Tutorial

Cauta in Foto-Magazin:
 


Aparitii editoriale


Expunerea
[click]  

Compozitia
[click]  

Lumina si iluminarea
[click]  

O varza fotogenica
[click]  

Bill Jay Confesiuni
fotografice
[click]  

 

 

Despre intervalul dinamic

1. Introducere, definitii
Intervalul dinamic (Dynamic Range in lb. engleza) reprezinta raportul dintre cea mai mare si cea mai mica valoare perceptibila sau masurabila a unei variabile, de exemplu a luminii. Intervalul dinamic se exprima pe scara logaritmica, in baza 10 sau in baza 2. Intervalul dinamic, fiind un raport, nu are unitati de masura in Sistemul International de Masuri si Greutati, totusi, se accepta unele atribute, pentru a preciza domeniul de utilizare. De exemplu, in fotografie se accepta denominarea in stopuri sau in indici de expunere.

In fotografie, intervalul dinamic se refera la raportul luminantelor zonelor cea mai stralucitoare, respectiv cea mai intunecoasa dintr-un cadru. Intre aceste limite se afla zone cu luminante intermediare. Masurarea intervalului dinamic al unei scene se realizeaza cel mai comod cu ajutorul unui exponometru spot; majoritatea exponometrelor au o scala gradata in indici de expunere.

 

interval_dinamic_01.jpg

 

Masuram spot zona cea mai luminoasa a unui cadru si obtinem, de exemplu, pentru cazul concret 13 I.E (punctul a din imaginea de mai sus). Repetam masurarea pentru zona cea mai intunecoasa a cadrului, si obtinem 5 I.E. (punctul b din imagine). Diferenta dintre cele doua valori ne da: 13 - 5 = 8 I.E. sau stopuri. Intervalul dinamic al scenei masurate este deci 8 I.E. Intervalul dinamic al unei scene variaza mult, in functie de tipul de iluminare. De exemplu, intr-o zi de vara, in jurul pranzului, cu cer senin, intervalul dinamic poate atinge si chiar poate depasi 12 IE, in timp ce intr-o zi de iarna, innorata, scade la 3 - 4 IE.

O a doua utilizare a termenului "interval dinamic" se refera la capacitatea unui substrat fotosensibil de a reproduce intensitatea luminoasa a unei scene, in mod proportional, in nivele de innegrire sau semnal electric. Limitarile tehnologice actuale conduc la incapacitatea substratelor fotosensibile de a reproduce corect orice scena. De exemplu, filmul negativ poate reproduce un interval dinamic de 9 I.E, filmul diapozitiv color 6 I.E. iar senzorii digitali din camerele foto intre 7 si 11 I.E., in functie de model.

 

Intervalul dinamic in diferite scene sau medii foto
Sursa / mediul
Interval dinamic (I.E.)
Zi de vara, cer senin, la pranz
12
Zi de iarna, innorat
3 - 4
Film negativ
9
Film diapozitiv color
6
Fotografie imprimata
6
Camera foto digitala compacta
7
Camera foto digitala D-SLR
8 - 9
Camera foto digitala pro
10
Camera foto digitala format mediu
11
Ochiul uman
11

 

Care este consecinta practica a acestei limitari? Tendinta generala de acceptare a unei fotografii reusite include, printre altele, dar cu relevanta in contextul actualului articol, un contrast ridicat dar cu pastrarea detaliilor atat in zonele luminoase ale scenei (lumini) dar si in cele intunecoase (umbre).

Daca intervalul dinamic al scenei este mai mic sau cel mult egal cu cel al substratului fotosensibil, atunci, o masurare corecta a expunerii va permite reproducerea proportionala a tuturor detaliilor din viata reala, in fotografie. Daca insa intervalul dinamic al scenei este mai mare decat cel al substratului fotosensibil, nu vom putea reproduce detaliile atat in lumini cat si in umbre. Daca alegem expunerea corecta pentru lumini, combinatia timp de expunere - diafragma nu permit sa treaca suficienta lumina care sa impresioneze substratul fotosensibil in zonele de umbre; detaliile din umbre nu vor putea fi inregistrate, datorita subexpunerii. Din contra, daca alegem expunerea corecta pentru umbre, combinatia timp de expunere - diafragma va permite trecerea unei cantitati prea mari de lumina in zonele de lumini, cu impresionarea pana la saturatie; detaliile din lumini vor fi innecate in zone arse. In aceste situatii va trebui sa sacrificam adica sa renuntam la reproducerea detaliilor din una sau alta dintre extremitatile intervalului dinamic. In aceste imprejurari, masurarea precisa a expunerii devine extrem de importanta, pentru a nu risca pierderi suplimentare de informatie.

