HDR за один снимок – матрица Sony с попиксельной экспозицией

РОЖДЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

ЧАСТЬ 3. КАК ПОЯВЛЯЕТСЯ ЦВЕТ

Продолжение материала. Предыдущую часть (2) читайте здесь. Начало (часть 1) читайте здесь.

Первый цветной гелиохромный дагерротип был получен Ливаем Хиллом в 1853 году. В 1855 году Джеймс Максвелл создал теорию цветоощущения и уже тогда считал, что без увеличения чувствительности фотоматериала к зелёной и красной частям спектра достойного результата не получить.

Сергей Михайлович Прокудин-Горский снимал в 1901-1917 гг. на камеру Митте (в берлинской лаборатории профессора Митте обучался Прокудин-Горский — прим. ред.) чёрно-белые, цветоделённые по методу Максвелла фотографии. На одной бромо-серебряной фотопластине располагались три негатива, каждый из которых экспонировался за аддитивным цветным фильтром – красным, зелёным и синим.

В 1995 году была выпущена цифровая фотокамера Minolta RD-175, созданная на базе модели Minolta Dynax/Maxxum 500si. Компания Minolta реализовала проект в сотрудничестве с Agfa. Последняя продавала RD-175 под маркой Agfa ActionCam. В камере призма рассекала и разводила лучи света на три ПЗС-матрицы, каждая из которых имела разрешение 0,38 Мпикс. Два сенсора записывали зелёный канал, третий – красный и синий. Такая система требует тончайшей юстировки и применима, как правило, в массивных видеокамерах. Кроме того, матрицы большого размера адаптировать к системе 3ССD/3CMOS очень сложно.

Стандартной для цифровой фотоаппаратуры стало применение технологии мозаичной решётки сотрудника компании Kodak Брайса Байера, который запатентовал её в 1976 году. Массив цветных регулярно-расположенных фильтров накрывает пиксели сенсора и каждый воспринимает только 1/3 спектрального диапазона. В классике это квадрат из четырех квадратиков, диагонально – два зелёных, другие – красный и синий фильтры. Тут же столкнулись с необходимостью «де-мозаичности» и увеличения резкости. Функции взял на себя процессор, он же занимается управлением контрастом, яркостью, подавляет тепловой и цифровой шумы – а тут ещё и с растровыми искажениями, муаром приходится бороться.

Перед микролинзами с фильтрами Байера расположен ещё один фильтр – антимуаровый/низкочастотный/инфракрасный. У него две задачи: удаление муара и защита сенсора от ИК-потока. Муар появляется при восстановлении цветоделённого изображения, когда частота повторяющихся элементов рисунка совпадает с частотой растра цветного фильтра. Чтоб не совпало, растр фильтра делали не из 4, а даже из 24 цветных элементов, особым образом расположенных. Тем не менее мозаичность – проявляется, да и муар – тоже. Тепловое излучение «сбивает» цветовосприятие фотоматериала. В плёночной практике использовали защитные фильтры, спектрально обрезающие паразитный частотный ИК-диапазон (UV-IR).

Особенно это понадобилось, когда компании-производители стали выпускать цифровые фотокамеры с убранным ИК-фильтром. Во-первых, такие модели понадобились астрофотографам. Во-вторых, фотохудожникам. В некоторых ситуациях ИК-фильтр «съедает» до 15% деталей и оттенков цветов. Однако сам термин «отсутствие фильтра» сегодня неверен. Ранее приходилось использовать физический ИК/low pass/низкочастотный/«анти-алиайзинговый» фильтр (и тогда его можно было действительно – «ручками» – убрать или заменить на другой, с подходящим диапазоном пропускания, например, для астрофотографии) перед сенсором, не способным работать при избыточных уровнях ИК-излучения (и все цвета получат «чайно-фиолетовый» оттенок). А в критических случаях перед объективом приходилось ставить UV/IR-защитные светофильтры.

В современной цифровой камере перед сенсором установлен заграждающий (отсекающий) ИК-фильтр, который снижает чувствительность матрицы к излучению в ИК-диапазоне. Подобные резонансные фильтры, имеющие многозвенное/многослойное покрытие, типа просветляющего, создают крутой спад АЧХ и хорошо отсекают ненужное ИК/УФ-излучение, не трогая крайние части диапазона видимого света. Что мы выигрываем?

