Lze vytvořit HDR z jediné fotografie?

Většina z vás to už asi někde viděla, i tady na blogu už se jich pár vyskytlo. Třeba Marián Béreš tu nějaké měl. Jsou to takové ty fotky s divnými barvami, ale když se to povede, může to vypadat docela hezky.

HDR je anglická zkratka "high dynamic range", čili česky něco jako velký dynamický rozsah. Je to v podstatě snaha dostat z fotografie víc, než kolik může být najednou vidět. Typicky se taková HDR fotografie vytvoří z několika fotografií stejné scény pořízených s různou expozicí. Není to žádná žhavá novinka, první takovou fotografii pořídil už francouzský fotograf Gustave Le Gray někdy kolem roku 1850. Digitální éra ovšem pochopitelně možnosti HDR značně rozšířila. 

Pořizování série obrázků má ovšem i svá úskalí. I když řada fotoaparátů je HDR příznivě nakloněna a poskytuje funkci zvanou bracketing, která pořídí předem zvolený počet snímků s různou dobou závěrky jak nejrychleji po sobě to jde, přesto je časová prodlevy mezi jednotlivými snímky většinou kolem jedné sekundy.

To znamená, že se nám HDR omezuje na čistě statické scény a ještě nejlépe pořízené ze stativu. Pokud totiž vyfotíme něco v pohybu, jako třeba lidi, tak po sestavení z různých snímků nám z těch lidí vzniknou duchové. Řada HDR programů sice nabízí funkci deghosting nebo anti ghosting, ale to už je takový větší zásah do scény.

Jak to tedy udělat, chceme-li pořídit dynamickou fotky za špatných světelných podmínek? Na internetu se objevuje jeden návod, který je jinými HDR tvůrci často opovrhován, a to je použít RAW data. Zastánci této metody tvrdí, že samotný rozsah čipu je mnohem větší, než co pak můžeme pozorovat na výsledné fotce. Odpůrci RAWu tvrdí, že to nemůže fungovat, protože to je prostě jenom jedna fotka a oni na své HDR zaručeně potřebují tři nebo více.

A teď babo raď, která strana má pravdu? Asi bude nejlepší to vyzkoušet, ale než se do toho pustíme, podívejme se krátce na teorii, proč by to mohlo fungovat. Fotoaparát vetšinou převede snímek automaticky do formátu JPEG, kde na každý pixel máme tři byty pro R, G a B. Každá složka může nabývat hodnot 0 - 255. Čip ale sbírá data v mnohem větším rozsahu, na každou složku má dva nebo čtyři byty, tedy rozsah 0 - 65000 (zhruba) u dvou bytů, to je podstatně více. Při konverzi do JPG musí hrozně moc informace zahodit, a protože se konverze většinou provádí lineárně, tak podexponovaná a přeexponovaná místa prostě mají smůlu, vyleze z nich jednolitá barva, i když ta informace tam původně byla.

A tak jsem se tedy pustil do experimentu na Masarykově nádraží. Vyfotil jsem dav vystupující z vlaku proti poměrně jasné obloze prosvítající skrz mraky. První fotka ukazuje, jak si s tím poradí fotoaparát sám. Po mracích není ani památky a nejdou nijak zrekonstruovat ani libovolným nastavováním jasu a kontrastu. V místě oblohy nám pak společně s mraky zmizelo i trolejové vedení.

Pokud ale otevřeme RAW data, můžeme si u obrázku zvolit kompenzaci expozice, na dalších dvou ukázkách je ten samý obrázek s expozicí -2EV a +3.8EV.

Vidíme, že na ztmavené fotografii mraky jsou, na zesvětlené naopak vylézají některé detaily z tmavých míst. Takže máme sérii obrázků a můžeme se pustit do HDR. Výsledek může vypadat například takto.

Co říci závěrem? Rozhodně nechci tvrdit, že výsledek je nějaký suprový. Ostatně, byl to jenom test. Rovněž nechci tvrdit, že popsaná metoda je jediná, jak dostat HDR z RAW obrázku. Chtěl jsem jenom demonstrovat, že použít RAW na tvorbu HDR v podstatě možné je. Stejně jako při tvorbě HDR ze série obrázků i zde záleží na tom, jaký software tvůrce použije a jak se s tím popere.

A úplně na závěr některé technické informace. Fotografie bylo pořízena ve formátu NEF aparátem Nikon D3100. Ke zpracování oprázků byl použit UFRaw plugin pro Gimp, Gimp 2.8 a Luminance HDR 2.2.1. Vše open sourcové programy. Rovněž bych podotkl, že účastníci fotografie mají díky zmenšení všechny rysy strhané a nejsou tudíž takřka identifikovatelní. Takže doufám, že mi odpustí, že jsem je tu (z vědeckých důvodů) uveřejnil bez jejich souhlasu.