 

2. Determinarea intervalului dinamic in practica
Determinarea corecta a expunerii nu face subiectul prezentului articol. Ne vom ocupa in continuare de determinarea (aproximativa) a intervalului dinamic pe care il poate reproduce camera noastra foto digitala.

2.1. Identificarea subiectului pentru test - avem nevoie de o suprafata uniform iluminata, daca e posibil cu o textura uniforma; de exemplu un perete tencuit. Iluminarea optima este asigurata de cerul de la Nord, nu lumina solara directa.

2.2. Alegem o zi senina sau, din contra, complet innorata, pentru a nu avea variatii de iluminare in timpul desfasurarii testelor.

2.3. Montatam aparatul pe trepied si ne apropiem de perete in asa fel incat intregul cadru sa fie cat mai uniform, dar vom avea grija ca umbra proprie sa nu fie purtata pe peretele ales ca subiect.

2.4. Comutam aparatul in modul prioritate de diafragma si punem la punct planul de focalizare (apasam declansatorul pe jumatate); declansam la diaframga selectata anterior si la timpul de expunere stabilit de procesorul camerei. In cazul testului de fata, la diafragma f:3,5 timpul de expunere calculat a fost de 1/125 sec.

2.5. Comutam focalizarea in modul manual, fara sa modificam punerea la punct.

2.6. Pornind de la parametrii de expunere determinati de procesorul camerei si care vor produce, teoretic, o imagine gri 18%, vom efectua doua serii de fotografii, una cu expunere treptat marita, o a doua serie cu expunere treptat scazuta.

2.7. Pentru prima serie, de 5 declansari, vom pastra constanta diafragma (f:3,5) si vom creste timpul de expunere astfel: prima: 1/60, a doua 1/30, a treia: 1/15, a patra 1/8 si a cincea: 1/4 sec.

2.8. Pentru a doua serie, tot de 5 declansari, vom pastra constanta diafragma (f:3,5) dar vom scurta timpul de expunere, astfel: prima: 1/250, a doua 1/500, a treia 1/1.000 a patra 1/2.000 si a cincea: 1/4.000 sec.

2.9. Dupa expunerea filmului, il prelucram fara nici un fel de compensare; daca fotografiem digital, salvam in format RAW si transformam imaginile in TIFF-uri fara nici o compensare.

2.10. In urma acestui experiment obtinem 11 fotografii: una, pe care procesorul camerei a considerat-o expusa corect, cinci fotografii treptat subexpuse si cinci fotografii treptat supraexpuse.

2.11. Asezam cadrele sau le vizionatm pe monitor, in ordinea luminozitatii, incepind cu cea mai luminoasa; in mod normal, aceasta fotografie este complet alba, datorita supraexpunerii masive; daca apar detalii in acest cadru inseamna ca au aparut erori la determinarea fotografiei "normale" si trebuie sa reluati de la punctul 4.

2.12. Trecem la urmatoarele cadre si marcam prima fotografia in care apar chiar si cele mai mici detalii in fotografie (in lumini). Aceasta este fotografia de referinta nr. 1 si a fost realizata cu timpul de expunere 1/6 sec.

2.13. Trecem apoi la urmatoarele imagini. Pe masura ce expunerea este mai mica, incep sa apara tot mai multe detalii in fotografiile noastre; una dintre aceste imagini este si cea pe care am luat-o ca referinta corecta pentru expunere.

2.14. Una dintre imaginile din seria noastra va fi complet neagra, fara nici un fel de detalii. Revenim la fotografia realizata imediat inaintea ei, in care vom gasi totusi cateva detalii; aceasta a fost realizata cu timpul de expunere 1/2.00 sec.

2.15. Numaram in cate imagini avem detalii: 1/6, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000 si ultima: 1/2000. Intre aceste imagini avem 8 intervale, deci camera foto digitala testata in acest articol are un interval dinamic de 8 IE.

 

interval_dinamic_02.gif

Nota: datorita compresiei repetate RAW-JPEG-GIF unele detalii,
vizibile in imaginile intiale, s-au pierdut.

 

3. Cum folosim in practica rezultatele testului nostru?
Dorim sa fotografiem un cadru de peisaj in asfintit. Cerul este inca luminat de ultimele raze ale Soarelui care aluneca repede dupa linia orizontului. Intr-un plan apropiat, cativa copaci, grupati intr-un zavoi, arata umbre adanci. Cat de mare este contrastul scenei si, mai ales, poate fi aceasta scena reprodusa corect intr-o fotografie luata cu camera foto / filmul pe care tocmai l-am testat?

