Dynamický rozsah (DR) je jedným z kľúčových prvkov vo fotografii, ktorý určuje schopnosť snímača zachytiť detaily v rôznych úrovniach osvetlenia. V tomto článku sa pozrieme na to, čo presne dynamický rozsah je, aký vplyv má na fotografie a ako ho možno efektívne využiť pri fotografovaní.

Čo je to jasový dynamický rozsah?

Dynamický rozsah je rozdiel medzi najtmavšími a najjasnejšími časťami scény, ktorú chceme zachytiť. Udáva sa v EV (Exposure Value), čo je pojem, s ktorým fotograf pracuje neustále. Ľudské oko je schopne zachytiť dynamický rozsah až 24 EV. Na jednej scéne sa môžeme stretnúť s obrovským rozsahom jasov, napríklad slnkom na oblohe a zároveň silnými tieňmi pod stromami. Náš zrak sa s tým vie dobre vysporiadať. Fotoaparáty ale zachytia približne len polovičný dynamický rozsah a preto s a bežne môžeme stretnúť s tým, že nevieme zachytiť detaily zároveň v najsvetlejších i najtmavších oblastiach. Niektoré fotoaparáty si s tým dokážu poradiť lepšie, iné horšie. Je ale hlavne na fotografovi, aby sa naučil maximálne využiť potenciál fotoaparátu a posprocesingu.

Táto scéna má malý dynamický rozsah, zachytiť ho nebol problém ani pre dnes už zastaralý Nikon D70.

Mesiac na hviezdnej oblohe. Kde sú ale hviezdy. Náš zrak ich vidí, ale snímač fotoaparátu nedokáže zachytiť obrovský dynamický rozsah. Mesiac je neporovnateľne jasnejší, ako hviezdy. Preto sa na fotografii neukážu.

Snímače s veľkým dynamickým rozsahom sú schopné zaznamenať svetlo aj takejto náročnej scény. Dôležitá je tu aj znalosť spracovania RAW.

Čo je dynamický rozsah snímača?

Dynamický rozsah snímača sa vzťahuje na schopnosť konkrétneho snímača (napr. CCD alebo CMOS) zachytiť široké spektrum úrovní osvetlenia. Rôzne snímače majú rôznu citlivosť na svetlo a rôzne schopnosti spracúvať detaily vo svetlých a tmavých oblastiach.

• Kvalitnejšie snímače s lepšími technológiami majú tendenciu mať vyšší dynamický rozsah.
• Spracovanie obrazu a algoritmy, ktoré sa používajú na programovanie snímača, môžu ovplyvniť dynamický rozsah.
• Vyššia citlivosť snímača na svetlo prispeje k lepšiemu zachovaniu detailov za rôznych svetelných podmienok.

V počiatkoch digitalizácie fotografie bol malý dynamický rozsah snímačov veľký problém. Ak ste nepoužili šedý prechodový filter, tak ste mali často preexponované oblaky.

Dynamický rozsah a veľkosť snímača

Fotoaparát s väčším snímačom nemusí nutne poskytovať väčší dynamický rozsah, pretože záleží na technológii snímača a na spracovaní obrazu. Dynamický rozsah býva často vyšší u modelov stavaných na kvalitu obrazu. Tam je dôležité rozlíšenie i dynamický rozsah. Takýto fotoaparát je určený pre fotografov krajiny, architektúry, portrétov, produktovej fotografie… Iné fotoaparáty sú stavané na rýchlosť. U nich sa často stretávame s menším dynamickým rozsahom snímača. Prvoradá je schopnosť zachytiť akciu, aj za zlých svetelných podmienok, obrazová kvalita nie je najdôležitejšia i keď aj tá je žiadaná. Rýchly fotoaparát si vyberú fotografi športu, zvierat, žurnalisti a dokumentaristi.

Aký veľký dynamický rozsah potrebujem?

Parameter dynamického rozsahu sa v špecifikácii fotoaparátov neudáva. Merajú ho rôzne laboratória, ktoré poskytujú ale rozdielne údaje. Je to tým, že používajú rôzne metodiky merania.

