Как GoPro достигает такого высокого динамического диапазона?

Question

Каждый, кто использовал GoPro, знает, что вы можете легко снимать фото или видео с солнцем прямо в поле зрения и при этом получать очень хорошо экспонированное изображение, включая голубое небо.

Такая вещь, казалось бы, невозможна с традиционной камерой. Я не смог найти цифры GoPro, чтобы сравнить их с ~ 14EV DR камеры, подобной Nikon D7200, но результат заметно отличается.

Почему лучшие датчики в высококачественных зеркальных камерах не могут давать такие же результаты, как GoPro? Я думал, что GoPro может использовать какую-то хитрость, такую ​​как HDR, но быстрый поиск по теме вернул несколько уроков о том, как сделать HDR с GoPro, поэтому я предполагаю, что это не будет сделано автоматически.

Answer 1

Такая вещь, казалось бы, невозможна с традиционной камерой.

Я не согласен с предпосылкой вашего вопроса. Люди все время делают хорошо экспонированные фотографии, на которых изображено солнце и зеркальные фотоаппараты. Если вы используете очень широкоугольный объектив на улице, вы не сможете избежать попадания солнца в кадр. И все же, есть еще много изображений голубого неба. Вот только один пример от Flickr.

Фон

Солнце может вызвать проблемы с экспозицией, если вы снимаете в режиме автоматической экспозиции. Например, если вы снимаете в режиме с приоритетом диафрагмы, наличие очень яркого объекта, такого как солнце, в кадре, может привести к тому, что фотокамера попытается сбалансировать экспозицию, используя более короткую выдержку, чем нужно для кадр правильно, так что вы получите недодержанное изображение. При приоритете затвора камера может выбрать меньшую диафрагму по той же причине. Существует множество способов решения этой проблемы, в том числе:

• съемка в режиме ручной экспозиции: Если вы управляете выдержкой, диафрагмой и ISO, то экспозиция будет зависеть от вашего выбора. Если ваш первый снимок слишком темный, отрегулируйте один или несколько из этих трех параметров до тех пор, пока интересующая вас часть кадра не будет правильно выставлена.

• компенсация экспозиции: Любая цифровая зеркальная камера будет иметь некоторые средства, чтобы вы могли сказать системе автоматической экспозиции камеры, что вы должны отрегулировать экспозицию так, чтобы она была темнее или светлее, чем она выбирает на своем своя. Это позволяет вам по-прежнему использовать режимы Av или Tv, получая необходимую экспозицию.

• Режимы замера: Как уже говорилось выше, причина, по которой ваши снимки неправильно выставлены, заключается в том, что система замера придает слишком большое значение очень яркому солнцу. Если вы переключитесь на центрально-взвешенную или точечную систему измерения (на вашей камере будет установлена ​​настройка для режима измерения), вы можете эффективно указать камере правильно выставлять определенную часть кадра. Прочтите ваше руководство для инструкций для конкретной камеры, но в этих режимах камера будет использовать либо центр кадра, либо область вокруг текущей точки автофокусировки.

• автоматическая блокировка экспозиции: Это функция камеры, которая позволяет вам фиксировать определенную экспозицию и затем перекадрировать ее перед съемкой кадра. Например, на Canon вы можете установить камеру в режим точечного замера, навести камеру на ту часть кадра, которую вы хотите выставить правильно, нажмите кнопку блокировки AE, затем перефразируйте и сделайте снимок. Это даже работает с оценочным замером - вы можете направить камеру в направлении, которое не включает в себя солнце, нажать кнопку AE, перефразировать и снимать. Думайте об этом как о некотором переопределении AE.

• более широкое поле зрения: Если вы используете широкоугольный объектив (или, конечно, широкий конец зума), вы делаете солнце намного меньшей частью изображения, что означает, что его влияние на систему учета уменьшается.