Нет рассечения всего частотного диапазона на «пучки» спектра; понижается ИК-засветка; значительно снижается паразитная составляющая предсенсорных фильтров – всё это повышает резкость и контраст изображения на 30%; повышается чёткость передачи оттенков цвета на 25-30%.

Как результат, появилась возможность процессорного повышения резкости за счёт малого уровня дифракции вокруг сфокусированной точки. В моделях Sony A* имеются недокументированные процессорные функции дифракционного контроля и зонального повышения резкости.

В камере Sony RX-1RII появилась система отключаемого жидкокристаллического ИК-фильтра. Если нужно суперразрешение – выключаем, если нужен точный цвет и без муара – включаем. Не исключаю, что в дальнейшем подобный ЖК-слой будет встроен в микролинзу каждого пикселя, что даст возможность процессору своевременно управлять детализацией и оттенками.

Необычные байеровские матрицы

Великолепным решением отличилась компания Fujifilm. Добиваясь точного цвета в первую очередь, и только во вторую думая о противодействии муару, она создала серию матриц Super-CCD с разнесёнными октагональными, диагонально-расположенными пикселями разного размера для восприятия данных высокого и низкого контраста. «Зелёные» пиксели — двойные. Для малых уровней освещённости и ситуаций малого контраста в структуру введены дополнительные “зелёные” пиксели бОльшего размера. С переходом на EXR CMOS (2011) с диагональным расположением пикселей компания Fujifilm отработала систему считывания со сдвигом, умножающую поток данных. До этого приходилось двигать всю матрицу физически. Позже подобная система появилась на камерах Pentax (APS-C – 2015), Olympus (m4/3 – 2015) и Sony (24×36 – 2017).

Полноцветные матрицы

Первым был Foveon – сенсор с трёхслойным расположением цветочувствительных сенсоров в каждом пикселе. Верхние два слоя – полупрозрачные, точнее спектрально-прозрачные. Тип сенсоров производства компании Foveon – ПЗС. Это одна из причин, по которой разработчик этой системы, профессор калифорнийского университета Карвер Меад, назвал многослойную сенсорную технологию «тупиковой ветвью».

Сложнейшая система считывания, жёсткая система обработки, малая скорость при больших потерях — это не позволяет добиваться развития системы. Всё, что было сделано компанией Sigma на сенсоре Foveon X3, это повторение давней системы с улучшенной обработкой без эффективного продвижения вперёд.

В 2007 году компания Nikon опубликовала патент на собственную полноцветную систему – с дихроичными зеркалами. Под одной микролинзой расположено два дихроичных зеркала, после первого часть светопотока отклоняется на сенсор синего, а поток идёт ко второму зеркалу. После второго дихроичного зеркала светопоток отклоняется на сенсор зелёного, а остальной поток идёт к сенсору красного. Второе зеркало ещё и поглощает инфракрасный поток – в первых патентах этим занималось отдельное зеркало. Развития не произошло ввиду сложности производства.

В 2015 году компания Sony показала патент экспериментального сенсора с двумя пикселями под одной микролинзой. Пиксели имеют свои цветные фильтры и дополняют информацию друг друга, как в применяющейся Canon двухцветной системе фокусировки.

Прогнозы на будущее

В дальнейшем байеровские фильтры могут интегрироваться в пиксель под микролинзу, а в ближайшем будущем возможно их замещение встроенными в микролинзу цветными жидкокристаллическими затворами. Тогда каждый пиксель сможет передавать последовательно сигналы цветности: красный, зелёный, синий, зелёный, белый, зелёный, красный, например, в необходимой комбинации. А с открытыми затворами получится монохром.

Ещё интереснее перспективы развития вариантов с дихроическим спектральным делением сразу на три сенсорных модуля под единой микролинзой большого диаметра. Громадный динамический диапазон, минимальные потери, но – огромный поток данных к процессору.

