HDR - High Dynamic Range

April 8th, 2008 by André
O que é HDR

HDR é a sigla para High Dynamic Range (Grande Alcance Dinâmico). Ele abrange a imagem digital como um todo, desde os gráficos para jogos de computador até a fotografia digital. Como este último é o foco aqui, continuemos.

Os sensores das câmeras digitais conseguem captar as cores dentro de uma faixa teoricamente limitada (LDR - Low Dynamic Range). Isto faz com que em zonas de muito contraste, algumas informações de cores sejam perdidas. Um exemplo simples:

Se você fotografa uma janela, durante o dia, de dentro de um quarto com pouca iluminação o que acontece? Para que o interior do quarto apareça, é necessário aumentar a exposição, o que gera uma superexposição do que está fora do quarto, o chamado ”estouro”. Assim, o que está dentro do quarto pode ser visto, mas a paisagem através da janela aparece como um “estouro”, ou seja, tudo branco, sendo impossível diferenciar cores, texturas e formas.

Como funciona

Com o HDR, é possível equalizar estas exposições de forma que na imagem-resultado se possa ver tanto o que está dentro do quarto quanto o que está lá fora, através da janela! A partir de uma mesma imagem com diferentes exposições, o software faz uma renderização e posteriormente permite um ajuste das tonalidades. É o chamado mapeamento de tons.

A função do HDR

A função do HDR é equalizar os tons de uma imagem, apartir de outras com exposições diferentes, obtendo um resultado o mais parecido com a realidade da cena onde mesma foi capturada.

Todavia, softwares especificos, tais como o próprio Photoshop e o Photomatix (existem outras opções, mas esses são os mais usados) possibilitam uma edição dessas imagens mescladas com um estilo de filtro artístico,deixando a imagem com um aspecto sombrio,outras vezes como um cartoon ou com outros tipos de texturas, originadas do mapeamento de tons. Por esses efeitos serem alcançados através da técnica de HDR, muitas pessoas o chamam de HDRi.

Resumo

Basicamente usa-se a máquina para tirar algumas fotos com diferentes exposições, por exemplo -1EV; 0EV; + 1 EV, as novas SLR e até algumas compactas avançadas já o fazem automaticamente e depois se usa um software como o Photoshop ou o Photomatix para juntar as várias exposições e ajustar os contrastes.

Veja um exemplo:

clip_image001

Algumas Imagens em HDR

clip_image003

clip_image005

Outros podem ser vistos nos links abaixo:

http://www.flickr.com/photos/serac/107687058/
http://www.flickr.com/photos/kuwaiti_muwali/479096944/
http://www.flickr.com/photos/kuwaiti_muwali/2046752373/

O histogram

Para fazer fotos com esse range de luminosidade você precisa entender como ajustá-los corretamente e com isso saber interpretar o histogram.

Muitas câmeras avançadas e praticamente todas semi-profissionais são equipadas com a função de exposição dinâmica de historigram. Como isso pode ser útil para o HDR? Veja um exemplo abaixo:

clip_image006

Assim você pode visualizar todos os tons gradientes da imagem, quanto mais alta a linha dentro dos limites da caixa no historigram mais luminosidade a imagem tem. Se você encontrar uma elevação aguda em respeito a outras em uma borda do historigram significa que a imagem pode estar clara (lado direito do historigram) ou escura (lado esquerdo do historigram) demais. Se não houver em nenhuma borda, porém houver no meio não há com que se preocupar, pois estará com a exposição correta.

Para entender mais sobre esse assunto sugiro seguir este link: http://ricciardionline.com/?p=159 (Este site está codificado para UTF-8, porém a página informa isso erroneamente para o browser como UTF-7 fazendo com que mostre ??? no lugar dos acentos. Basta mudar seu browser para a codificação correta que isso se resolve.)

Como criar uma fotografia HDR (Modo automático)

Para criar uma fotografia HDR é necessário fotos com variação de sobras e luzes então algumas câmeras possuem a função bracketing (BKT) para ser usado juntamente com o controle de branco automático (AWB).

O bracketing automático é um modo da câmera que tira três fotografias: Exposição normal, forte e fraca. Contudo é necessário selecionar o nível de diferença uma da outra. Ou o quanto for necessário para você.

clip_image007*Este é um exemplo de menu de uma câmera Canon PowerShot G3/G5/G6, repare que você pode definir o range de -2 até +2.