Osobne, keď si chcem podrobne preštudovať, aký má ten ktorý fotoaparát dynamický rozsah, idem na https://photonstophotos.net/. Ak chcem ale rýchlo porovnať celkový výkon snímača, nielen dynamický rozsah, ale aj šum a farebnú hĺbku, idem na https://www.dxomark.com/Cameras/. Hodnota DR, ktorú obidve laboratória uvádzajú, sa líši. Ale to nie je podstatné. Ide tu u porovnanie DR u rôznych fotoaparátov.

Na stránke https://photonstophotos.net/ si môžete pozrieť dynamický rozsah rôznych fotoaparátov, v závislosti na citlivosti ISO.

Pre demonštráciu rozsahu DR som vybral štyri fotoaparáty s rôznou veľkosťou snímača. Micro 4/3 OM System OM-1 Mark II (modrý graf), APS-C Nikon Z fc (čierny graf), plnoformátový Sony A7R V (zelený graf) a stredovormátový Fujifilm GFX100 II (oranžový graf). Fujifilm pri natívnom ISO 80 poskytuje neskutočný dynamický rozsah12,55 EV. Vynikajúco si vedie profesionálny Sony stavaný na to, aby poskytoval najvyššiu možnú obrazovú kvalitu. Pri natívnom ISO 100 zachytí snímač dynamický rozsah 11,69 EV, čo je špičková hodnota. Na druhom mieste je APS-C Nikon, jeho snímač pri natívnom ISO 100 zachytí dynamický rozsah 10,54 EV. Je to výborná hodnota. OM System má natívne ISO 200 a pri ňom dynamický rozsah 9,69 EV. Ak sa pozrieme na celkový graf, vidíme, od ISO 200 vyššie, si vedie takmer rovnako ako Nikon.

Odporúčam si do grafu pridať na porovnanie niektoré zo starších fotoaparátov (hoci nie tak starých), napr. Canony radu EOS M. Tie majú hlboko podpriemerný dynamický rozsah. Neberte veľkosť snímača ako záruku vysokého dynamického rozsahu. Vždy si skontrolujte konkrétny fotoaparát a porovnajte ho s konkurenciou.

https://www.dxomark.com/ dá rýchlu odpoveď na to, ktorý fotoaparát má lepší dynamický rozsah, nižší šum a väčšiu farebnú hĺbku. Fotoaparáty môžete filtrovať podľa značky a podľa veľkosti snímača.

No a aký dynamický rozsah potrebujete? Taký, aby ste neustále nemuseli riešiť problémy s expozíciou a zachytení, veľkého dynamického rozsahu fotografovanej scény. Otestoval som viac ako 300 fotoaparátov. S niektorými súbormi sa mi pracovalo lepšie, s inými horšie. Vyslovene nedostatočný DR mali moje Nikony D70 a D80, či prvé bezzrkadlovky Olympus. Podľa https://www.dxomark.com/ mali DR okolo 10EV. Môj súčasný fotoaparát Sony A7R V má dynamický rozsah 14,8 EV. To je obrovský rozdiel. Zistil som ale, že aby sa mi dobre pracovalo so súbormi a nemusel DR príliš riešiť, musí mať fotoaparát dynamický rozsah 12 EV a viac (podľa DXO Mark). A to majú prakticky všetky súčasné fotoaparáty. Samozrejme záleží na vyších nárokoch. Ako som vyššie spomínal, iné bude mať profesionálny krajinkár, iné profesionálny wildlifer a iné začínajúci fotograf.

Dynamický rozsah a citlivosť ISO

S citlivosťou ISO spájame problémy so šumom. Čím vyššia citlivosť, tým vyšší šum. Pri určitej hodnote ISO je šumu toľko, že je ho viac ako obrazových informácii. Tento problém nás ale trápi čoraz menej. Zlepšuje sa kvalita snímačov a kvalita spracovania obrazu. Najmä v tom druhom sme zaznamenali obrovský pokrok. Programy využívajúce AI, napr. Adobe Lightroom, či DXO PureRaw dokážu takmer úplne eliminovať šum aj pri veľmi vysokých citlivostiach.

Čo je oveľa menej známe, že citlivosť ISO vplýva na dynamický rozsah snímača a tým jeho schopnosť zachytiť širokú škálu jasov. A tento problém nevime zatiaľ účinne riešiť.

Zdroj: https://photonstophotos.net/.

