Czy istnieje urządzenie do redukcji zakresu dynamicznego (najlepiej pasywne, optyczne)?

Podczas przetwarzania dźwięku można użyć kompresora, aby zmniejszyć zakres dynamiczny (DR) sygnału. W fotografii często napotykamy na problem scen z DR większą niż zdolność przechwytywania czujnika. Na przykład strzelanie do osoby na białym tle śniegu. Prowadzi to do tego, że obiekt jest niedoświetlony, śnieg jest prześwietlony, albo jedno i drugie.

Filtr neutralnej gęstości służy do zmniejszenia ilości światła odbieranego przez czujnik. Jednak jednolity filtr nie zmniejsza (teoretycznie) sceny DR. Filtr stopniowany ND może być pomocny w niektórych przypadkach, ale użycie jest bardzo specyficzne.

Czy istnieje urządzenie (materiał), które może zredukować otrzymany DR? Czy najlepiej urządzenie pasywne (jak filtr obiektywu)?

Oczywiście, w powyższym przykładzie kompresora dźwięku, DR łańcucha sygnału musi być w stanie pomieścić oryginalny DR, aby zapobiec niepożądanemu przycinaniu i zniekształceniu. W fotografii cyfrowej jest to odpowiednik czujnika o wysokiej DR, a sama kompresja odpowiada odwzorowaniu tonów HDR.

dynamic-range tak
źródło

engadget.com/2011/06/25/... : D

Dreamager

Filtr nie byłby w stanie tego zrobić, ponieważ całe światło obrazu przechodzi przez cały filtr. Urządzenie musiałoby przypominać „ostrą maskę”; coś, co dodaje zmienną gęstość neutralną do zogniskowanego obrazu tuż przed czujnikiem. Można przypuszczać, że można wyobrazić sobie system, który skupia obraz na elemencie maskującym (pasywnym, jak zmienne okulary przeciwsłoneczne lub aktywnym), przez który następnie strzelałbyś, ale wtedy soczewka podstawowa musiałaby być zamontowana na tym urządzeniu i na drugiej między aparatem a urządzeniem potrzebny byłby obiektyw. Brzmi dla mnie jak pieniądze i waga.

Dla porównania, to pytanie photo.stackexchange.com/questions/15363/… dotyczy tego, dlaczego filtr gęstości neutralnej nie zmniejsza DR.

Sean

@Dreamager - dziękuję za przypomnienie mi, dlaczego nienawidzę HDR ...

yap

@ysap Bez żartów - wideo zaczyna się od pokazania nam, jak wygląda „odpowiednio naświetlona” ciemne i jasne obszary. Nie, „właściwie naświetlony” oznacza, że czarny jest czarny, a biały jest biały, a nie średni szary!

Evan Krall,

Odpowiedzi:

Tiffen ma linię filtrów modyfikujących kontury, które zostały opracowane w tym celu. W 1992 roku otrzymali Nagrodę za osiągnięcia techniczne od Akademii Sztuki Filmowej i Nauki za opracowanie filtrów.

Staale S.
źródło

Kilka przykładowych obrazów, które znalazłem: forums.dpreview.com/forums/…

Sean

Wow, to jest nieoczekiwane i zręczne! Zastanawiam się, czy z powodu ich twierdzenia, że działa ono „poprzez rozprowadzanie światła otoczenia w całej scenie w celu rozjaśnienia wszystkich obszarów cienia”, nie ma efektu zmiękczenia obrazu (pomimo ich twierdzenia). Niestety nie mogłem znaleźć na ich stronie bardziej szczegółowych przykładów, ale dziękuję @Sean za link do forum.

ysap

Tak więc, dalej badając przykładowe obrazy, wydaje się, że zdecydowanie nie chce się go używać, ponieważ scena nie jest problematyczna w pierwszej kolejności (jak pierwsze zdjęcie). Następnie użycie filtra, w którym duże fragmenty obrazu zawierają bezproblemowy temat (np. Drugi obraz), również nie przynosi dobrych rezultatów (chociaż niektóre szczegóły na niebie są odzyskiwane, cały obraz jest degradowany. Ostatni obraz to totalny bałagan.

ysap

To powiedziawszy, może pozwolić na odzyskanie większej liczby szczegółów w przetwarzaniu końcowym, gdzie gra z krzywą tonalną i / lub dodanie lokalnego kontrastu sprawi, że obrazy będą wyglądać bardziej przyjemnie.

ysap

Prawdopodobnie możesz uzyskać ten sam efekt za znacznie tańszy, jeśli kupisz najtańszy filtr UV / NC, jaki możesz znaleźć. Możesz też trochę odetchnąć soczewką.