Уже сегодня перед процессором пришлось поставить распределителя – модуль LSI (линейный системный интегратор). Из огромного потока он выделяет, сортирует и передаёт в процессор последовательно данные об изображении, цвете, балансе белого, точке фокусировке и подвижности объектов, глубине резкости и искажениях, поступающих от объектива. LSI – единственный греющийся модуль в системе. А работы будет только больше: добавился попиксельный сдвиг считывания.

Читайте также:  Canon EOS 90D представлен официально

Матрица камеры Sony ILC-E A7RIII

Первоначально в среднеформатных цифровых задниках использовался точнейший сдвиг всей матрицы на один пиксель вверх-вправо-вниз-влево. Каждый раз экспозиция уходила в буфер, откуда её брал процессор, сшивал и записывал учетверённый по объёму кадр. Разрешение – огромное. Систему усовершенствовали компании Pentax и Olympus, увеличив количество сдвигов. Нет, сенсор они не трогали, а вот считывания с сенсора стали сдвигать.

Сегодня в камере Sony ILC-E A7RIII производится 4 считывания по 3 цветам и вместо 42 Мпикс. на изображение работает 166,6 Мпикс. Объём кадра – огромный, но это как раз то, что необходимо пейзажистам, рекламщикам и тем, кто. не умеет снимать. Последним нужен объём несжатого RAW-файла, чтобы его обрабатывать, исправляя собственное неумение сразу снимать правильно.

Окончание материала (часть 4) читайте здесь.

Почему не стоит поддаваться рекламе 100-мегапиксельных камер в смартфонах

Камеры с большим количеством мегапикселей для рынка смартфонов уже не в новинку. В 2013 году компания Nokia представила модель Lumia 1020, который получил основную камеру с разрешением 41 Мп. Однако, тогда производители поставили на паузу гонку за числом мегапикселей, а возобновилась она в прошлом году.

реклама

В конце марта Huawei представила модель P20 Pro, которая получила модуль, основанный на базе 40-мегапиксельного датчика изображения Sony IMX600. Сейчас в ассортименте производителя есть несколько смартфонов с 40-мегапиксельными камерами. У Huawei Mate 30 Pro, который был выпущен около двух месяцев назад, таких сразу две. В конце 2018 года на рынке появился сенсор разрешением 48 Мп – Sony IMX586. Спустя несколько месяцев идентичный датчик показала компания Samsung, а весной 2019 года Sony выпустила ещё одну 48-мегапиксельную матрицу – IMX582. Сейчас технологический гигант из Страны восходящего Солнца тестирует датчик разрешением 60 Мп, а несколько дней назад дебютировала первая в мире 108-мегапиксельная матрица производства Samsung.

реклама

Есть большая вероятность, что это станет трендом 2020 года. Несколько месяцев назад один из представителей Qualcomm заявил, что скоро 100-мегапиксельные сенсоры станут нормой даже для недорогих смартфонов, и чипсеты американского чипмейкера уже к этому готовы. Но вы уже наверняка знаете, что увеличение количества пикселей не означает повышение качества фотографий. К примеру, возьмите любой смартфон среднего класса или даже флагманский OnePlus 7 с камерой на 48 Мп и сравните его с Pixel 4, iPhone 11 или Samsung Galaxy S10, у которых установлены датчики на 12 Мп.

реклама

реклама

Google Pixel 4

реклама

Тем не менее, небольшие матрицы с высоким разрешением в сравнении с сенсорами с более низким разрешением при идентичном размере показывают худшие результаты. Это разработчики попытались решить за счёт технологии бинаризации или объединения соседних пикселей. В сенсорах разрешением от 32 Мп до 108 Мп не используются традиционные фильтры Байера. Вместо них применяется структура Quad Bayer (у Sony) или TetraCell (у Samsung), которая предполагает группирование пикселей в квадрате 2 х 2. Квартет пикселей накрывается общим фильтром, который может пропускать три цвета – синий, зелёный, красный.

Сейчас на рынке есть несколько смартфонов с камерой разрешением 64 Мп. Во всех используется один датчик изображения – Samsung ISOCELL GW-1. При задействовании технологии объединения пикселей получаются 16-мегапиксельные снимки. По сравнению с фотографиями, которые изначально делаются на 16-Мп камеру, такие кадры отличаются немного лучшей контрастностью.