Vráťme sa ešte raz ku grafu od https://photonstophotos.net/, podľa ktorého je dynamický rozsah fotoaparátu Sony A7R V, pri základnom ISO 100, 11,69 EV. To je absolútne špičková hodnota. Ak zvýšite ISO na 200, klesne DR na 10,71 EV. Pri ISO 1600 je to už len 8,21 EV. A pri ISO 6400 je to 6,22 EV. Všimnite si, ako výborne si s poklesom DR vie poradiť stredoformátový Fujifilm.

Ako využiť potenciál snímača?

Odpoveď už poznáte. Ak sa dá fotografujete na natívnom ISO. Nebuďte lenivý ale precízny. Presne exponujte, využívajte histogram, ktorý vám ukáže, na koľko využívate dynamický rozsah snímača. Vyhnite sa hlavne preexponovaniu s prepalmi, tie sa zachraňujú ťažšie, ako tiene bez kresby. Fotografujte do formátu RAW, ten obsahuje najviac obrazových informácii zo snímača.

JPG/HEIF

Nebudem vás presviedčať o nutnosti fotografovania do RAW. Ak máte dôvod fotografovať do formátu JPG alebo HEIF, radšej vám pomôžem.

• exponujte presne, využívajte histogram
• nastavte si obrazový profil s dobrým prekreslením svetiel a tieňov, napr. Neutral, či Portrét
• pri veľmi veľkom dynamickom rozsahu scény si aktivujte funkciu rozšírenia dynamického rozsahu. U rôznych značiek má rôzny názov, napr. DR, Active D-Lighting, Auto Lighting Optimizer, Shadow Adjustment Technology, Dynamic Range Compensation atď.

RAW

RAW obsahuje informácie zo snímača, z ktorých vyvolávate fotografie. Na rozdiel od fotografovania do JPG a HEIF, máte proces pod plno kontrolou a dokážete tak využiť maximum obrazových informácii.

• vypnite funkciu rozšírenia DR, funguje len na zábery v JPG a HEIF. Môže spôsobiť podexpozíciu RAW súborov.
• aj keď obsahuje RAW množstvo informácii, exponujte čo najpresnejšie. Pri vyvolávaní RAW sa inak môžu objaviť rôzne artefakty, napr. posterizácia, šum v tieňoch, či banding
• niektoré fotoaparáty ponúkajú nastavenie RAW, ktoré môže mať vplyv na max. DR (farebná hĺbka, kompresia)

Poznámka: Každý fotograf by mal spoznať, ako sa správa snímač jeho fotoaparátu za rôznych svetelných podmienok. Ako sa dá kompenzovať podexpozícia a preexpozícia. Ako rozšíriť dynamický rozsah fotografie pri vyvolávaní RAW. Spojte znalosti vlastností snímača so znalosťami postprocesingu a s dynamickým rozsahom budete mať problémy len výnimočne.

Keď DR snímača nestačí

Žiaden snímač nedokáže zachytiť extrémne veľký dynamický rozsah. Väčšinou to ani nie je nutné. Nie každá fotografovaná scéna obsahuje obrovský rozsah jasov. Ale ak áno a vy to chcete zachytiť, musíte použiť techniku HDR (High dynamic range), ktorá využíva spájanie rôzne exponovaných záberov. Odkaz na podrobný článok nájdete dole. Táto technika má ale svoje obmedzenia.

HDR spočíva v nasnímaní viacerých záberov s rôznou expozíciou a ich následný zložením do fotografie s rozšíreným dynamickým rozsahom.

HDR záber s rozšíreným dynamickým rozsahom.

Nie vždy je nutné použiť techniku HDR. Dynamický rozsah scény môžete zmenšiť využitím svetla. Napríklad pri fotografovaní v protisvetle využijete blesk, alebo odrazovú dosku. Inokedy si môžete počkať na lepšie svetlo, ktoré nie je tak kontrastné a náročné na zachytenie.

Blesk bol použitý kvôli protisvetlu a aj kvôli estetike nasvietenia.

Záver

Dynamický rozsah je zásadný aspekt fotografie, ktorý ovplyvňuje kvalitu a realistickosť vašich záberov. Pochopením dynamického rozsahu snímača a jeho potenciálu môžete optimalizovať svoje techniky, využiť výhody moderných technológií, aby zachytili pôsobivejšie a bohatšie obrazy.

Odporúčané články:

Fotografujeme do RAW

Fotografujeme do JPEG

Ovládnite citlivosť ISO

HDR fotografia