Masuram cu un exponometru spot zona cea mai luminoasa din cadru (se poate masura si cu camera foto digitala, daca aceasta permite masurarea expunerii in modul spot). Obtinem urmatoarea pereche: timp de expunere 1/2.000, diafragma f:8
Masuram apoi zona cea mai intunecata din cadru (zonele de sub coronamentul copacilor din zavoi). Aici, parametrii corecti de expunere sunt 1/30 la f:2 sau, ca sa putem face parametrii comparabili, f:8 (ca si in prima masuratoare) dar 1/2 sec.
Intre cele doua valori de timpi de expunere numaram: 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1.000 si 1/2.000 sec.

Intre zonele cele mai luminate si zonele cele mai intunecoase exista un interval de 10 I.E. Senzorul camerei noastre acopera doar 8 IE. Ce facem?

3.1. Daca avem la indemana, folosim un filtru gri in degrade care sa atenueze luminanta in zonele cerului si soarelui; un filtru care atenueaza 2 - 3 IE, este suficient pentru a reduce intervalul dinamic al scenei si a permite redarea fidela in fotografie;
3.2. Nu avem filtru degrade la indemana; sacrificam detaliile din umbre sau din lumini, in functie de intentia dorita pentru fotografia noastra, alegind perechea timp de expunere - diafragma care sa favorizeze umbrele sau, din contra, luminile.
Pentru cazul de mai sus:
- expunerea pentru umbre: f:8, 1/30 sec.
- expunerea pentru lumini: f:8 1/125 sec.
3.3. Nu avem filtru degrade la indemana; putem fotografia mai multe cadre, cu bracketing la expunere si incerca acasa o combinare a luminilor dintr-o imagine cu umbrele din alta fotografie (HDR). Dar fotografia HDR este subiectul unui articol viitor.

 

Calin-Stefan Ragalie
martie, 2010
© Foto-Magazin.ro

 

Bookmark and Share

Comentarii:

Robert Sandu - 14 Mar 2010, ora 11:53
Am o obiecție la valoarea intervalului dinamic a ochiului uman din tabel. Este cam mică și nu este fixă. Variază în funcție de condițiile de iluminare.

cosmin m - 14 Mar 2010, ora 16:06
La fel si la film ;) (depinde de film, adica - emulsie, sensibilitate....etc.)

Valentin T - 15 Mar 2010, ora 12:30
Foarte bun articolul si foarte util. Chiar nu stiam cum sa masor DR pentru aparatele mele. Abia astept articolul despre HDR pe care l-ati promis.

dan m - 15 Mar 2010, ora 14:39
Va rog sa ma corectati daca gresesc, insa intervalul dinamic al senzorului este de fapt mai mare. Adica, fisierul raw va avea detalii care in acest caz nu au fost scoase la iveala prin absenta post-procesarii (numita de dvs "compensare"); de exemplu, puteati scoate mai multe detalii din zonele supraexpuse cu parametrul "recovery" in LR; sau din umbre cu "fill light". Daca aceste detalii exista in fisierul raw si pot fi recuperate, inseamna ca senzorul are de fapt o dinamica mai mare (headroom). Adica printr-o conversie raw fara nici un fel de compansare nu exploatezi intregul interval dinamic al senzorului. Daca aceste afirmatii sint corecte inseamna ca experimentul nu este corect, fiindca da rezultate ne-realiste.

Daniel Simionescu - 17 Mar 2010, ora 15:19
Multumim de articol. Apropo de film, intervalul dinamic creste in raport cu sensibilitatea filmului si, in general, filmul are intervalul dinamic mai mare decat digitalul. Poate lucrurile sau mai schimbat intre timp. Daca da, sunt curios daca raportul sensibilitate (ISO) / interval dinamic ramane valabil si in privinta digitalului.

Ancuta T. - 17 Mar 2010, ora 21:32
Foarte util, multumim!

Calin-Stefan Ragalie - 17 Mar 2010, ora 21:55
Intr-adevar, filmul are un interval dinamic mai larg decat majoritatea camerelor foto digitale. Camerele foto digitale de format mediu insa, ajung frecvent la 12 IE. La sensibilitati mari, zgomotul devine tot mai mare si afecteaza si intervalul dinamic al fotografiei.