Como criar uma fotografia HDR (Modo Manual)

Diante do processo avançado coloque sua câmera no modo manual e experimente três ou mais fotografias com diferenças na exposição. Atentando-se para as dicas a seguir.

Alguns conselhos para fazer uma boa foto em HDR

O uso de um bom tripé permitirá que você faça retratos iguais de um lugar com uma exposição diferente.

Utilize a modalidade de prioridade de abertura, assim você muda somente a velocidade do obturador entre as exposições.

[AVISO] Com a mudança de velocidade o valor de abertura pode mudar e com isso aumentar ou diminuir a profundidade de foco tornando assim a imagem final HDR sem definição.

Use foco manual, por vários motivos, lembre-se que serão mais de uma foto e todas as variantes dever ser idênticas mudando somente a exposição. Isso evita o efeito motion ou um desfoque acidental causado pelo foco automático.

Não se limite em uma escala de exposições - não haverá nenhum mal se você fizer 5, 10 ou 20 fotos para a recepção de uma escala cheia de luminosidade de uma cena, quando maior a variação melhor a qualidade.

Se possível utilize um disparador remoto e trave o espelho para que não haver distorções nas imagens.

Não se esqueça de conferir as configurações automáticas, em muitos casos essas configurações não oferecem o melhor resultado.

Agora, você sabe como fazer para que suas fotos para uma boa integração HDR.

Processando HDR no Photomatix

Sequência de exemplo:

+1EV 0EV -1EV

clip_image009

De posse destas 3 fotos com exposições diferentes,vamos ao passo seguinte.

1º) Abra o Photomatix (www.hdrsoft.com)

2º) HDRI > Generate HDR

3º) Browse > Selecione as 3 imagens > Ok

4º) Marque a caixa ”Use standard response curve (Recommended)” > Ok

5º) Irá aparecer uma imagem com o contraste muito forte.Prossiga selecionando a aba HDRI > Tone mapping

6º) Abrirá uma nova janela com a imagem já com os tons equalizados,mas que voce pode alterar da forma que quiser,variando os cursores de cada efeito.

7º) Terminada a edição,de Ok

8º) File > Save As > Salve no local de sua escolha.

9º) Pronto! Está terminada a edição no Photomatix e o resultado é esse:

clip_image011

Processando HDR no Photoshop

No photoshop é necessário alguns cuidados para que o processo tenha sucesso, são eles:

- Anote a Exposição, Abertura e ISSO de cada foto e depois use a opção “Save for web” para que assim seja limpo o Exif da cada fotografia.

- Deixe para a fotografia final o uso de Level ou Curves isso ajuda no processo e pode atrapalhar caso você utilize destes recurços antes.

1º) Abra o PS CS2
2º) File > Automate > Merge to HDR
3º) Browse > Selecione as 3 imagens > Dependendo da dituação,marque a caixa ”Attempt to align automatically original images” > Ok
(Ps.: Eu particularmente não marco essa opção,pois ela gera alguns resultados ”tremidos” dependendo da foto)
4º) Irá abrir a imagem ainda com 32Bits > Ok
5º) Agora vá em Image > Mode > 8 Bits / Channel… e faça os ajustes (Tone mapping) a seu gosto,utlizando as opções da caixa. > Ok
6º) File > Save As > Slave no local de sua escolha.
7º) Pronto! Está terminada a edição no PS CS2 e o resultado é esse:

clip_image013

Algumas considerações, dicas e truques.

Como remover pedestres e carros: Simples, basta você fazer várias séries usando bracketing sempre mantendo a mesma diferença de exposição. Depois é só usar as versões ou recortar as fotografias que contenham pedestres e carros.

Folhagens e vento, combinando algumas camadas no photoshop novamente com várias séries de fotografias você corrige isso sem problemas.

ISO: quanto menor seu valor melhor, pois ruído em fotografias ninguém gosta. Mas atente-se para um detalhe! Numa 350D o uso do ISO400 ao invés de ISSO100 provoca muito ruído nesse tipo de foto, mas em uma G6 por exemplo o uso do ISO400 é satisfatório!

Se possível utilize o formato RAW, pois com ele você pode alterar as sombras e assim ter mais liberdade no controle do branco entre as cópias.

Bibliografia

Wikipédia
Riccardi On-line
Smart-Tricks
Digiforum

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