Was sind die Vorteile von Zusatzbelichtungen zwischen äußeren Klammern eines HDR-Stacks?

Erstens verstehe ich die Idee hinter der HDR-Fotografie, also suche ich nicht nach einer Erklärung für HDR. Was mich interessiert, ist die große Anzahl von Belichtungen, die oft verwendet werden, um eine Szene mit hohem Dynamikumfang aufzunehmen. Ich verstehe, dass es sinnvoll ist, eine Belichtung zu machen, die Schatten und Mitteltöne belichtet und die drei hellsten Stopps beschneiden und eine zweite Belichtung machen lässt, die angepasst ist, wenn es drei Blenden mehr Dynamikbereich der Szene gibt, als der Sensor erfassen kann Stellen Sie sicher, dass diese Highlights nicht abgeschnitten werden. Dies scheint den gesamten dynamischen Bereich der Szene abzudecken. In dieser Situation nehmen die Leute jedoch oft zusätzliche Belichtungen zwischen den beiden äußeren Klammern vor. Beispielsweise könnten sie einem Mittelpunkt ausgesetzt sein und dann bei +1, +2 und -1 und -2 eingeklammert werden.

Angesichts der Tatsache, dass sich in dieser Situation die beiden Belichtungen um sieben Blendenstufen überlappen, was ist der Vorteil (außer der Sicherheitsreihe) von zusätzlichen Belichtungen dazwischen? Gibt es einen technischen Vorteil für diese zusätzlichen Frames, wenn sie algorithmisch und nicht manuell verarbeitet werden, um den Dynamikbereich zu erhöhen? Wenn ich sehe, dass Leute Mehrfachbelichtungen manuell verarbeiten, nehmen sie oft das am besten belichtete Bild und blenden ein anderes Bild ein, das die Bereiche erfasst, die außerhalb des Standardbilds liegen (z. B. der Himmel).

Solange der gesamte dynamische Bereich einer Szene von zwei Bildern abgedeckt wird, welche Vorteile hat es, mehr Bilder dazwischen aufzunehmen?

Antworten (2)

Es gibt einige Vorteile. Ein häufig auftretendes schwieriges Problem ist das Überstrahlen heller Bereiche in benachbarte dunkle Bereiche. Die überbelichteten Pixel im hellen Bereich geben also Elektronen an benachbarte Pixel ab, wodurch sie zu hohe Grauwerte erhalten. Wenn der Kontrast sehr hoch ist, befinden sich diese Pixel möglicherweise in dunklen Bereichen. Das bedeutet, dass Sie bei nur zwei Belichtungen mit Blooming-Artefakten fertig werden müssen, die sich als schwacher Geistereffekt um helle Bereiche herum zeigen. Wenn Sie zusätzliche Zwischenbelichtungen haben, können die Blooming-Artefakte stark reduziert werden.

Lärm wird von Chris in seiner Antwort erwähnt; Je mehr Belichtungen Sie verwenden, desto besser ist das Signal-Rausch-Verhältnis, da Sie mit den Zwischenbelichtungen eine höhere Belichtung für Teile des Bildes verwenden können, als wenn Sie nur zwei Belichtungen verwenden. In den Bereichen, in denen mehr als eine Belichtung verwendet werden kann, können sie auch gemittelt werden, wodurch das Rauschen stärker reduziert wird.

Selbst wenn Sie zwei Bilder haben, eines mit mehr Rauschen als das andere, ist es immer noch möglich, das Rauschen unter das des besten der beiden zu reduzieren, indem Sie einen gewichteten Durchschnitt nehmen, das optimale Gewicht, wenn die Bilder auf die gleiche Helligkeit normalisiert sind und die haben gleichen absoluten Rauschens, ist es, die Gewichte proportional zum Quadrat der Belichtung zu nehmen. Das bedeutet, dass Sie bei nicht normalisierten Bildern den Bildern eine Gewichtung proportional zur Belichtung zuweisen sollten.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Sie mehr Möglichkeiten haben, Änderungen in der Szene zu entfernen, die entweder nicht im Bild erscheinen sollen oder die die HDR-Berechnungen durcheinander bringen könnten. Angenommen, ein Auto mit hellen Lichtern erscheint in der Szene, wenn Sie eine der Aufnahmen machen. Da die hellen Lichter in den anderen Belichtungen nicht an derselben Stelle erscheinen, werden dort Artefakte erscheinen. Wenn Sie mehr als zwei Expositionen haben, können Sie eine weitere Exposition verwenden, um den betroffenen Bereich zu behandeln.

