我最近学习的一项技术可以让你在摄影中捕捉到大量的动态范围,与传统的hdr相比,效果更好,缺点更少。bobsports官网我称之为“AHDR”,即“平均高动态范围”摄影。bobsports官网
AHDR目前还不是一种流行的技术,但我将在本文中说明为什么我认为应该是一种流行的技术。与传统的HDR方法相比,它可以得到同样好的结果,但当照片中的任何东西都在移动时,效果会更好。它也像普通HDR一样容易和快速捕获(实际上在某些情况下要快得多)。
另外,你可以随意命名它。在本文中,我将其称为AHDR,因为我不想多次键入“HDR的图像平均方法”之类的东西。
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什么是AHDR?
顾名思义,AHDR将图像平均在一起,以获得比通常更高的动态范围。我写过图像平均之前和我如何使用它在我的天体摄影中获得高水平的细节bobsports官网.如果你还没看过这些文章,可以看看。
在我展示为什么我更喜欢它而不是传统的HDR摄影之前,让我先演示一下AHDR是如何工作的。bobsports官网
本质上,AHDR涉及图像平均,它利用了大多数噪音摄影是bobsports官网随机的;每张照片都不一样,没有相关性。(图案噪声是另一种野兽,显然有图案,但在大多数相机传感器上它是最小的。)
当你将多张照片平均在一起时,每张照片中的噪声基本上会被“抵消”。平均的图像越多,抵消的就越多。
当你看到它的时候就更容易理解了。以下是ISO 6400下的一张图片:
下面是我连续拍了八张这样的照片,并在Photoshop中取平均值后的效果:
你可能想知道这和HDR摄影有什么关系。bobsports官网答案是,图像平均过程通过缩小阴影噪声的数量,极大地提高了照片的动态范围。阴影噪音越少,你就能在照片较暗的区域恢复更多的细节。结果,就像HDR一样,即使在对比度非常高的场景中,你也可以保留整个图像的细节。
如何制作AHDR
在野外捕获AHDR非常容易。你只需要给眼前的场景拍几张相同的照片。(强烈推荐使用三脚架,就像普通的HDR一样。)然后,在Photoshop等后期处理软件中,你将这些照片平均在一起。生成的图像具有非凡的阴影细节水平,可以使用Lightroom/Capture One等中的标准滑块恢复。
值得注意的是,AHDR并不能改善高亮保留,只能改善阴影细节。这听起来像是一个问题,但实际上不是。这只是意味着你必须不惜一切代价避免在你的照片中出现高光,即使这意味着曝光的颜色比你的测光仪建议的要深。这是另一种思考方式:传统的HDR包含(至少)一个“中心”曝光,一个“不足”曝光和一个“过度”曝光。相比之下,AHDR方法涉及多次“低于”风险敞口。
下面是它在实践中的一个例子:
AHDR的一个小缺点是,并不是所有的后处理软件都有办法将多张照片平均在一起。你需要有专门的软件,比如Photoshop或Affinity Photo。
每个软件的图像平均方法都是不同的。在Photoshop中,一种方法是将所有照片加载为图层,将它们转换为单个智能对象(高亮所有图层>右键单击>转换为智能对象),然后转到>智能对象图层>堆栈模式>均值。如果你不知道如何在你喜欢的软件中做类似的事情,只要在网上搜索教程。
AHDR需要多少张照片?
