HDR Fotografie (High Dynamic Range)

Bij het belichten van een foto gaat het erom het contrast zodanig in de hand te houden dat de donkere en lichte partijen doortekend zijn,
maar bij grote contrastverschillen of in moeilijke lichtsituaties is het bijna onmogelijk om een goed belichte opname te krijgen. Menig fotograaf kent wel de situatie van een goed belichte, doortekende voorgrond bij een landschapsfoto en een uitgebeten lucht waar bijna geen detail meer in zit. Andersom kan natuurlijk ook. Als je het licht meet op de lucht, de lichte partijen, dan zal de voorgrond veel te donker zijn. Het resultaat van beide opnames valt dan erg tegen terwijl je het met eigen ogen toch heel anders hebt gezien. Dit geldt uiteraard ook voor andere onderwerpen.

Ook bij nachtfotografie kennen we soortgelijke situaties. Als de donkere delen goed belicht zijn is het gevolg hiervan dat de delen van de opname waar veel verlichting of lampen aanwezig zijn volledig overstraalt wordt. En andersom ook weer, goed belichte hooglichten met als gevolg een donkere, bijna zwarte omgeving zonder detail.
In beide situaties gaat er beeldinformatie verloren omdat overbelichte delen als witte pixels worden vastgelegd en onderbelichte als zwarte. Het contrast van een onderwerp is dan niet meer in één opname te vangen. Anders gezegd, het dynamisch bereik van een camera is dan niet toereikend. De oplossing voor deze situaties is HDR.

Hoewel zeker toepasbaar bij moeilijke lichtsituaties bij daglicht zijn de mooiste en verrassendste resultaten met de HDR techniek te behalen in de schemering als de contrasten erg hoog zijn en als het donker is.

Wat is HDR

HDR staat voor High Dynamic Range. (Hoog Dynamisch Bereik). In een HDR opname combineer je meerdere afzonderlijke foto’s met verschillende belichtingen zodat zowel de hoge lichten als de donkere gedeelten nog detail bevatten.

Net als het menselijk oog heeft iedere camera een dynamisch bereik. Dat is de mogelijkheid om helderheidgradaties te onderscheiden tussen diepzwart en helderwit. Als het contrast tussen licht en donker te groot wordt, worden schaduwen al snel zwart i.p.v. donkergrijs en lichte beeldpartijen bleken uit tot helderwit.

Het contrastverschil dat een digitale camera kan overbruggen is kleiner dan van onze ogen. Het menselijk oog kan helderheidverschillen van wel 14 stops aan terwijl een digitale camera een bereik heeft van 9 stops (RAW) of 6 stops bij JPEG opnamen. Dit verschilt enigszins per merk camera en de belangrijkste factor hierin is de beeldsensor. Het dynamisch bereik van een camera is in feite het aantal stops dat de camera vast kan leggen.

Het bestandsformaat van HDR is 32 bits. Hierdoor kan een veel groter kleurbereik worden vastgelegd en zijn er veel meer details te zien in de schaduwen en de hoge lichten. HDR heeft een dusdanig groot dynamisch bereik dat de huidige monitoren het beeld niet goed kunnen weergeven. Een HDR opname van 32 bits moet daarom altijd nog teruggeschaald worden naar een standaard 8 of 16 bits opname, die je verder normaal kunt bewerken. Dit terugschalen kan bijvoorbeeld met behulp van tone mapping. Hier kom ik later bij de beeldbewerking op terug.

Onderwerpen voor HDR

Statische onderwerpen zijn het meest geschikt. Het onderwerp moet zo min mogelijk bewegende onderdelen bevatten. Een uitzondering kan soms gemaakt worden voor wolken en water. HDR toegepast in bijv. het interieur van een kerk kan prachtige resultaten opleveren.

Uitrusting

Camera-instellingen - techniek

Het makkelijkst is het om de Bracketingfunctie (AEB) van de camera te gebruiken, ook wel belichtingstrapje genoemd. Dit is in te stellen in het menu. Bij de meeste camera’s kun je hiermee 3 opnamen in serie maken. Een standaard belichte, een onderbelichte, 1 of 2 stops met tussenstapjes van 1/3 stop en een overbelichte opname, ook weer met 1 of 2 stops met tussenstapjes van 1/3 stop. Gebruik een afstandsbediening of draadontspanner. Als je die niet hebt kun je de timerfunctie van de camera gebruiken. Stel hem in op bijv.10 sec. en de 3 opnamen worden automatisch gemaakt. Belangrijk is dus dat je niet meer aan de camera komt als je de serie maakt. Wil je helemaal handmatig te werk gaan kijkt dan of je camera een bulb stand heeft. Je houdt dan zelf de controle over je sluitertijd. Meestal gaat de sluitertijdenreeks van de camera t/m 30 sec. Maak je bijv. 7 opnamen dan kunnen er wel eens foto’s bijzitten met een belichtingstijd van 2 minuten of nog langer. Dit zul je dus zelf moeten doen. Zet de camera op M, bepaal het diafragma en stel de sluitertijd in op bulb.

De sluitertijdenreeks bij 7 opnamen kan er dan als volgt uit komen te zien: 2, 4, 8, 16, 32, 64 en 128 seconden. Steeds een verschil van 1 stop.

Maak minimaal 3, liefst meer opnamen met verschillende belichtingen. Zorg er in elk geval voor dat je een foto hebt waar de lichte delen goed belicht zijn, een gemiddelde belichting en een foto waar de donkere delen goed belicht zijn. Ter voorkoming van ruis in de HDR foto is het belangrijk dat de schaduwpartijen goed zijn belicht. Mogelijk moet je niet twee stoppen, maar slechts één of juist drie stoppen verschil tussen de opname nemen. Ook is het geen probleem om extra opnamen te maken die ook weer anders belicht zijn om bijvoorbeeld een erg groot contrastverschil te overbruggen.