Gute Antwort. Vielen Dank. Durch dieses Argument ist es also selbst in einer Szene mit begrenztem Dynamikbereich (ausreichend, damit der Sensor ohne Clipping zurechtkommt) tatsächlich immer noch sinnvoll, Schatten einzuklammern, weil 1) das bessere SNR und 2) die Möglichkeit besteht, Rauschen durch Mittelung zu reduzieren ?
@Pedr Das stimmt. Es ist am besten, die von Chris erwähnte Expose to the Right (ETTR) -Methode zu verwenden. Normalerweise mache ich mehrere solcher Bilder, um das Rauschen zu mitteln. Wenn ich HDR-Bilder aufnehme, versuche ich, jede Belichtung mehrmals zu machen, um das Rauschen zu mitteln. Beachten Sie, dass eine x-mal längere Belichtung das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) um den Faktor x verbessert, aber wenn Sie über N Bilder mitteln, verbessert sich das Signal-Rausch-Verhältnis um sqrt (N). Wenn Sie ETTR machen, können Sie normalerweise dreimal länger aussetzen. Wenn Sie 6 solcher Bilder aufnehmen, beträgt der Nettogewinn im SNR durch sqrt (6) * 3 = 7,3
Ich belichte in vielen Situationen nach rechts, obwohl ich das bei der Aufnahme einer HDR-Sequenz noch nie getan habe, aber es macht sehr viel Sinn. Die einzige Sache mit ETTR ist, ob Sie mehr Rauschen einführen, wenn Sie dorthin gelangen (über erhöhte ISO), aber ich vermute, Sie würden sagen, dass jede zusätzliche Belichtung eher über Blende und Verschlusszeit als über ISO erfolgen sollte?
Ja, es ist besser, länger zu belichten, anstatt den ISO-Wert zu erhöhen. Außerdem fotografiere ich immer mit fester Blende, ich wähle die, für die mein Objektiv am schärfsten ist. Ein Problem bei der Verwendung verschiedener Blenden ist, dass der HDR-Stack ausgerichtet werden muss, an den Rändern der Bilder gibt es Probleme mit der Ausrichtung, außerdem gibt es Unschärfen, die in den verschiedenen Bildern nicht gleich sind, was dann zu führt Geisterbilder.
Es tut uns leid. War nicht klar. Ich schlage nicht vor, die Blende während des Stacks zu ändern, sondern weise darauf hin, dass, wenn ETTR nur durch Erhöhen der ISO erreicht wird, es seine eigenen Rauschprobleme mit sich bringt. Um ETTR zu erreichen, ist es also nur wirklich sinnvoll, zuerst Ihre Blende zu öffnen (wie Sie sagen, das Süße Spot hängt vom Objektiv ab), erhöhen Sie dann die Verschlusszeit nach Bedarf. Ich muss noch eine umfassende Studie über die Vorteile von ETTR gegenüber den Nachteilen einer erhöhten ISO sehen - in Situationen, in denen eine Langzeitbelichtung keine Option ist, ob es besser ist, die ISO zu erhöhen, um ETTR zu ermöglichen, oder sie niedrig zu halten und darauf zu verzichten.
@Pedr Bei konstanter Belichtungszeit führt eine höhere ISO (die dann keine Überbelichtung durch Clipping aufgrund unzureichender Bittiefe beim Digitalisierungsschritt verursacht) zu besseren Ergebnissen. Weil Sie dann dasselbe Signal mit der Elektronik stärker verstärken und dann dieses stärker verstärkte Signal auslesen, um es zu digitalisieren. Dies führt zwar etwas mehr Verstärkerrauschen ein, aber beim letzten Ausleseschritt fügen Sie das gleiche Rauschen hinzu wie im Fall mit niedrigem ISO, aber jetzt zu einem stärkeren Signal.

Mehr Bilder ergeben ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), da Sie für jeden absoluten Helligkeitswert ein gutes SNR haben, wenn Sie mehr Zwischenschritte machen. Die hellsten aufgenommenen Teile des Bildes haben das beste SNR und damit „Details“, es ist der gleiche Grund für „nach rechts belichten“ (siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Exposing_to_the_right ). Wenn Sie 1-EV-Schritte machen, kann der Algorithmus den besten 1-EV-Bereich von jedem Bild außer dem dunkelsten nehmen. Daher kann es vorteilhaft sein, wenn möglich einige Stufen am unteren Ende hinzuzufügen.

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