В этой статье я расскажу вам, как работает написанный мной новый модуль darktable — «Ночное зрение».
Вовсе не секрет, что при недостаточном освещении человек видит не совсем так, как при хорошем освещении. Связано это с тем, что человек видит с помощью специальных рецепторов в глазу — колбочек и палочек.
Колбочки бывают трех типов и реагируют по разному на свет разной длины волны, грубо говоря, на красный, синий и зеленый цвета. Благодаря комбинации этих сигналов мы воспринимаем цвет. Примерно так же это происходит и в фотоаппарате.
Палочки же — совсем другое дело. Они примерно в 100 раз чувствительнее колбочек и отвечают за зрение при плохом освещении. Палочки существуют исключительно одного типа и лучше всего воспринимают свет с длиной волны порядка 500 нм.
На иллюстрации, любезно предоставленной Википедией, показаны кривые отклика для колбочек трех типов и палочек (пунктиром).
Когда вокруг светло и солнечно, палочки насыщаются и перестают участвовать в восприятии. Когда вокруг темно и страшно, колбочки устраивают забастовку и всю работу приходится выполнять палочкам. Именно поэтому при скудном освещении мы теряем цветное зрение.
В промежуточных состояниях наш мозг занимается комбинированием их работы. Визуально это проявлятеся в смещении цветов в сторону синего цвета (так назывемый эффект Пуркинье) — красный цвет воспринимается темнее, а синий, напротив, воспринимается светлее. Фотоаппарат же про все эти тонкости не знает и честно пытается воспроизвести все цвета, которые видит (равно как и программы, которые обрабатывают цифровые фотографии).
Знакомимся с плагином
Плагин «Ночное зрение» (lowlight vision), появившийся в darktable 0.9, позволяет в некоторой степени симулировать процесс цветовосприятия при низком освещении. С его помощью можно добиться как более естественно выглядящего фото, так и получить малореалистичный, но интересно выглядящий результат.
Сначала плагин вычисляет картинку, которую глаз увидел бы исключительно с помощью палочек:
a) дневное зрение (исходное изображение), б) ночное зрение
Можно увидеть, что красные участки потемнели, а синие — стали светлее.
Для сравнения приведу результат плагина «Обесцвечивание» (monochrome) с настройками по умолчанию:
a) обесцвеченное исходное изображение б) ночное зрение
Для интересующихся, вычисление происходит по формуле: L = Y * (1.33 * (1.0 + (Y+Z)/X) — 1.68) / 2
где L — luminosity из цветовой модели CIE LAB для «палочного» ночного зрения, а X,Y и ZL — значния цвета пикселя исходного изображения в цветовом пространстве CIE XYZ.
Далее плагин согласно заданной пользователем кривой смешивает ночное и дневное зрение:
Кривая задает коэффициент смешивания по оси Y (в диапазоне от 0 до 1) от канала L по оси X. Коэффициент 0 дает чисто ночное зрение, когда колбочки уже не реагируют на свет. В свою очередь 1 дает чисто дневное зрение, когда палочки насыщены и не работают. Промежуточные значения дают смешанный результат.
Кроме того, для темных областей можно добавить синий оттенок с помощью слайдера внизу кривой.
Варианты использования
Фотографии в помещении без вспышки
Вот пример того, что произойдёт с Дедом Морозом, если натравить на него плагин с пресетом для слабоосвещенных помещений (со сниженным до 15% слайдером синего в тенях):
Превращение дневного фото в ночное
Для превращения необходимо сначала понизить экспозицию, а затем применить плагин.
Исходное изображение:
После снижения экспозиции:
Результат с пресетом «Неосвещенная улица»
Уличная ночная фотография
На ночных фотографиях часто появляется цветовое смещение неба и других темных областей. Его можно легко убрать, не трогая ярко освещенные области.
Исходное фото:
Результат с пресетом «Освещённая улица»:
HDR-изображения
Довольно интересный результат может получится при применении плагина к HDR-фотографиям.
Исходное изображение, позаимствованное у Пола Дебевека (Paul Debevec):
Результат работы плагина:
Обратите внимание: ярко освещенные витражи практически не изменились, в то время как слабо освещенные стены стали заметно менее цветными и потемнели.
Советы по применению плагина
Пресеты служат только для того, чтобы дать некоторую отправную точку. Для большинства фотографий параметры необходимо корректировать. Особенно это касается слайдера, добавляющего синий цвет.
Во многих случаях коррекцию пресета проще делать перемещением точки кривой по горизонтали с помощью маркеров на оси X.
Для фотографий в помещении перед использованием плагина можно попробовать скорректировать баланс белого, повысив температуру цвета. Если же баланс белого камеры изначально смещен в сторону теплых тонов, температуру увеличивать как раз не надо.
Плагины «Зонная система» (zone system) и «Кривая тоновоспроизведения» (tone curve) в цепочке эффектов находятся после плагина «Ночное зрение» и на характер применения эффекта не влияют.
Автор: Ростислав Підгорний
Оставить комментарий