虽然你可能会担心AHDR需要很多照片来改善阴影细节,但事实并非如此。事实上,你每捕捉一倍的照片数量,你就会提高一站的阴影细节(即使它加倍;只有一半的噪音)。
一张传统的HDR照片至少要拍三张照片:一张是在镜头前拍的计量曝光,一种是曝光过度一格,一种是曝光不足一格。其结果是,动态范围比您的相机传感器通常所能捕捉到的范围有两站改进。
相比之下,AHDR照片需要拍摄四张照片才能实现类似的改进。只需连续四次拍摄曝光不足的照片,在后期制作中平均四张照片,并使用您喜欢的编辑软件恢复阴影细节。
这就是阴影改善两站所需要的。如果你想恢复三个阴影细节,你需要用AHDR方法拍摄8张照片。为了恢复四个阴影细节,它需要16张AHDR照片。以此类推,每次翻倍。
这是AHDR最大的缺点——为了恢复超过四站的阴影细节,你需要拍摄大量的照片。当然,很少有实际情况需要这么多阴影恢复。大多数相机的基本ISO为100;四次阴影细节恢复在动态范围内相当于基本ISO为6。
但如果你不得不模拟更低的值,如ISO 3、1.5或更低,我推荐传统的7张或9张HDR,而不是把几十张照片放在一起平均。只是少了一点麻烦。
HDR和AHDR之间相似结果的证明
我敢肯定,一些摄影师看到这篇文章会怀疑AHDR图像的结果与传统HDR图像的结果相似。因此,在介绍AHDR的优点之前,让我首先演示一下,在典型条件下,这两种方法在图像质量方面是可以互换的。
这是一张高对比度建筑管道的图片。我选择曝光中心的高光部分,这导致了非常暗的阴影:
为了捕捉高光和阴影的细节,你可以像我上面描述的那样拍摄三张HDR:高光部分的-1.0图像,中间色调的0.0图像,阴影部分的+1.0图像。下面是两者结合后的样子:
同样,我可以遵循AHDR过程:取四张-1.0图像,将它们平均在一起,然后在Lightroom中恢复阴影。下面是结果:
在这些尺寸下,它似乎和HDR一样有很多细节。让我们来看看一些农作物。下面是一张100%裁剪的单张图片,阴影被调亮以匹配其他照片:
到处都是噪音。下面是HDR中同样的裁剪:
同样来自AHDR的作物:
如您所见,HDR和AHDR的噪声性能都比单张图像好得多。两个镜头中的噪音水平是相等的,没有理由偏爱任何一个。简而言之,HDR和AHDR图像是可以互换的,并且可以通过一些编辑使其看起来基本相同。
尽管如此,如果AHDR需要多一张照片才能获得与普通HDR相同的结果,我为什么认为它是更好的方法呢?这就是我接下来要讲的。
AHDR的好处
现在您已经看到了HDR和AHDR如何产生类似的结果,让我们来看看AHDR的好处。这都是关于修复常规HDR照片的最大底片,如下所示:
- 当照片中的任何东西移动时,hdr往往会产生虚影。
- 它们会在照片中产生不均匀的噪声模式。
- 如果处理不当,会导致颜色过于刺眼。
- 在黑暗的条件下,拍摄它们需要一些时间;单独的曝光时间可能是15秒、30秒、60秒,所以你可以等上一段时间。
AHDR改善了所有这些缺点。让我们单独看一下每个点。
1.重影的工件
众所周知,当照片中的任何东西都在移动时,hdr通常表现不佳。这包括小细节,如树叶在微风中沙沙作响,以及大主题,如海浪,可以覆盖你的照片的整个前景。
有时,你可以在Photoshop中使用点修复笔刷手动修复虚影,或者首先通过仔细的(通常是手动的)图像混合。其他时候,尤其是在拍摄对象边缘出现鬼影或“后像”时,它们几乎是不可能去除的。
下面是一个使用HDR重影工件的例子(100%从完整图像中裁剪)。如果你是在手机上,放大,如果你是在桌面上,如果你不能马上看到它们,点击查看完整尺寸:
这是因为棕榈叶在风中飘动,这在hdr中并不罕见。大多数HDR软件中的防重影选项也不是一个很好的解决方案,因为它本身就会产生问题(尤其是不均匀的噪声,我将在下面介绍)。
相比之下,AHDR技术看起来如何?这是一个类似的100%收成:
更好的!一些棕榈叶现在有点模糊,但与HDR相比,这种效果对我的眼睛的干扰要小得多。如果你担心,你可以多拍几张照片(这只有四张照片),你的结果会更流畅,基本上是模仿长时间曝光。
2.不均匀噪声
