit komt omdat 8bit niet voldoende informatie kan bevatten om meer dan 256 tinten op te slaan. Als we dit dan vertalen naar het aantal stops komt dit (toevallig) overeen met 8 stops licht. Tijdens een zonnige dag kan het aantal stops echter oplopen tot veel meer dan 17 stops licht. Dit betekent dat we met een JPEG plaatje niet voldoende dynamisch bereik hebben. Hele lichte of hele donkere delen vallen dan buiten het histogram. Die delen zien we op de foto als volledig wit of volledig zwart.  Dit wordt met een populaire term clippen genoemd. Met andere woorden; delen van de foto vallen buiten het dynamisch bereik van de foto.

< histogram van 14bit toonwaarden met daarin een 8bit gedeelte>

De sensor van de camera kan echter veel meer tinten onderscheiden dan wat we in een JPEG plaatje van 8bit kunnen stoppen. Moderne camera’s hebben maar liefst 14bit ter beschikking. Omgerekend betekent dit dat we 16.383 tinten ter beschikking hebben in plaats van 256. Door de rauwe sensordata te gebruiken in plaats van een JPEG plaatje, dus het fotografen in RAW, kunnen we maximaal gebruik gaan maken van al die verschillende tinten waardoor er minder snel de lichte of donkere delen buiten het histogram vallen.

Die moderne camera’s hebben dus een heel groot dynamisch bereik. De Nikon D810 en de Sony A7 II halen bij ISO100 een maximum van maar liefst 14 stops. De meeste andere merken halen tot 12 stops of 13 stops (zoals bijvoorbeeld de Canon EOS 5D mark 3). Dit is meer dan wat veel van de vroegere kleurnegatief film aan dynamisch bereik hadden (tot ± 11 stops) en het komt ruwweg overeen wat we met het blote oog kunnen waarnemen (tussen de 8 en 14 stops).

Hoog dynamisch bereik

We kunnen maximaal gebruik maken van het dynamisch bereik van de camera door in RAW fotograferen. We kunnen zodoende tot maar liefst 16.383 tinten per kleurkanaal opslaan in de foto, wat overeen komt met 13 tot 14 stops dynamisch bereik. Maar zoals ik al aangaf kan een zonnige dag meer dan 17 stops dynamisch bereik hebben. Dit is meer dan een camera aankan, zelfs in RAW bestandsformaat. In dat geval moeten we het dynamisch bereik proberen te verhogen. De enige manier om dat te doen is door het totale dynamische bereik van wat we willen fotograferen te verdelen over verschillende foto’s. We maken een belichtingstrapje en voegen de foto’s later met een fotobewerkingsprogramma samen.

Door meerdere foto’s met verschillende belichtingen te combineren kunnen we een vrijwel onbeperkt dynamisch bereik vastleggen. Het samenvoegen van de verschillende belichtingen tot één enkele foto is een ander verhaal. We kunnen geen 14bit opname gebruiken want daarmee komen we niet verder dan 14 stops. Een 16bit bestand levert maximaal 16 stops (65.536 tinten). Uiteindelijk moeten we uitwijken naar een 32bit bestand om voldoende tinten te kunnen vastleggen. Die 32bit geeft de beschikking over maar liefst meer dan 4 miljard tinten, wat ruwweg overeen zal komen met 32 stops. Dat is meer dan we ooit nodig zullen hebben.

Terug naar een JPEG foto van 8bit

Allemaal leuk en aardig, die enorme hoeveelheid tinten we kunnen registreren in een 14bit, 16bit of 32bit afbeelding. Maar deze afbeeldingen zijn niet bruikbaar. Uiteindelijk zal het toch weer terug gebracht moeten worden naar een simpele JPEG afbeelding met 8bit aan informatie. Gewoon weer 256 tinten per kleurkanaal. De enige manier om dit te doen is het weggooien van de minst gebruikte of ongebruikte hoeveelheid tinten in de foto. Hoe dit gedaan wordt kan op heel veel verschillende manieren, en elke manier is bepalend voor het uiterlijk van de foto. Dit terug brengen van 16bit of 32bit naar een simpele 8bit wordt tonemapping genoemd.

 

 

 

 

 

Waarom fotograferen met HDR,

Zin en onzin: moet een hulpmiddel zijn om een doel te bereiken en niet een doel op zich

wanneer hdr fotograferen

hdr en de foto zelf: digitaal is uiteindelijk maar 8 bit = nooit hdr

verhaaltje over stops dynamisch bereik en 8bit / 16bit en 32bit – simpel en kort

wat te doen van 32bit naar 8 bit = tonemapping.

nadeel hdr op deze manier is het het wegwerken van schaduwen = vlakke foto

alternatieven:

ten volle gebruik maken dynamisch bereik van de camera

meerdere foto’s met maskers

2 Thoughts on “Fotograferen met HDR

  1. Was op zoek naar je ‘soortement HDR tutorial’ waarin je met lagen en maskers werkt, deze link: http://www.nandoonline.com/www/tutorials/tut_hdr.html
    ( zie hier: http://forum.belgiumdigital.com/archive/index.php/t-208822.html )
    Is die befaamde ‘soortement HDR tutorial’ weg?

Een (korte) reactie over wat je ervan vindt wordt op prijs gesteld :)

%d bloggers like this: