HDR e Tone Mapping

HDR… questo sconosciuto!

Già a qualche anno di distanza dall’esordio di queste metodiche sul panorama fotografico digitale ecco che ancora non sembra essersi fatta chiarezza su questi metodi per ottenere immagini dall’ampia gamma dinamica e allora sono andato in giro per la rete a “caccia” di alcune notizie sul metodo HDR e Tone Mapping, i due ausili digitali piu usati per aumentare la gamma dinamica delle nostre foto.

Eccone alcune notizie e delucidazioni che ritengo personalmente molto interessanti:

HDR

La fotocamera, sia che registri immagini su sensore o su pellicola, ha una scarsa gamma dinamica che, in buona sostanza, significa che la macchina non è in grado di registrare gamme tonali e livelli di luminosità così come li percepisce l’occhio umano. Soprattutto in presenza di forti contrasti ci troveremo contemporaneamente con parti del fotogramma drammaticamente sottoesposte e altre eccessivamente illuminate, se non addirittura sovraesposte. I metodi abitualmente adottati per risolvere questo problema sono normalmente due: effettuare in fase di scatto una lettura esposimetrica media che, però, produce immagini comunque sbilanciate nei toni e nella luminosità, oppure intervenire con un programma di fotoritocco con molta pazienza agendo selettivamente sulle varie aree della foto per aumentare o diminuire luminosità e contrasto. Chi usa Photoshop sà quanto sia difficile ottenere un risultato naturale e sà anche quanto tempo serve per operare in modo chirurgico.
Fortunatamente esiste una terza possibilità che semplifica e ottimizza il lavoro di bilanciamento. Le immagini HDR (High Dynamic Range) sono potenzialmente in grado di riprodurre una estesa gamma dinamica.

La gamma dinamica

In fotografia e nella formazione delle immagini, la gamma dinamica rappresenta il rapporto di due valori di luminosità espressi in candele per metro quadro.
La gamma di luminosità che la visione umana può vantare è abbastanza vasta. Per rendere l’idea consideriamo che la luminosità di una notte stellata è intorno 0.001 cd/m2, quello di una scena in pieno giorno è intorno 100.000 cd/m2, che è cento volte di milioni più alta. La luminosità del sole in se è circa 1.000.000.000 cd/m2. Purtroppo nè un sensore digitale nè una pellicola ai sali d’argento possono restituirci un’immagine che sia in grado di compensare i diversi valori di luminosità di una scena molto contrastata.

Per riprodurre immagini così ricche dal punto di vista tonale si utilizza il metodo HDR che assembla scatti multipli della stessa scena, dalla sottoesposizione alla sovraesposizione. Questo insieme di due o più immagini esposte a uno o due stop di differenza, contengono tutti i livelli di luminosità presenti nella scena orginale, dal nero più profondo al bianco purissimo attraverso miglialia di toni intermedi. HDR trae le informazioni quindi da diverse situazioni di scatto e le trasforma in un’unica fotografia perfettamente equilibrata.

Quale software?

A mia conoscenza sono svariate le possibili soluzioni tecniche, infatti, recentemente vi è stato un forte sviluppo di softwares dedicati a questo tipo di applicazione. Tra questi, i due maggiormente in uso:

– Un plugin di Photoshop CSx: Merge to HDR
– PhotomatixPro che è un’applicazione disponibile anche nella versione “stad alone” che non richiede di avere installato Photoshop CSx. Photomatix, a patto che venga usato con la dovuta accortezza è diventato uno strumento indispensabile per ogni fotografo digitale.

Come fare

Ecco uno schema del procedimento da seguire. Ricordo comunque che tutti i passaggi sono personalizzabili e dipendono dall’estro e dalla sensibilità dei singoli fotografi.

– Innanzitutto ricordiamoci sempre che l’HDR deve essere applicato a scene con grandi differenze di luminosità, infatti non è un effetto da applicare “tout court” alle nostre immagini ma un metodo per il recupero di informazioni “nascoste” in porzioni di scena poco illuminate.

– Scattiamo almeno 3 foto dello stesso soggetto: una sottoesposta, una esposta correttamente e infine una sovraesposta. E’ indispensabile che le tre foto siano identiche nell’inquadratura, quindi è d’obbligo il cavalletto. Per situazioni particolarmente difficili o per risultati di maggior precisione possiamo aumentare il numero di esposizioni (4, 6, 8 o anche di più). Quello che a noi interessa è avere perfettamente esposti tutti gli elementi dell’immagine.

– A questo punto apriamo il nostro Photomatix e diamo il comando: genera hdr. Il programma elaborerà tutte le informazioni producento un’immagine perfettamente equilibrata nella luminosità e nei toni in tutto il fotogramma.

– Per concludere clicchiamo sul comando Tone Mapping per la personalizzazione dell’elaborazioone. I controlli disponibili sono: luminosità, saturazione del colore, istogramma con la gamma di bianchi e neri, smoothing (rendere più morbida l’immagine), microcontrasto e strenght.

– Quando abbiamo ottenuto il risultato desiderato (visibile tramite una grande anteprima che arriva fino 1024 pixel). Salviamo a 8 o 16 bit nel formato che più ci aggrada.

Tone Mapping

E’ il processo di conversione dei valori tonali di un’immagine da un’alta gamma (HDR) ad una più più bassa. Per esempio, un’immagine HDR con una gamma dinamica di 100,000:1 sarà convertita in immagine con un rapporto di appena 1 – 255. Ci si chiederà perchè ridurre la gamma tonale quando un’immagine HDR fornisce tanti benefici confrontati ad un’immagine a bassa gamma dinamica. Il motivo è semplice: i monitor standard possono riprodurre soltanto una gamma circa di 100:1 e persino di meno. Da qui la necessità di riprodurre delle immagini che hanno (in apparenza) una più alta gamma dinamica per essere perfettamente riproducibili a video.

IMPORTANTE: va ancora sottolineato che questi metodi di post produzione vanno soprattutto “dosati” bene e non “abusati” perchè, spesso, a fronte di modesti miglioramenti sulle luci si producono degli effetti devastanti sulla qualità e sul risultato cromatico delle immagini, oltre a dotare i soggetti di uno strano alone, come un’aura che ne circonderà il profilo quasi fosse un fantasma. Effetti che al neofita potrebbero sembrare accattivanti per via delle saturazioni prodotte sui colori ma che in realtà sono solo delle aberrazioni di nessun valore “artistico” e quasi sempre peggiorative rispetto all’immagine di partenza. In questi casi, il buon gusto ma anche il buon senso del fotografo fanno la differenza

hdr 3 esempi

Nei tre esempi, qui sopra, è possibile notare come la stessa fotografia a sinistra, dopo essere stata processata con la tecnica dell’HDR abbia prodotto i successivi due risultati. Nella seconda foto, dove l’autore non ha ecceduto con l’applicazione della post, è possibile notare come siano state recuperate alcune informazioni prima poco leggibili di alcune zone poste in ombra, senza per questo introdurre eccessive alterazioni nell’immagine stessa. Nella foto che segue, in terza posizione, che può classificarsi quale “tipico risultato del neofita”, è evidente che le motivazioni che hanno spinto l’autore erano più di carattere sperimentale o casuale piuttosto che rivolte ad una vera ricerca di miglioramento dell’immagine. Il risultato è indubbiamente solo una foto compromessa, tanto nelle cromie, quanto nella stessa lettura dei particolari. Risultato che si potrebbe motivare solo come un tentativo riuscito di stravolgere la realtà fotografata. Da rilevare che a volte su internet, esempi di questo genere vengono spacciati quali “espressioni artistiche digitali” o pseudo tali ma, come dicevo prima e, senza entrare nel merito di queste singolari affermazioni, sarà il fotografo con la sua esperienza ed il buon senso a fare la differenza.

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