不像经常讨论的那样,但也是一个大问题,就是hdr混合在一起后可能会有不均匀的噪声模式。
下面是我在Adobe Lightroom中创建的HDR示例(其HDR软件倾向于给出真实的结果,但在噪声模式方面存在一些问题)。这个尺寸看起来很不错:
但放大后,你可以看到天空中有一个奇怪的噪音带:
这是因为Lightroom试图将曝光不足的照片中的部分天空与标准曝光的部分合并在一起,但效果并不好。这在许多HDR软件中并不少见,特别是在Lightroom中,如果您打开了防重影功能。
(如果你想知道,这个结果并不是因为我为每个镜头设置了不同的ISO值;这三张图片都是在我的基准ISO 100下拍摄的。)
我也得到过类似奇怪的结果,Lightroom或其他HDR软件在试图将图像混合在一起时,会错误地解释移动的主题。看看这张照片右上方奇怪的云:
他们在现实生活中不是这样的!它们纯粹是Lightroom的一个发明。在我注意到这个问题后,我不得不在Photoshop中手动混合图像以获得正确的结果:
AHDR没有这些问题。形成AHDR的每张图像都有相同的曝光设置,你只是做了一个简单的平均来混合它们。因此,不可能有不均匀的噪音或被误解的对象偷偷溜进来。
3.亮丽的颜色
大多数依赖HDR的摄影师已经有了一种避免花哨色彩的首选方法。然而,很多HDR软件在默认情况下仍然会给出疯狂的结果,比如Photoshop内置的“合并到HDR Pro”功能。
虽然我在Lightroom的HDR合并功能中很幸运地避免了这种夸张的色调,但在我尝试过的所有HDR软件中,Lightroom也有最多的不均匀噪声问题。因此,仅仅通过切换软件并不能解决色彩艳丽的问题。
一个常见的解决方案是使用亮度掩蔽为了从每张图像中提取最好的部分并将它们合并在一起。这确实是一种很好的混合不同曝光的方法,我对它没有任何抱怨,只是如果你没有Photoshop插件的话需要手动完成Lumenzia或TK Lum-Mask.
AHDR方法也能在没有花哨色彩的情况下给出出色的结果。合并AHDR图像后,它看起来基本上与组成它的每张照片相同——即,就像任何普通的原始文件一样。它的功能也像任何普通的原始文件一样,只是它的阴影恢复比通常要好得多。
4.捕获持续时间
由于AHDR通常比标准HDR拍摄更多的照片,你可能会认为它更慢,需要更多的时间。但事实并非如此。
举例来说,在今天的大多数相机上,连续拍摄四张照片或八张照片是非常快速和容易的。你可以在几秒钟内完成整个AHDR。然而,如果启用,传统HDR也可以这样说夹叉射击事先,所以这几乎是平局。
AHDR的真正速度优势是当你在较暗的条件下拍摄时,你需要多秒的曝光才能捕捉到足够的光线。以这个场景为例:
我是在60秒的时候拍的,正好在计价器的建议时间内。幸运的是,这个场景没有足够的动态范围,不需要HDR。如果是这样的话,我就需要额外的两次曝光:一次是30秒,一次是120秒。把这些加在一起,在我的相机拍摄HDR的时候,我已经等了大约3.5分钟。
相比之下,整个AHDR拍摄将在2分钟内完成!这是四张30秒快门速度的独立照片。其结果将具有与HDR一样大的动态范围,但将花费大约一半的时间来捕捉。即使忽略AHDR的所有其他好处,我也绝对建议在低光下使用它来节省时间。
当然,这只适用于在非常昏暗的光线下拍摄hdr。在常规情况下,无论采取HDR还是AHDR都将非常快。
其他需要注意的事项
1.平均值与中位数
每次我写图像平均的时候天体摄影术的bobsports官网或提高无人机的图像质量,我也会被问到同样的问题:我真的会推荐吗平均照片放在一起?或者我真的用中位数混合选项在Photoshop代替?
Photoshop有一个平均值和中值的设置,以及许多其他的图像混合模式。为了澄清,我总是使用平均值,而不是中位数。每次我怀疑自己的时候,我就会回头再做一次测试,我总是发现均值的噪音更小。我还没有处理过一组图像,其中中值在减少噪声方面做得更好。
网上肯定有人说中位数是正确的选择,因为我经常被问到这个问题。我只是鼓励你们自己做测试。差别很小,但平均值看起来更好。
2.为什么要多次曝光?
