vrijdag 9 april 2021

HDR: Wat bedoel-u?

Introductie

Iedereen die regelmatig fotografeert, komt wel eens de term HDR tegen. Ongeacht of je een fotocamera gebruikt of een camera van een telefoon. HDR staat voor high dynamic range, en de term wordt gebruikt voor een techniek om bij hoge lichtcontrasten een goed belichte foto te krijgen. De techniek wordt veel gebruikt, en toch heeft HDR bij velen een negatieve klank. Is dat terecht?

Wat is HDR?

Zoals gezegd staat HDR voor high dynamic range, wat in dit verband zoveel betekent als grote lichtcontrasten. Vaak zijn de verschillen tussen lichte en donkere delen in een beeld zo groot, dat een camerasensor die niet in één opname goed kan verwerken. In tegenstelling tot onze ogen, die dat beter kunnen. Denk aan bij voorbeeld een landschap met donkere schaduwen en fel witte wolken. In die situaties loop je het risico dat in de donkerste en/ of de lichtste delen van een foto geen details meer zichtbaar zijn: ze zijn plat zwart of plat wit.

De HDR-techniek

Er is een techniek ontwikkeld om toch een beeld te creëren, waar de details in zowel de donkere als de lichte delen goed zichtbaar zijn. Daarvoor worden meerdere (meestal 3, 5, of 7) foto’s gemaakt met steeds een andere belichting; op de donkere foto’s zijn de details in de lichtste delen nog goed te zien, en in de lichtste foto’s zijn de details van de donkere delen nog goed te zien. Er is software ontwikkeld, waarmee deze foto’s met elkaar kunnen worden gecombineerd, zodanig dat overal de details goed worden weergegeven. Aanvankelijk waren dat gespecialiseerde programma’s, maar tegenwoordig is de software ingebouwd in de meeste fotobewerkingsprogramma’s, evenals in moderne camera’s. De fotoserie hierbij geeft een indruk van het proces.

Initieel gebruik

Een populaire tak in de fotografie is Urbex (Urban Exploration); foto’s worden gemaakt in oude en vervallen gebouwen, waardoor het verval van de gebouwen en overblijfselen van het vroegere gebruik in beeld worden gebracht. In die gebouwen bestaat groot lichtverschil tussen de donkere hoeken van de ruimtes, en de delen waar buitenlicht te zien is of naar binnen schijnt. Met name in deze omstandigheden werd de HDR-techniek al snel toegepast.

Waarom heeft HDR bij sommigen een negatieve bijklank?

Met name bij de Urbex fotografie werd gebruik gemaakt van aparte software, waarmee je het samenvoegingsprocédé zelf kon beïnvloeden. Deze mogelijkheid werd regelmatig gebruikt om het procedé meer door te laten werken, dan nodig voor een beeld dat overeenkomt met wat je met je ogen ziet. Er ontstaan dan beelden, waarin de contrasten niet alleen worden gecompenseerd, maar zelfs worden geminimaliseerd. Je krijgt foto’s waar in alle delen veel details zichtbaar zijn, en een vlakke belichting ontstaat. Deze zogenaamde HDR-look vinden sommigen over de top, en lelijk, en ze zetten zich daarom af tegen het gebruik van de HDR-techniek.

Wordt de techniek veel gebruikt?

De HDR-techniek zoals oorspronkelijk bedoeld wordt steeds meer gebruikt door fotografen. Veel camera’s hebben nu een instelling, waarmee je automatisch een aantal opnamen kan maken met verschillende belichtingen. De techniek om ze samen te voegen is ingebouwd in mainstream fotobewerkingsprogramma’s als Lightroom en Photoshop. Voor fotografen, die in RAW fotograferen is gebruik in Lightroom aantrekkelijk, omdat ook het resultaat een RAW-file is, die flexibel verder bewerkt kan worden. Verder geven veel camera’s, en apps op telefoons, ook de mogelijkheid om de foto’s gelijk te combineren, zodat er een kant-en-klare HDR-foto opgeslagen wordt.

En die HDR-look?

Ook de HDR-look op zich heeft ruimere waardering gekregen, en in veel camera’s (ook in telefoons) en fotobewerkingsprogramma’s zijn zogenaamde HDR-filters aanwezig, waarmee je een foto een vergelijkbare uitstraling kan geven. Hierbij worden dus niet meerdere opnamen gecombineerd. Hier een foto, die in Lightroom zodanig is bewerkt, dat een HDR-look ontstaat.