Разрешение, указанное в технических характеристиках смартфона, не всегда отражает реальный уровень детализации, которое вы увидите на фотографии. Есть этому ещё одна причина – связь между разрешением и оптикой. Объектив камеры отвечает за фокусировку света на сенсор, создавая диск Эйри или зону фокусировки определенного размера, которая попадает на матрицу. Размер узора определяет, как дифрагированные фотоны будут падать на сенсор при прохождении через объектив. Размер светового пятна, которое покрывает несколько пикселей, приводит к потере резкости и детализации. Простыми словами, плохой объектив снижает разрешение датчика.

Компактные сенсоры более ограничены дифракцией при больших значениях диафрагмы. Таким образом, меньшие матрицы требуют более широкую апертуру, чтобы позволить большему количеству света достигать мелких пикселей, и точную фокусировку света. Увы, объективы для смартфонов с широкой апертурой очень сложно создать, избежав при этом появления новых проблем.

Смартфоны уже имеют достаточно широкие поля обзора (Field of View, FOV), что достигается за счёт непосредственной близости объектива и сенсора. Для предотвращения дальнейшего увеличения FOV и связанных с ним искажений объектива требуется большее фокусное расстояние, что увеличивает эффект глубины резкости. Широкая апертура обеспечивает меньшую область фокусировки. Это нормально для портретных фотографий, поскольку увеличивается глубина резкости. Однако, для съёмки пейзажей – это не лучший вариант. Во многих смартфонах задействуется кроп-фактор, в результате чего устраняются искажения, но часть пикселей попросту отбрасывается.

По этой ссылке на сайте The Verge вы можете увидеть две фотографии в исходном разрешении, сделанные на 64-мегапиксельную камеру. Их размер составляет примерно 40-45 МБ. На первый взгляд снимки выглядят прекрасно. Но если вы сделаете 100% кроп, то всё будет выглядеть не так радужно. Шумодав практически полностью уничтожает все мелкие детали. Так в чём же тогда смысл 64-мегапиксельных камер в смартфонах, если они не способны сохранить мелкие детали?

Сенсоры на 32 Мп используются преимущественно во фронтальных камерах, на которых производители не сильно акцентируют внимание. А вот датчики разрешением 64 Мп и 48 Мп, в настоящее время, являются маркетинговым инструментом, за счёт которого компании привлекают внимание к своим смартфонам. Само собой, матрицы сверхвысокого разрешение двигают мобильную фотографию вперёд. Однако, не стоит удивляться, если смартфоны с камерами на 108 Мп не будут показывать результаты, сопоставимые с шумихой вокруг них.

Xiaomi Mi Note 10

Первый такой аппарат все желающие, которые готовы потратить порядка 600 евро, смогут сами испытать уже через несколько дней. 11 ноября в продажу в Европе поступит смартфон Xiaomi Mi Note 10, который обзавёлся 108-мегапиксельным датчиком изображения.

Новые полнокадровые матрицы Sony: заглянем в будущее?

Компания Sony опубликовала спецификации шести новых полнокадровых сенсоров изображения. Как всегда, это основные технические данные, ориентированные на потенциальных покупателей чипов. Но простым фотолюбителям они также будут интересны: фактически перед нами характеристики камер ближайшего будущего.

Давайте начнём с Sony IMX521CQR. Это новый новый 15-мегапиксельный сенсор с «учетверённой» (Quad) байеровской структурой. По сути это вариант 61-мегапиксельной матрицы Sony Alpha 7R IV, но с цветным фильтром Quad Bayer от Sony перед ним. Интересно в этом конкретном случае, Sony называет ее 15 МП матрицей вместо 61 МП. В смартфонах, например, мы видим диаметрально противоположный подход. Так сенсор смартфона IMX586 в Sony называют 48 МП Quad Bayer, хотя на выходе он даёт 12 МП. Уже сейчас очевидно, что упор в позиционировании нового сенсора будет сделан именно на малом разрешении. Ждём новую Alpha 7S?