另一个更有趣的问题是:为什么你不能只拍一张照片,在Photoshop中复制一层,然后平均这个结果?
原因是,平均12个拷贝——或100个,或100万个拷贝——一张照片只能让你回到那张原始照片。相比之下,AHDR方法是有效的,因为噪声模式在多张图像中发生变化,而“主题模式”,也就是说,保持不变。
我喜欢打破常规的思维方式,但这是无可避免的;你需要在野外拍摄多张照片,否则AHDR不起作用。
3.最后的好处
关于AHDR,我要说的最后一件事是它还有一个很好的好处:如果你的序列中有一张照片不正确,它在图像质量方面的损失最小。
对于普通的hdr,一张不小心模糊的照片(也许你在拍摄“下面”照片时没有意识到你撞到了三脚架)会让你以后很难或不可能正确地合并图像。另一方面,使用AHDR,只需删除模糊的照片并合并其他照片。你会失去一点阴影恢复,因为你的平均投篮次数没有那么多,但没什么大不了的。
结论
我希望这个技巧能给你一些启发,也许你会发现AHDR方法(或者任何你想叫它的方法)对你自己的摄影很有用。bobsports官网尽管我更喜欢“在相机内正确拍摄”,但在棘手的、高对比度的情况下,在你的口袋里准备一种技巧总是一个好主意。
当然,仅仅因为AHDR方法有一些不错的好处,并不意味着如果你多年来一直在拍摄普通的hdr,你就做错了什么。我自己几个月前才发现这种技术,虽然从现在开始我将使用它而不是HDR,但传统的HDR摄影并不差。bobsports官网当你的照片中没有任何东西在移动时,这两种方法通常会给你相同的结果——AHDR并不能很好地替代7张图像或9张图像的hdr,而这些hdr可以捕捉真正大规模的动态范围。
但如果你的照片中有东西在移动,即使只是远处的几片树叶,我建议你试试AHDR方法,看看你是否喜欢结果。它简单而快速,并且它修复了HDR的大部分问题,而不会带来任何重大问题。很难再要求更多了。
如何使用+1 ev的照片深色部分(假设照片也是100iso)…蒙版层与0 ev的照片在其他层,我们选择这些区域从photohop选择提前选择->颜色范围->中色调,或深色等
再次感谢斯宾塞!
这些天(几周或几个月)很难在西海岸找到一个无烟的东部天空。昨晚就差不多了。我在月出时测试了这个方法,看看我能把阴影恢复到什么程度。
曝光的是烟雾缭绕的月亮。使用电子快门连续Hi在<1”内拍摄12帧。齿轮是索尼a7Riv在APS-C剪裁模式与Tamron 70-180, f/2.8 1/20“ISO 250,当然牢固的三脚架。
在Ps中对齐,堆叠和合并后,阴影被恢复并在LrC中进行调整,Topaz降噪应用于我的口味。
在这里查看一个导入的图像,然后是多帧HDR:photos.app.goo.gl / wXQYRWJ9bYt8LDvG6
非常好!这是相当大的阴影恢复。看起来很好。
我根本不是一个专业摄影师,甚至不是一个非常有经验的业余摄影师。但我曾经从事过在强噪声环境中寻找微弱信号的研究。以下是我对斯宾塞提出的这个新颖而有前途的方法的看法。
所描述的程序是众所周知的,并且已经使用了很长时间,需要从所谓的“白”噪声(实际上根本没有任何颜色)中提取有用的信号,即使这个有用的信号低于噪声水平,也就是说,它是完全看不见的。以一种非常简化的方式,这个理论看起来像这样-它表明,当一个信号被积累时,可以在一系列测量中进行,将所有测量的结果相加后的信噪比按比例增加测量次数√N的平方根,其中N是测量次数,在我们的例子中,是连续拍摄的照片的数量,拍摄参数不变。在我们的例子中,从噪声中提取重要的图像细节,其速度和幅度与集成照片数量的平方根成正比。也就是说,如果矩阵上一维(一张照片)的有用信号是0.2个任意单位,噪声是0.4个单位,那么信噪比将是0.5,这意味着有用信号被噪声完全抑制了。如果进行4次积分,在我们的例子中,拍摄4张照片,那么信噪比为0.5x√4 = 1,即有用信号在噪声水平上,而不是在噪声以下,而积分16张照片时,0.5x√16 = 2.0,即超过噪声水平2倍。了解和记住这一点很重要,文章中也很正确地指出,为了达到最大的提高,所有的照片都应该尽可能使用相同的拍摄参数。这篇文章让我想到,当使用非常高的ISO值时,也就是在非常嘈杂的环境中尝试这种处理。你可能会得到一个有趣的结果。
一如既往,AHDR技术的精彩解释和演示。我一定要尝尝这个。
谢谢你!