Evan Krall,

Filtr polaryzacyjny robi to w bardzo ograniczony sposób. Jeśli silne światło (światła) jest silnie spolaryzowane, filtr polaryzacyjny może zmniejszyć zakres dynamiczny.

kiwidamien
źródło

+1, chociaż myślę, że jest to prawdą tylko w określonych sytuacjach. Mogę sobie wyobrazić coś przeciwnego, w którym cienie są spolaryzowane, a tym samym zwiększają DR.

ysap

Właściwie to nie może być problem, tak. Jeśli cienie są spolaryzowane, dostosuj filtr pola, aby przepuszczał je z minimalną utratą światła w filtrze. Niespolaryzowane podświetlenia są przycinane o około 2 stopnie przez pola. Natychmiastowa redukcja DR. (Wiem, że robią coś takiego w celu podkreślenia refleksji)

Staale S

@Staale S - czy mówisz, że przycięcie 2 przystanków w światłach nie wpłynie na cienie? Polaryzatory nie zmniejszają intensywności światła obrazu, ale AFAIK robi to jednolicie w całym spektrum intensywności. Filtr polaryzacyjny jest na szczycie regularnej utraty światła.

ysap

Właśnie to mówię, tak. Polaryzatory są w zasadzie jak żaluzje okienne i odcinają światło, które nie jest wyrównane z listwami w filtrze. Zwykle służy to do odcięcia odbić poprzez obrócenie filtra, aby listwy nie pasowały do polaryzacji odbić. Większość „normalnych” świateł również nie pasuje do listew, co prowadzi do 2-stopniowej utraty światła. Ale jeśli odbicia pasują do listew ... są przepuszczane prawie bez przeszkód. Brak odblasków jest nadal redukowany o 2 stopnie.

Staale S

@Staale S - OK, rozumiem, co masz na myśli. To ma sens, ale muszę to pojąć ...

ysap

Nie wymyślono jeszcze czegoś takiego.

Chociaż Fuji kilkakrotnie próbował rozwiązać ten problem, w tym słynny SuperCCD SR zastosowany w S5 Pro. Wersja czwartej generacji umieszcza małe strony o niskiej czułości pomiędzy stronami o standardowej czułości, zasadniczo rejestrując jednocześnie ekspozycje. Następnie oprogramowanie w aparacie łączy te dwa w jeden.

Następnie wprowadzili SuperCCD EXR, który ma jednolity układ pikseli w kształcie rombu i może odczytać połowę z nich podczas ekspozycji, aby uchwycić je, zanim się nasycą. Druga połowa pikseli jest odczytywana pod koniec ekspozycji i mieszana z pierwszą połową w celu uzyskania obrazu o rozszerzonym zakresie dynamicznym. Jak można zobrazować tę wersję, choć jest łatwiejsza do wytworzenia, nakłada wiele ograniczeń na czułość i użycie lampy błyskowej.

Itai
źródło

O ile się nie mylę, wygląda na to, że urządzenia Fuji próbują rozszerzyć przechwytywany DR - nie zmniejszając przychodzących. Które jest lepszym rozwiązaniem tego samego problemu, ale tak naprawdę nie jest „redukcją urządzenia”, prawda?

rfusca

To zależy od tego, jak na to spojrzysz. Przechwytuje więcej DR, aby skompresować go tak, jak w przykładzie kompresora dźwięku, potrzebujesz komponentu, który może pomieścić cały zakres w pierwszej kolejności.

Itai

+1 Prawdopodobnie druga strona medalu, ale moje pytanie naprawdę dotyczyło rozwiązania typu filtr, które, o dziwo, istnieje.

ysap

Filtry zmniejszające kontrast robią to, rozpraszając część światła ze źródeł błyszczących lub jasnych. To rozjaśnia ciemne obszary obrazu. Wprowadza to jednak szum, ponieważ dodawany jest szum fotonowy (strzał). Różni się to na przykład od dopasowania krzywych w Photoshopie w celu podniesienia ciemniejszych części obrazu. Ten ostatni nie wprowadza szumu strzału, więc będzie wytwarzał mniej szumu w ciemniejszych częściach obrazu. Przetwarzanie w Post zapewnia lepsze wyniki, chyba że chcesz dodać szumu, a to zawsze jest opcja w Post.

doug