Спецификация предполагает, что матрица может считываться как серия больших пикселей или с раздельным считыванием строк с разной экспозицией, чтобы обеспечить HDR-изображения. Это концептуально очень похоже на режимы SR и DR технологии Fujifilm Super CCD EXR. Возможно, Sony не предоставляет клиентам ноу-хау обработки сигнала с матрицы, которое она использует для восстановления изображения 61 МП. Поэтому чип описывается как предлагающий только 15 МП.

Ещё один интересный чип — это Sony IMX311AQK (48,97 МП). Это многослойная КМОП-матрица, в которой используется повёрнутый на 45 градусов массив пикселей.

Читайте также:  HP Elite Dragonfly - ультралёгкий ноутбук для бизнеса

Вероятно, логика заключается в том, что массив Байера очень хорошо фиксирует горизонтальные и вертикальные детали, но даёт «лесенку» при фотографировании наклонных линий. Поэтому поворот массива пикселей даст лучшее диагональное разрешение.

Sony также подробно описала спецификации для двух многослойных датчиков, которые используют более традиционную компоновку. IMX554DQC — 30,65 МП матрица, которая позволяет считывать более 36 кадров в секунду. Похоже, перед сенсор будущей топовой репортажной камеры — гипотетической Sony A9 II.

Сенсор IMX313AQK (48,96 МП) может снимать до 10 кадров в секунду в 16-битном режиме и 21 кадр в секунду с 14-битным считыванием.

IMX409BQJ — это 55,16 МП сенсор с обратной засветкой, обеспечивающий до 13,2 кадров/с. В нём не используется многослойная конструкция. Это самая «простая» из матриц будущего. Однако и её характеристики выглядят впечатляюще!

Последний — это IMX410CQX, 24-мегапиксельный сенсор с обратной засветкой (BSI). Он очень похож на матрицы, которые мы уже видели у камер Sony A7 III, Panasonic Lumix DC-S1, Nikon Z6 и Sigma fp.

9 мифов про HDR фотографию

HDR Фотография (технология позволяющая получать снимки с высоким динамическим диапазоном) это такой вид фотосъемки, которому уделяют много внимания, как положительного, так и отрицательного, в сообществе фотографии. Поскольку данная технология весьма обсуждаемая, кажется, что существует много мифов или недоразумений, связанных с HDR фотографией. В этой статье мы рассмотрим девять мифов и почему они не верны.

1. HDR технология – это способ из плохих фотографий сделать хорошие

Если вы интересовались HDR фотографией и проводите какое-то время на таких сайтах, как Flickr, 500px, 1X или в любом другом сообществе фотографов, то вы, вероятно, заметили, что некоторые HDR-фотографии действительно как будто “выпрыгивают” на нас из экрана. И у многих возникают мысли, что если использовать технологию HDR для получения более “интенсивного” изображения, то можно превратить откровенно испорченные фотографии в нечто особенное, как те что бросаются в глаза на фотосайтах. Но HDR технология не является волшебной пилюлей от плохих снимков. Чтобы получить хороший результат то как раз нужно сосредоточиться на фотосъемке качественного материала. А HDR это всего лишь инструмент, который поможет этого достигнуть. Но эта технология не способна радикально улучшить качество любой фотографии.

2. HDR – исправит плохую экспозицию

При обработке изображений по HDR технологии вы обычно будете работать с 3, 5, 7 или даже более снимками одной и той же сцены имеющими разную экспозицию. И многие считают, что, если вы пользуетесь брекетингом* экспозиции, то вам не нужно думать о правильной экспозиции. Хотя это верно, что брекетинг может снизить риск получения неправильной экспозиции, но чтобы получить наилучшие результаты при использовании HDR, вам нужно будет сделать один кадр, который будет правильно проэкспонирован и будет являться эталонным, а экспозиция остальных кадров с поправкой в плюс и минус, будет рассчитана относительно него. И если первый кадр проэкспонирован не верно, остальные кадры так же будут проэкспонированы неверно.