斯宾塞,你又给我锦上添花了。我花了几天时间做实验。
合并多个相同的曝光将减少恢复阴影中的噪声。然而,如果阴影中的细节被剪掉了,它们仍然是不存在的,正如预期的那样。
当场景的动态范围非常大,并且需要阴影细节时,括号帧仍然是必要的。
在数码相机上截取阴影细节是非常困难的,几乎是不可能的。我拍摄了一些天体摄影图像堆栈,其中有几十张bobsports官网图像,带回了猎户座星云或Neowise彗星的细节,这些细节在堆栈中的任何单独图像中都不可见——它看起来被剪辑了,但实际上不是。
这种AHDR技术并不是灵丹妙药,所以您看到的可能只是它通常的极限。在只有4-8张照片的情况下,任何在一帧中出现剪辑的东西在平均情况下仍然会出现剪辑(因为你一开始只获得了2-3个更好的阴影细节)。但你会发现,如果你选择拍摄更多的照片来平均,这个细节最终会出现,即使它在原始照片中看起来完全是黑色的。
这正是谷歌像素算法的工作方式,并且自第一个像素手机以来一直有效(与iPhone的传统HDR相比)。Mark Levoy(斯坦福大学教授,前谷歌工程师(现就职于Adobe))在Pixel 2白皮书和随后的Pixel中专门写了这个过程,特别提到Astrophotography是他谷歌手机技术的灵感来源。bobsports官网
最终,我认为AHDR是有局限性和缺陷的。传统的HDR提供了额外的高亮细节和额外的阴影细节。AHDR只提供额外的阴影细节。相比Pixel 5和iPhone 12 Pro Raw文件,我们认为这是负面的,Pixel的阴影细节比iPhone更好(噪音更多),iPhone的高亮细节比Pixel更好,噪音更少。这里没有提到但谷歌研究人员发现的一件事是,除了常规的图像噪声之外,还有传感器“拍摄噪声”,并且随着你拍摄的每一帧而增加。因此,由于数字传感器拍摄噪声,AHDR固有地受到一定帧数后收益递减的限制。
这就是为什么Pixel 5使用AHDR/HDR混合模型,与Pixel通常使用的一系列故意曝光不足的图像进行平均,再加上一个额外的故意曝光过度的帧,以减少帧平均中的噪声。这很有效。然而,Pixel 5的曝光不平衡。有太多的阴影细节相对于突出的细节,这样它已经创造了自己的憔悴和不愉快的水平,因为阴影的动态范围超过了突出的动态范围,这是非常不自然的外观。另一方面,iPhone 12则完全避免了这个问题,它拥有完美的曝光和大量的动态范围。高亮细节等于阴影细节。苹果通过自定义处理器中的专用ML/AI芯片运行每一帧来避免虚影,从而消除合并中的模糊镜头。现在的iPhone 12通过逐个像素分析曝光范围,并逐个像素进行HDR合并,同时考虑清晰度、曝光和颜色。苹果将其称为“深度融合”,以与Pixel 5的混合AHDR算法形成对比。我不想这么说,但我认为帧平均只能帮到你这么多。
也许单反相机上更大的传感器和镜头可以使AHDR比HDR合并更适合单反。由于大多数人在家里没有专门的机器学习硬件和软件来进行深度融合,所以普通人缺乏对抗鬼影和伪影的方法。具有讽刺意味的是,HDR合并可能最适合智能手机,而AHDR可能最适合单反相机,这两种系统的原因和优势完全相反。
谢谢罗伯特。我同意,除了一点。虽然AHDR不提供额外的高亮细节,但你可以故意让照片的高亮细节达到任意水平。然后,在后期处理中尽可能多地恢复曝光不足,这要感谢AHDR!