Alex Burda - 22 Aug 2010, ora 15:18
Cred că există o metodă mai precisă decât cea descrisă în articol și pe care eu am experimentat-o cu rezultate foarte interesante. Astfel. se construiește o miră formată din trei benzi, una neagră, una gri și una albă, în această ordine de la stâna la dreapta, și se aplasează în lumină uniformă și invariabilă. Se vizează mira astfel încât cele trei zone să ocupe exact câte o treime din vizor. În mod Av și expunere central-ponderată se face o declanșare cu măsurătoarea dată de aparat. Pe histogramă se vor observa trei "vârfuri" care exprimă cele trei tonuri de negru, gri și alb. Dacă vârful pentru gri nu este aflat chiar la mijlocul histogramei atunci se vor adăuga în plus (cel mai adesea) sau în minus treimi de interval până când tonul gri este la mijlocul histogramei (în cazul aparatului meu 3). Testul propiu-zis trebuie să plece de aici. 1. Se crește expunerea cu treimi de interval până când histograma arată că vârful pentru alb a atins limita din dreapta dar semnalul de pe ecran nu arată supraexpunere. Se numără treimile (în cazul aparatul meu 4 adică 1,3 intervale). 2. După ce se revine la poziția de mijloc a tonului de gri, se merge cu expunerea înapoi până vârful negrului atinge limita din stânga a histogramei dar negrul nu este semnalat ca subexpus. Se numără treimile. (la aparatul meu 13 adică 4,3 intervale). 3. Suma treimilor împărțită la 3 dă intervalul dinamic al senzorului. În cazul aparatului meu 17 treimi deci aproximativ 6 intervale. Acest test mai permite evidențierea și a unor alte aspecte importante. Astfel, se poate determina tendința exponometrului camerei care cel mai adesea favorizează umbrele pentru a evita supraexpunerea. Fenomen tipic pentru camerele destinate marelui public. Probabil la cele profesionite această tendință nu există. Un alt aspect interesant este acela că se poate determina tendința senzorului spre supraexpunere care în cazul camerelor pentru merele public este mare. Cele două aspecte sunt destinate obținerii de imagini JPEG cât mai luminoase dar nu supraexpuse, în condiții de iluminare normale, cu setare în mod auto și expunere multizonă. În sfârșit, pentru camera mea, eu am reușit să determin că pe fiecare din cele două sferturi din dreapta ale histogramei sunt incluse aproximativ 4 treimi de interval. Astfel, pe baza previzualizării digitale pe ecran, pot determina expunerea pentru a obține imagini RAW cu un SNR superior, adică imagini expuse "spre dreapta". Metoda este un pic laborioasă dar rezultatele în postprocesare pot fi foarte reușite tehnic, chiar și cu un reflex neprofesional. Despre expunerea "spre dreapta", se poate citi mai mult aici: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/expose-right.shtml Concluzie: este foarte important să se cunoască foarte bine camera digitală și tendințele ei deoarece pentru imagini de calitate superioară, metodele utilizate în lumea filmului nu sunt valabile întotdeauna (deși o confuzie există și se întreține în acest sens). Și mă refer aici în special la determinarea expunerii prin măsurare incidentă (sau mai precis la rolul și interpretarea ei), dar și la felul în care se interpretează paralela film-digital în privința intervalului dinamic.

Fabian Gabor - 04 Dec 2010, ora 19:24
HDR-ul este o solutie buna pentru cresterea dinamicii. Insa daca nu dorim sa apelam la aceasta tehnica, atunci putem folosi metoda lui Ansel Adams, care a pus bazele masurarii evaluative, folosit si in aparatele foto.

Calin-Stefan Ragalie - 04 Dec 2010, ora 23:09
@Fabian Gabor: poate nu sunteti la curent cu prelucrarile foarte complicate din laborator pe care le facea Ansel Adams, prin care amplifica detaliile in umbre, sau compensa supraexpunerile din lumini...

Lasa un comentariu:

nume*:
Nu sunt permise decat mesaje cu continut relevant si in tema cu subiectul articolului.
NOTA: Campurile marcate cu * sunt obligatorii.

e-mail (nu va fi facut public)*:

website (fara http://):

comentariu*:

trimite


Aveti un articol interesant? Il asteptam pe adresa office@foto-magazin.ro. Redactia evalueaza articolele primite si premiaza cel mai bun articol publicat in luna precedenta cu suma de 50 RON.
Ultimele 5 subiecte din forum care au primit raspunsuri:

Pagini interesante
pentru fotografi »

   de Ancuta
   azi, la ora 12:53
Izvorul luminii »
   de elerum
   acum 2 zile, la ora 09:34
Adobe CC »
   de Dorian
   acum 3 zile, la ora 14:14
Leica pregateste
ceva »

   de montecarlo
   acum 7 zile, la ora 20:05
Sony pregateste
ceva »

   de Dorian
   acum 7 zile, la ora 11:40

Pana acum, cei 9631 de utilizatori au scris 127226 mesaje.

 

 


Site-ul include cookie-uri. Detalii aici

Politica de confidentialitate