(* Брекетинг – вкратце это создание нескольких снимков одной сцены с разной экспозицией. Это один из наиболее простых способов создания изображений с широким динамическим диапазоном. Профессионалы также используют брекетинг, когда не уверенны в экспозиции или работают в сложных условиях освещения. Съемка с брекетингом ведется со штатива)

3. Фотографии HDR не выглядят реалистично

Это правда, что некоторые фотографии HDR имеют нереалистичный вид, но это лишь потому, что, либо их создатели не умеют использовать данную технологию, либо это их художественная задумка. Есть много отличных фотографий, сделанных по технологии HDR, по которым явно невидно, что данная технология применялась, они, как правило, имеют очень реалистичный вид. В некоторых случаях обработка снимков по HDR технологии используется для преднамеренного создания экстремального и нереалистичного изображения, но это не означает, что применяя HDR технологию вы не сможете добиться снимков с высоким динамическим диапазоном и при том выглядящими реально. Фактически, программа Photomatix Pro, которая, вероятно, является самым популярным специализированным программным обеспечением по работе с HDR, получила улучшения в своей новой версии, что бы вы могли добиваться очень реалистичных результатов.

4. Вам нужно специальное программное обеспечение для HDR

Когда дело дойдет до обработки HDR-изображений, то есть ряд программ, которые были созданы специально для этой цели. Некоторые из ведущих: Photomatix Pro, Nik HDR Efex Pro и HDR Darkroom. Если вы не решались попробовать HDR технологию, потому что не хотите покупать новое программное обеспечение, вы можете быть удивлены, узнав, что если вы используете Adobe Photoshop (версии CS5 и выше), у вас будет специальный модуль для работы с этой технологией HDR Pro, который позволит объединить фотографии с разной экспозиций прямо в Photoshop. Вы также можете вручную объединить несколько фото с разной экспозицией. Работая с масками в разных слоях.

5. Вам всегда нужно несколько кадров с разной экспозиций для получения HDR фотографии.

Да, так вы получите наилучший результат. Но если вы снимаете в формате RAW, то вы сможете при проявке одного RAW файла в Lightroom или Camera Raw, вывести три снимка с разной экспозицией используя экспокоррекцию. Затем эти файлы нужно объединить в HDR.

Другим вариантом является использование Lightroom или Camera Raw для увеличения динамического диапазона путем вытягивания деталей из теней и светов на вашей фотографии, которая снята в формате RAW. Часто бывает возможно, особенно при работе с файлами RAW, чтобы получить HDR-подобный вид на снимке, можно отрегулировав некоторые настройки в Lightroom. Для этого нужно отрегулировать настроить параметры, такие как блики, тени, белые, черные, четкость, контрастность, вибрация и насыщенность.

6. Встроенная в камеру HDR-функция заменяет HDR-обработку

Некоторые фотоаппараты, особенно более новые модели имеют режим HDR, который будет обрабатывать ваши HDR-изображения прямо в камере. Режим HDR будет работать по-разному в зависимости от вашей камеры, но, как правило, он автоматически сделает несколько кадров с разной экспозиций, объединит их и сохранит результат как отдельное изображение. Это может быть простой способ для знакомства с HDR, но это далеко не всегда лучший вариант. Некоторые камеры сохраняют только готовое HDR-изображение как JPG, а не как RAW-файл, а некоторые камеры сохраняют только слитое / смешанное HDR-изображение и отбрасывают кадры из которых оно склеено. Поэтому в большинстве случаев вы получите лучшие результаты и большую гибкость, обработав изображение самостоятельно.

7. Вам нужна высококачественная камера для HDR

Вам не нужна дорогая камера, чтобы начать работу с HDR. Если вы можете вручную настроить экспозицию своих снимков, то можете создавать изображения HDR с помощью своей камеры. Использование функции автоматического брекетинга экспозиции на зеркалках и беззеркалках сэкономит вам время, но даже если ваша камера не предлагает автоматический брекетинг экспозиции, вы по-прежнему можете вручную делать поправку экспозиции перед каждым снимков. Не забудьте, что для этакой съемки нужен штатив иначе делая 3 снимка с разной экспозицией вы получите смещение из-за дрожания рук.