Conclusie

Bij veel enthousiaste (inclusief professionele) fotografen wordt de HDR-techniek veelvuldig gebruikt, terwijl de nieuwste camera-sensoren al meer contrast aankunnen. De HDR-look blijft toch ook populair bij veel gebruikers.

 

zaterdag 6 maart 2021

Hoe ziet een camera er over vijf jaar uit?

Inleiding

Een aantal jaren geleden heeft de systeemcamera zijn intree gedaan op de markt die tot dan werd bestreken door spiegelreflexcamera’s. De huidige systeemcamera’s zijn pas het begin van een verdere snelle ontwikkeling van professionele en geavanceerde camera’s. Een aantal tendensen zijn al te zien. Daarmee kunnen we filosoferen over hoe de camera’s van over vijf jaar er uit zullen zien?

De systeemcamera

De systeemcamera met full frame, APS-C dan wel Micro Four Thirds sensor is nu een jaar of vijf op de markt. Olympus en Panasonic zijn de frontrunners geweest, terwijl Sony voor het eerst een full-frame camera uitbracht. Systeemcamera’s zijn er wel eerder geweest, maar altijd met een kleinere sensor. De huidige systeemcamera’s worden ook wel Interchangeable-Lens Camera’s ofwel ILC’s genoemd. Deze camera’s hebben geen opklapbare spiegel meer (nodig). Wat zijn de veranderingen die daarmee gepaard gaan? Allereerst worden de functies die de spiegel had, nu anders gedaan.

Het licht dat op de spiegel van de spiegelreflexcamera viel, werd gebruikt voor de (auto-)focus. Nu er geen spiegel meer is, wordt het beeld rechtstreeks op de sensor geprojecteerd. De scherpstelling gebeurt nu door metingen op de sensor. Het licht dat op de spiegel viel, werd ook doorgestuurd naar de zoeker.  Nu dat niet meer kan, moet het beeld van de sensor worden doorgestuurd: de optische zoeker is vervangen door een Electronic Viewfinder, ofwel EVF. (Bij spiegelreflexcamera’s kon je ook al via live view het beeld van de sensor op het scherm achterop de camera gebruiken; de spiegel stond dan continu opgeklapt; focussen in die stand was minder nauwkeurig en snel). Een voordeel van de EVF is, dat je de belichting krijgt te zien, zoals ook de opname er uit zal zien.

Doordat er geen spiegel meer is, en geen prisma voor de zoeker, is een systeemcamera lichter dan zijn voorganger. Zo is de Nikon D850 1050 gram, terwijl de Z7 675 gram is; dat is een vermindering van ruim 30%.

Vernieuwingen van de systeemcamera

De continue lichtval op de sensor maakt heel veel andere zaken mogelijk. Iets waar veel systeemcamera’s nu mee komen is gezichts- en oogherkenning. Het beeld dat op de sensor valt wordt gescand op de kenmerken van een gezicht, en van ogen in een gezicht; deze kenmerken komen voort uit kunstmatige intelligentie programma’s, die miljoenen beelden hebben geanalyseerd. Ook kunnen live filters worden toegepast, waarvan je de resultaten in de EVF of op het scherm kunt bekijken voordat je de foto maakt. Zo zijn er zwart-wit filters, zodat je ook vooraf kunt zien hoe je foto er zwart-wit uit kan gaan zien. De foto’s kunnen nog steeds als RAW worden opgeslagen.

Ook ontwikkelingen bij smartphone camera’s kunnen worden gebruikt; bij voorbeeld om lange sluitertijden te simuleren  kunnen honderden foto’s binnen een paar seconden worden gemaakt, die dan worden gecombineerd (iets wat je ook in Photoshop kunt doen, maar dat is veel meer werk). Daar komt geen statief aan te pas. Iets wat Olympus in zijn camera’s heeft ingebouwd is bij lange sluitertijden een controle op overbelichting: als specifieke pixels overbelicht dreigen te raken, worden ze niet meer uitgelezen. Daarmee blijft er altijd voldoende structuur in de lichte delen.

De toekomst

De intree van deze systeemcamera’s vormen een tweede stap in het traject van mechanische camera’s naar volledig elektrische / elektronische camera’s. De eerste stap was de overgang van films, die doorgedraaid moesten worden, naar digitale camera’s. In de huidige tweede stap verdwijnt het mechanisme van de opklapbare spiegel. Je zou het kunnen vergelijken met de transitie van voertuigen, waar we op het ogenblik in zitten. Een auto  verandert van een systeem met heel veel mechanische processen naar een platform, waarbij alleen nog de wielen aangedreven worden door een elektromotor die vlak bij het wiel zit. Welke mechanische functies zitten er nu nog in de huidige systeemcamera’s? De sluiter, het diafragma, de stabilisatie. Ik voorzie, dat deze ook zullen worden vervangen door elektronische oplossingen.