• filters: Добавление фильтра к объективу позволяет изменять изображение до его попадания на датчик. Если вы хотите затемнить небо, вам помогут два типа фильтров:

  • Градуированная нейтральная плотность: Фильтр GND на одном краю темнее, чем на другом. Если вы расположите его так, чтобы темная часть находилась сверху, вы можете заблокировать часть света от солнца и неба, не давая небу быть более открытым, чем вы хотите.
  • поляризационный фильтр: Свет от неба частично поляризован , поэтому вы можете использовать поляризационный фильтр для затемнения неба, а также для уменьшения бликов в других частях изображения. Поляризатор не поможет конкретно с солнцем, но предотвратит переэкспонированное небо в туманный день. Для DSLR вам обычно требуется фильтр "круговой поляризации" (CPL).

Ответ

Причина того, что GoPro делает хорошие снимки, включающие солнце, не в том, что датчик имеет больший динамический диапазон, чем в зеркальной камере, а в том, что камера настроена так, чтобы давать хорошие результаты с минимальной суетой. Вероятно, он делает некоторые предположения о том, как реагировать при столкновении с очень яркими объектами, которые отличаются от того, что имеет смысл для DSLR. И поле зрения колеблется между 170 ° и 85 ° в зависимости от настройки, что эквивалентно объективу 12–24 мм в полнокадровом формате 35 мм. С таким широким полем солнце вряд ли испортит изображение.

Из того, что я прочитал, GoPro Hero 3 имеет динамический диапазон около 11 остановок, что сравнимо с типичной DSLR. Если бы он имел гораздо больший диапазон, то вы могли бы делать снимки, где очень яркие и очень темные объекты имеют видимые детали - это отличительная черта HDR-фотографии (где вы комбинируете несколько экспозиций, чтобы получить детали в более широком диапазоне), и это не так. что вы видите на снимках GoPro.

TL / DR

Легко делать снимки с включенным солнцем на GoPro из-за широкого объектива и другой системы измерения, но вы можете делать снимки, которые так же хороши или лучше с вашей зеркальной фотокамерой, когда вы знаете, как ею управлять.

Answer 2

Вы должны подумать об относительной яркости каждого элемента сцены.

Если небо затуманено, то оно будет в целом ярким, а контраст между небом и солнцем уменьшится. Это когда ты взорван небесами.

Если он полностью ясен, тогда яркость неба будет заметно уменьшена, и контраст между небом и солнцем будет очень высоким. Это когда вы получаете голубое небо, даже когда солнце в кадре - только само солнце достаточно ярко, чтобы взорвать.

Вы можете легко получить голубое небо, включая солнце, на любой камере, если эти условия соблюдены. Я сделал это с точки и снимки, зеркалки и телефоны.

Я подозреваю, что, если кажется, что GoPros достигает этого легче, это просто потому, что они, как правило, используются в ситуациях, связанных с лучшей погодой - серфингом, выходными днями синей птицы и т. Д. И т. Д. И т. П .: o)

Я должен добавить, что, очевидно, «мутность» - это спектр, и, поскольку человеческий глаз настолько хорош в рендеринге в широком динамическом диапазоне, то, что человеческий глаз может воспроизвести как разумно голубое небо с определенным солнцем, вполне может упасть, так как камера, в первом из двух исходов, и дать взорванное небо; или, по крайней мере, очень размытый синий.

Answer 3

Я еще не нашел точные остановки диапазона gopro, но я могу сказать вам, что это не фокусное расстояние объектива (с узким диапазоном вся часть неба, где находится солнце, будет взорвана, если экспонировать для средних тонов, и при хорошо видимом солнце у вас не будет деталей в тенях, независимо от ширины объектива, туманных условий, автоэкспозиции ... Все зависит от качества датчика. Я хотел бы сделать больше исследований, но я смог бросить Кривая S, которую я использую на плоской поверхности, записывает отснятый материал в отснятый материал GoPro без потери детализации, и это выглядит хорошо. DSLR обычно могут достигать 11 остановок, но НЕ с видео. Раздражает, что люди продолжают использовать эту дезинформацию. Thats для фото исполнения. До недавнего времени у них был слабый динамический диапазон, и камерам Canon приходилось полагаться на сторонние цветовые профили, чтобы добиться чего-то близкого к плоской. Без сомнения, камеры GoPro могут снимать почти с ровной тональностью.