8. HDR невозможен, когда есть движение в сцене

Большинство программ слияния HDR имеют функцию удаления “призраков”, которая помогает справляться с объектами, которые были в движении при съемки серии снимков для склейки HDR. Используя такую функцию, вы можете побороть небольшое движение, которое может вызвать проблемы. Если вы имеете дело с большим или более быстрыми движением, которое не может быть устранено при помощи функции удаления “призраков”, то вы можете работтьа с одним RAW кадром по любому из методов, которые были упомянуты в пятом пункте: 1) Создание нескольких экспозиций из одного кадра, а затем их слияние, или 2) Использовать Lightroom или Camera Raw для увеличения динамического диапазона при обработки одного изображения в формате RAW.

Читайте также:  Четыре лучших продукта Sony по оценке EISA

9. Вы должны либо любить или ненавидеть HDR

Поскольку HDR может быть такой поляризационной темой, часто кажется, что вам нужно либо любить ее, либо ненавидеть. Некоторые фотографы представляются как «фотографы HDR», а не просто фотографы. Вам не нужно любить или ненавидеть данную технологию. Будьте готовы использовать HDR, когда это уместно, и вы обнаружите, что она сможет улучшить качество ваших фотографий, даже если консервативный фотографа и даже не приемлете подобной обработки. Не нужно стараться привести каждый снимок в HDR, но порой это может помочь вам получить великолепные результаты.

А каково ваше мнение о HDR? Пожалуйста, не стесняйтесь делиться своими мыслями в комментариях.

Тестирование сдвига пикселей в Sony a7R III

Нидерландский фотограф Алберт Дрос подробно изучает новую функцию Sony a7R III.

Sony a7R III получила функцию сдвига пикселей (Pixel Shift), которая увеличивает разрешение снимков в 4 раза. Если вкратце, то при ее использовании происходит следующее: камера делает четыре фотографии, сдвигая матрицу на 1 пиксель между каждым кадром. Затем эти четыре фото нужно скомбинировать (сама a7R III этого не делает), чтобы получить одну картинку с разрешением в четыре раза больше обычного RAW (4 х 42 Мп).

Это не означает, что в итоге вы получите файл на 168 мегапикселей. Изображение по-прежнему будет иметь разрешение 42 Мп, но оно будет содержать больше деталей, что особенно заметно при увеличении до 100%.

Так как именно это работает? Сдвигаясь на 1 пиксель в каждом направлении, матрица получает полные данные о цвете в каждом канале RGB для каждого пикселя. Процесс наглядно демонстрируется в этом видео от Sony:

Pixel Shift устраняет алиасинг и муар, повышает точность цветопередачи и, самое важное, значительно увеличивает резкость.

Тест

Сцена для тестирования функции сдвига пикселей: с картиной и объектами с мелкими деталями.

Я назначил функцию Pixel Shift на кнопку C3, чтобы можно было быстро включить и выключить ее. Это может быть полезно при работе “в поле”, когда нужно быстро активировать сдвиг пикселей. При нажатии кнопки можно выбрать интервал, через который будет делаться следующий снимок. По умолчанию он равен 1 секунде; меньших значений установить нельзя, только большие. Более продолжительные интервалы могут понадобиться, например, если вы работаете со вспышками, и нужно определенное время для их перезарядки.

После активации Pixel Shift достаточно нажать кнопку затвора и дождаться, пока камера не завершит работу. Все снимки выполняются в беззвучном режиме с использованием электронного затвора, что гарантирует отсутствие вибраций — очень важно, чтобы при съемке не было движения, ведь сдвиг происходит всего на один пиксель. Рекомендуется использовать пульт дистанционного управления или включить таймер на камере.

Также нужно помнить, что из-за беззвучного режима некоторые функции будут недоступны. Например, не получится установить ISO ниже 100, а также (разумеется) использовать брекетинг. И да, камера делает четыре снимка в несжатом формате RAW, даже если вы выставили в настройках сжатый формат.

В этом видео я снимаю выбранную сцену с использованием Pixel Shift:

Для объединения полученных изображений вам потребуется программа Imaging Edge Software от Sony, которую можно скачать здесь.