-  Fotografeer het liefst in RAW. (groter dynamisch bereik en geen compressiefouten)
-  ISO waarde zo laag mogelijk houden i.v.m. ruis. (ISO 100)
-  Zet de noise reduction in het cameramenu op aan i.p.v. auto. Nadeel is de langere bewerkingstijd in de camera van de opname. Een
   opname van 30 sec. zal ook een nabewerking hebben van 30 sec.
-  Gebruik bij alle opnamen hetzelfde diafragma en bij jpeg dezelfde witbalans. Bij nacht op automatisch.
-  Raadpleeg eventueel het histogram.
-  Handmatig scherpstellen. Je kunt ook eerst scherpstellen met de autofocus. Zet hem dan op manual focus. Je voorkomt hiermee dat
   er bij de volgende opnamen van de serie op een ander punt wordt scherpgesteld wat uiteindelijk een onscherpe HDR oplevert.
-  Haal het UV filter van het objectief af en laat de zonnekap er op. Dit om flare te voorkomen. Lensflare is een soort van reflectie van een
   erg helder object in of net buiten beeld. Geldt ook voor normale nachtfotografie.

Beeldbewerking

Heb je een aantal series gemaakt met verschillende belichtingen dan wordt het tijd voor de bewerking van de foto’s met behulp van software om tot de uiteindelijke HDR foto te komen.

Er zijn meerdere programma’s waarmee je een HDR foto kunt maken maar het meest gebruikte programma op dit moment is Photomatix. Het is te verkrijgen als Stand-alone programma of plug-in voor Photoshop. In beide versies worden de bestanden eerst samengevoegd tot een 32-bits bestand. Schrik niet, want het resultaat ziet er op het scherm niet uit. Zoals hier boven al geschreven komt dat omdat gewone monitoren een 32 bits bestand niet goed kunnen weergeven. Om een HDR-foto toch op een normaal scherm te kunnen bekijken, wordt het aantal kleuren kunstmatig teruggebracht. Deze techniek staat bekend als ‘Tone mapping’.

We maken dus gebruik van Photomatix en gebruiken tone mapping om terug te gaan naar een 8 of 16 bits bestand. Afhankelijk van de instellingen kun je met tone mapping een HDR foto een mooie warme kleurtoon geven. Het terugschalen kan ook in photoshop zelf maar dan mis je het tone mappen wat de foto toch een speciale HDR look geeft.

Bij Photomatix pro ga je naar HDR – Generate (bestanden toevoegen) en daarna naar HDR – Tone mapping.

Gebruik je de plug-in ga dan in Photoshop (vanaf CS 2) naar Bestand – Automatisch – Samenvoegen tot HDR. Bestanden toevoegen en na de bewerking tot een 32 bits bestand ga je naar Filter – Photomatix – Tone mapping. Voor je hiermee begint kun je de bestanden ook eerst in de RAW converter opnenen. Het voordeel hier van is dat je de belichting, indien nodig, nog wat kunt aanpassen.

De volgende instellingen komen we tegen in zowel Photomatix Pro als de plug-in. Ze hebben hetzelfde effect en met beide zijn mooie resultaten te behalen:

-   Strenght: De kracht van het tone-mappen. Minder maakt de foto lichter en natuurlijker, meer maakt de opname donkerder en geeft je
    foto een apart effect.
-   Color Saturation: Kleurverzadiging. Meer of minder kleur in je foto. Afhankelijk van wat je mooi vind (persoonlijke smaak)
-   Luminosity: Helderheid van de hele foto.
-   White Clip of white point: Lichter maken van de foto en dempen van de hooglichten.
-   Black Clip of black point: Donkerder en wat meer contrast.
-   Light Smooting en Microcontrast Level: Beiden op high. Ter voorkoming van halo’s. (lichtranden)
-   Microcontrast Smooting : Reduceren van ruis.

Verder nog een aantal instellingen die meestal op standaard kunnen blijven staan.

Vervolgens moet je bij de plug-in versie de bitdiepte terug brengen via Afbeelding - Modus – 16 of 8 bits. In het scherm wat dan automatisch verschijnt zet je de belichting op 0 en de Gamma waarde op 1. Vergeet dit niet!
Als je met de instellingen tevreden bent kun je de HDR foto een naam geven en opslaan als 8 of 16 bits bestand. Zelf sla ik hem op als 16 bits TIFF. Open daarna eventueel de foto in photoshop waar je nog bewerkingen kunt uitvoeren zoals contrastaanpassing, histogram aanpassen per kleur, ruisreductie, onscherp masker enz. De mogelijkheden zijn groot en je kunt de HDR uiteindelijk naar eigen inzicht en voorkeur de finishing touch geven. In veel gevallen is een aanpassing van het contrast nodig omdat een HDR nogal vlak kan ogen.
Omdat je alle bewerkingen in het TIFF bestand doet is het kwaliteitsverlies van de foto minimaal. Als laatste kun je dan het HDR bestand opslaan als 8 bits JPEG.

Het belangrijkste om tot een goed resultaat te komen is dat je de camera goed kent. Wat zijn sluitertijden, wat doet over- en onderbelichting met een foto. Wat voor informatie geeft het histogram mij daar over en vergeet ook het belichtingstrapje niet.
Een HDR kan extreem zijn, maar ook heel natuurlijk ogen. Dat ligt aan de instellingen die je toepast bij het tone mappen. Ga dus lekker experimenteren. Succes!