Відкривається в новій вкладці
matis.academy

Динамічний діапазон

Dynamic range · DR · стопи

Наскільки велику різницю між найсвітлішим і найтемнішим камера здатна записати в одному кадрі. Від нього залежить, чи збережуться водночас небо за вікном і обличчя в кімнаті.

Коротко

Простими словами

Динамічний діапазон — це здатність матриці водночас зберігати деталі і в найсвітліших ділянках кадру (небо, джерела світла), і в найтемніших (тіні). Його вимірюють у стопах.

Око постійно підлаштовується: ви дивитеся на вікно і бачите хмари, переводите погляд у кімнату і розрізняєте складки на шторах. Камера так не вміє — увесь кадр записується з однією експозицією. Якщо контраст сцени більший, ніж вміщує матриця, щось обов’язково загубиться: або світлі, або тіні.

Як працює динамічний діапазон

Діапазон рахують у стопах. Один стоп — це різниця в кількості світла рівно вдвічі. Якщо камера тримає 12 стопів, то найяскравіша ділянка, в якій ще видно деталі, світліша за найтемнішу розрізнювану ділянку в 2¹² разів — приблизно в чотири тисячі.

Усе, що яскравіше за верхню межу, перетворюється на суцільний білий — це пересвіт. Усе, що темніше за нижню, стає глухим чорним або тоне в шумі — це провали в тінях.

2 ^ стопи

У скільки разів найсвітліша ділянка з деталями яскравіша за найтемнішу. 10 стопів — близько 1000 : 1, 14 стопів — понад 16 000 : 1.

Стопів Різниця в яскравості
1 у 2 рази — як 1/50 і 1/100 на витримці
3 у 8 разів
6 у 64 рази
10 ≈ у 1000 разів
14 ≈ у 16 000 разів

Сцена проти камери

Діапазон є не лише в камери, а й у сцени. Похмурий день або рівно освітлена студія вкладаються в можливості будь-якої камери. А от сонце, вікна й лампи в кадрі легко дають різницю, більшу, ніж записує матриця.

01

Наречена біля вікна

Сукня й обличчя освітлені м’яко, а за склом — яскрава вулиця. Виставите по обличчю — вікно стане білою плямою. Виставите по вікну — обличчя піде в тінь.

02

Банкетна зала вдень

Темний інтер’єр і вікна на всю стіну. Без додаткового світла в залі доведеться обирати, що зберегти.

03

Пара в контровому світлі на заході

Сонце за спиною, обличчя в тіні. Різниця в яскравості між небом і обличчями може перевищувати можливості матриці.

04

Біла сукня і чорний костюм

Навіть за рівного світла це два краї діапазону: фактуру тканини треба зберегти і там, і там.

Якщо сцена ширша за діапазон камери, вирішіть заздалегідь, що важливіше. Зазвичай зберігають обличчя і світлі, а тіні віддають — або зменшують контраст самої сцени світлом.

Від чого залежить динамічний діапазон

01

Матриця

Головне обмеження. Великі матриці кінокамер і сучасних бездзеркалок зазвичай тримають більше стопів, ніж маленькі сенсори смартфонів та екшн-камер.

02

Профіль зображення

Контрастний профіль під Rec.709 одразу обрізає частину діапазону, щоб картинка була готовою. Log-профіль записує максимум, який може матриця, але потребує фарбування.

03

ISO

У більшості камер максимальний діапазон — на базовому ISO. За сильного підняття ISO тіні заповнюються шумом, і корисних стопів стає менше.

04

Кодек і бітність

Бітність не додає стопів, але визначає, скільки відтінків вміщується між чорним і білим. Log у 8 бітах за сильного фарбування швидше дає смуги на небі й стінах, ніж у 10 бітах.

Тому для складного світла обирають Log-профіль, базове ISO і 10-бітний кодек, якщо камера це дозволяє.

Як знімати контрастні сцени

Спочатку подивіться на гістограму або зебру і знайдіть найяскравіше важливе місце в кадрі. Потім вирішіть, чи можна його віддати. Сонце, лампи й відблиски на воді можна, хмари на небі й білу сукню — краще ні.

Якщо не вміщується, змінюйте не камеру, а сцену: розверніться так, щоб вікно пішло з кадру, підсвітіть обличчя освітлювачем або відбивачем, перенесіть зйомку на м’яке вечірнє світло. Що менший контраст сцени, то менше доводиться жертвувати.

ND-фільтр не розширює діапазон: він затемнює весь кадр однаково. Він допомагає виставити експозицію, але різниці між вікном і кімнатою не зменшує.

Часті помилки

01

Експонувати лише по обличчю

Обличчя в нормі, а вікно за спиною вибите в білий. Спочатку перевірте найяскравіші місця кадру, потім додайте світла на обличчя.

02

Чекати, що ND-фільтр врятує небо

Він затемнює весь кадр однаково і контрасту не зменшує. Щоб зберегти і небо, і обличчя, потрібне світло на об’єкт або інший ракурс.

03

Піднімати ISO «про запас»

Вище базового значення діапазон зазвичай лише звужується, а тіні шумлять. Залиште базове ISO для свого профілю.

04

Знімати в контрастному профілі за складного світла

Готова картинка Rec.709 обрізає світлі й тіні вже в камері. Для вікон, сонця й заходу переходьте в Log.

05

Розраховувати витягнути все на фарбуванні

Фарбування перерозподіляє те, що записано. Якщо деталей у небі чи тінях немає у файлі, їх не повернути.

Шпаргалка

Ситуація Що робити
Вікно або небо в кадрі Захищайте світлі, обличчя підсвітіть
Сонце в контровому Збережіть шкіру, сонце й відблиски можна віддати
Біла сукня і темний костюм Log, базове ISO, перевірка по зебрі
Похмурий день або студія Підійде і звичайний профіль
Попереду сильне фарбування Log і 10-бітний кодек
Контраст не вміщується Змінюйте ракурс або додавайте світло

Перевір себе

Камера тримає 12 стопів, ви перейшли на камеру з 13 стопами. Що змінилося?

Кадр став удвічі яскравішим

Камера вміщує вдвічі більшу різницю в яскравості

Стало на 1% більше деталей

Один стоп — це різниця у світлі вдвічі, тому кожен зайвий стоп подвоює контраст, який вміщується.

Ви знімаєте наречену біля яскравого вікна, вікно вибите. Що допоможе зберегти і вікно, і обличчя?

Поставити ND-фільтр

Підняти ISO

Підсвітити обличчя і виставити експозицію по вікну

Зробити витримку 1/1000

ND і витримка затемнюють весь кадр однаково. Скоротити різницю в яскравості можна, лише додавши світла на обличчя.

Який профіль збереже більше динамічного діапазону?

Контрастний профіль Rec.709

Log-профіль

Чорно-білий профіль

Log записує максимум, який може матриця, а готові профілі частину діапазону відрізають заради контрастної картинки.

Пов’язані терміни

Практика

Динамічний діапазон — в уроці 1

У безкоштовному міні-курсі розбираємо, як обрати профіль і експозицію, щоб зберегти і світлі, і тіні.