In de huidige systeemcamera’s kunnen je al kiezen tussen de mechanische sluiter en een elektronische sluiter; deze laatste werkt simpel door de sensor gedurende de ingestelde sluitertijd uit te lezen. Hiermee kunnen meer beelden in een second worden gemaakt dan met een mechanische sluiter.

De stabilisatie van lenzen en camera’s is een mechanisch systeem, dat beweging in heel korte tijd compenseert. Bij telefooncamera’s wordt bij langere sluitertijden de beweging gemeten, en worden de achtereenvolgende beelden, die gedurende de sluitertijd worden gemaakt, daarvoor gecorrigeerd. Of dit daadwerkelijk zal worden ingevoerd in de duurdere systeemcamera’s is afwachten. De stabilisatie werkt bij het maken van één opname met lange sluitertijd heel goed, en het is nog de vraag of het verwerken van honderden beelden met elk een korte sluitertijd, gelijke beelden oplevert.

De vervanging van een instelbaar diafragma zal mogelijk wat lastiger worden, maar zeker niet onmogelijk. Veel camera’s hebben al de mogelijkheid om focus-stacking te doen: het maken van een serie opnamen, waarbij het focuspunt steeds een beetje wordt verlegd. Het si dan niet meer zo’n grote stap om dat de camera standaard te laten doen, en dan een selectie te laten maken van beelden, die samen overeenkomen met een ingestelde scherptediepte. Een groot voordeel van een dergelijk proces is dat altijd met een grote diafragmaopening gefotografeerd kan worden, zodat er minder vaak hogere ISO-waarden nodig zijn. Bij sommige telefoons, met meerdere camera’s, kun je zowel vooraf als achteraf een scherptediepte kiezen.

Andere mogelijkheden dienen zich ook aan: het gebruik van grijsfilters kan al gesimuleerd worden door gedurende een langere tijd veel opnamen te maken en die statistisch te combineren, analoog aan wat ik eerder schreef over stabilisatie. Bij Olympus-camera’s wordt de uitlezing van de pixels zodanig gestuurd bij langere sluitertijden, dat er geen overbelichting ontstaat. Op analoge manier kun je tot langere sluitertijden komen, zodat je beweging kunt vastleggen. Dan is het verder een kleine stap om gegradueerde grijsfilters te simuleren.

Foto en video zijn nu nog gescheiden functies op de camera. Maar het aantal foto’s dat per seconde gemaakt kan worden benadert de videosnelheid. En als er met 8k video kan worden gemaakt, is het aantal pixels per beeld het zelfde als bij de foto’s. Je kunt dan een video opnemen en er de beste beelden uit selecteren voor je fotografie. Met name voor actiefotografie (wildlife, sport, straatfotografie) geeft dat grote voordelen. Kunstmatige intelligentie kan bij de selectie een goede hulp zijn.

De invoering van 5G brengt ook potentieel grote voordelen. Foto’s kunnen dan realtime of na bewerking naar de cloud worden gestuurd. Misschien rechtstreeks vanuit de camera, of via de smartphone; in dat laatste geval is er geen tweede GSM-kaart en abonnement nodig en kan de foto gelijk op sociale media worden geplaatst; of meteen naar de opdrachtgever. Met behulp van KI kan dan elke foto al gelijk voorbewerkt worden en met onderwerpherkenning trefwoorden krijgen. Met automatische geotagging hoef je je nooit meer af te vragen waar je de foto hebt gemaakt.

Bij smartphones zijn we gewend aan het gebruik van allerlei verschillende apps, die elk gespecialiseerd zijn op bepaalde typen fotografie en bepaalde effecten. Gaan we ook toe naar dezelfde situatie op systeemcamera’s? Met allemaal foto-apps op het achterscherm? We zullen het zien. In ieder geval zal de systeemcamera van over vijf jaar al wezenlijk verschillen van de huidige generatie. Door doorontwikkeling van software voor de aansturing van de sensor, en door de verwerking van grote aantallen beelden tot de resultaten die we zoeken. Dat alles mogelijk gemaakt door snellere sensoren en de inzet van kunstmatige intelligentie. Een fascinerende toekomst, waarbij ambachtelijke kunde minder belangrijk wordt, en creativiteit op de eerste plaats komt.