Откройте программу просмотра, выберите нужные изображения, щелкните правой кнопкой мыши и выберите строку Create and Adjust Px. Shift Multi Shoot. Composite Image. Программа соединит четыре снимка и создаст новый файл с расширением .ARQ. Теперь его можно экспортировать или редактировать.

Как же выглядит этот итоговый файл? При приближении четко видны детали, снимок выглядит объемным. Увеличение разрешения заметить очень легко, достаточно сравнить эти два кропа:

Без сдвига пикселей. Деталей меньше. Со сдвигом пикселей. Текстура картины очень детализирована и объемна.

И еще одно сравнение:

Без сдвига пикселей. Со сдвигом пикселей.

Чтобы как следует все рассмотреть и сравнить, скачайте эти снимки в полном разрешении — здесь. Фотографии не отредактированы, не применялись даже профили объектива.

Я также протестировал Pixel Shift при съемке городских пейзажей и вот что могу сказать: функция работает как и ожидалось, детализация кирпичей просто невероятная — резкость гораздо выше, чем без сдвига пикселей. Но есть и минусы. Не знаю точно, как Sony Imaging Edge собирает четыре фото вместе, но программа не очень хорошо справляется с движением в кадре. Я пытался комбинировать разные последовательности из четырех снимков, но на всех появлялись артефакты в тех местах, где имело место движение.

Старинные ворота у моего дома — прекрасное место для проверки работы Pixel Shift. На некоторых камерах их кирпичная кладка создает муар. Однако с функцией сдвига пикселей детализация и резкость великолепные. Но при совмещении изображений появляются артефакты на подвижных областях картинки — на воде или облаках. Вот пример:

Облака выглядят очень странно.

И это на длинных выдержках, на коротких результат еще хуже.

Я подумал, что, возможно, программа Sony использует алгоритм, сходный с тем, что предлагает Photoshop (“Медиана” и “Усреднение” при использовании смарт-объектов), но оказалось, что это не так. При попытке объединить снимки с помощью различных техник результат каждый раз оказывался хуже оригинала. Возможно, дело в минимальном сдвиге. Словом, Imaging Edge применяет другой алгоритм.

Сдвиг пикселей можно использовать в пейзажной фотографии, если нужно получить большую резкость в некоторых частях изображения. Чтобы избавиться от артефактов, нужно будет затем объединить полученные снимки с другими кадрами, без артефактов. Правда, это довольно сложно, и я бы применял этот метод только изредка, в определенных случаях. Мой совет на сегодняшний день — не пользуйтесь функцией Pixel Shift, если в кадре есть подвижные части.

Краткое резюме вышесказанного:

  • Функция Pixel Shift создает изображения большего разрешения, с большей резкостью, точностью цветопередачи и меньшим муаром.
  • Камера делает 4 кадра с минимальным интервалом в одну секунду. Поэтому снимать сцены с подвижными элементами с использованием этой функции довольно затруднительно — она предназначена для съемки неподвижных сцен.
  • Камера делает 4 кадра в несжатом RAW, даже если вы установили другие настройки для съемки.
  • Объединять снимки придется вручную, с помощью программы Imaging Edge. Камера не может сделать этого автоматически.
  • Итоговый файл будет иметь то же разрешение в 42 мегапикселя — использование этой функции не означает, что мегапикселей станет в 4 раза больше.

Выводы

Функция сдвига пикселей действительно работает. Буду ли я использовать ее для ландшафтной съемки? Попытаюсь обязательно. Я люблю снимать фотографии с как можно большим количеством деталей. Да, в реальных условиях я не смогу постоянно прибегать к ней из-за проблем при съемке движения. Но в своей работе я часто объединяю изображения, так что эта функция обязательно займет свое место в этом процессе.

К тому же активировать Pixel Shift можно очень быстро и легко, так что если вы установили камеру на штатив и ждете заката, почему бы не сделать несколько снимков со сдвигом пикселей, пока не наступил золотой час?

Об авторе: Алберт Дрос — фотограф из Нидерландов, чьи работы публиковались в крупнейших мировых изданиях, таких как TIME, Huffington Post, Daily Mail и National Geographic. Другие его работы можно увидеть на его сайте, а также его страницах в Facebook и Instagram.

Оцените статью
Добавить комментарий