只要您拍摄了我在本文中介绍的所需数量的照片,结果将与等效HDR一样具有高光和阴影细节。
非常有趣的文章,斯宾塞!
我昨天用我的富士GFX50R尝试了这个技巧,对它带来的结果和创造性的可能性感到非常满意!
请问一个问题(我查看了下面所有的评论,但没有找到具体的答案)是否可以将四张曝光不足的图片进行对焦叠加?
也就是说,当你拍摄AHDR过程所需的每张图像(比如4张…)时,改变每张图像的焦点以获得焦点堆叠所支持的深度DoF ?
>右键单击>转换为智能对象),然后转到>层智能对象>堆栈模式>意味着工作流也做焦点堆叠或你必须分开它?
再次感谢你和Nasim在PL上所做的所有伟大的文章!
不
好问题!对于组成单个焦点堆栈的照片,不可能使用此方法。相反,你需要在每个对焦距离拍摄多张照片,平均它们,然后将结果合并到一个对焦堆栈。
如果AHDR技术变得广泛流行,有人可能会找到一种方法来编写一个像你描述的那样工作的程序,以非常复杂的方式合并图像,以获得低噪声和高景深。(这里的“某人”指的是Adobe、苹果或类似的公司——这不是一个简单的问题。试着把一张对焦的照片和一张失焦的照片平均起来,看看我是什么意思。)
谢谢Spencer -理解....
读完这篇文章后,我不得不跑出去做一个快速测试。我拿起我的旧尼康D70,因为如果有一款相机能在提升的阴影中显示噪音,这就是它。果不其然,当我将阴影提升100%时,单镜头显示了很多噪音。我用相同的设置做了16次曝光,然后取平均值。(16次曝光可能过量了。)当我将阴影提升100%时,没有一点噪音,但有很多细节,甚至以200%的速度观看!
谢谢你!我肯定会使用这个技巧。我很少做HDR,因为我永远无法让它们看起来自然。使用这种技术非常简单。
确定的东西!很高兴你觉得它这么有用。这是一种既能获得HDR的好处又不会产生问题的好方法。
所以,AHDR基本上是什么Lumix S5有一个作为“Live Composite”在它的菜单已经可用?引用手册:
“图像被记录了几次,只有变亮的部分才构成构图的一部分。
在设定的曝光时间(快门速度)下记录的图像被显示,允许在记录过程中确认图像。这可以让你降低记录的整体亮度,所以很方便记录星星或烟花在明亮夜景下的光迹。”
我尝试了几次,效果非常好,优点是只得到一个RAW,而不是很多个单独的镜头。我在昏暗的条件下使用它,因为这种模式下的快门速度范围只有60秒(每次曝光,加起来最多3小时)到1/1.6″
S5上的动态复合功能不同,但与AHDR方法一样有趣。根据我在网上了解到的情况(我从未使用过S5),这是一种捕捉各种主题的长曝光轨迹而不会过度曝光周围环境的方法。这有点像拍摄一张前景照片和一张超长曝光的星迹照片,然后将星迹粘贴到另一张图像中。
它们是相似的技术,但不是完全一样的东西。现在我希望我的相机有实时合成功能!
2014年,奥林巴斯发布了带有Live Composite的OM-D E-M10。
www.olympus-global.com/en/ne...em10e.html
嗨,斯宾塞,
在亲和照片中,我无法堆叠RAW图像。在堆叠之前,我通常会将我的图像转换为16位TIFF格式。但是,我一直无法完全理解
a)我应该将RAW转换为TIFF....堆叠……然后加工到味道,包括阴影恢复
b)我应该先处理我的图像,包括一些阴影恢复…然后转换为TIFF.....然后栈…如果需要,拉更多的阴影....
另外,如果使用Capture one和Affinity Photo,请建议更好的方法来处理这种工作流程。我既没有Photoshop也没有Lightroom。
非常感谢!