Одна из важных характеристик любой измерительной системы (к коим можно отнести и фотоаппарат, причем как цифровой, так и обычный) — это динамический диапазон. Но если, скажем, для сканеров эта величина признана одной из важнейших и указывается всегда, то в случае цифровых камер ее вспоминать не торопятся. А почему, собственно? Сказать сложно. То ли потому, что исторически не сложилось, то ли потому, что в данном случае это не самая выдающаяся характеристика. Однако, посмотрим, что же такое динамический диапазон и почему он важен.

Итак, начнем с определения — динамический диапазон характеризует возможность камеры выделять детали в тени и на свету. Если обозначить минимальный уровень освещенности. при котором камера еще видит детали в тени (то есть картинка еще не абсолютно черная) как A, а максимальный уровень освещенности с еще видимыми деталями (картинка не абсолютно белая) как B, то отношение B/A как раз и будет численным выражением динамического диапазона (все это, естественно, в пределах одного кадра).  В разных случаях записывают эту циферку по-разному, хотя смысл остается один и тот же. Например для пленок, отпечатков и, соответственно, обычных и слайд-сканеров оперируют понятием оптической плотности, которая считается как десятичный логарифм вышеупомянутого отношения (альтернативный вариант — указание величины в децибелах — фактически, плотность умноженная на 20). Так, для отпечатков динамический диапазон имеет величину порядка 2 (на отражение), для негативной пленки — порядка 2.8, для слайдов — около 3.2. Другой вариант применяется в цифровой технике — логарифм по основанию 2 (или, проще, степение двойки) — биты. В фотографии динамический диапазон фактически меряют стопами диафрагмы, но москольку каждый стоп ослабляет освещенность в два раза, то это определение фактически совпадает с предыдущим.

Динамический диапазон современных цифровых камер равен в среднем 9–10 стопам, что эквивалентно примерно 2,7-3D.

Мы должны учитавать, что насыщение у пленки происходит более плавно, так что даже при одинаковом динамическом диапазоне пленочная фотография будет выгялдеть естественнее. Кроме того, динамический диапазон зависит от чувствительности (что, в общем-то, логично, потому что с чувствительностью растет и уровень шума). Остается добавить, что динамический диапазон человеческого глаза равен 15 бита/стопам (то есть, отличает уровни освещенности, различающиеся больше чем в 30000 раз), а динамический диапазон многих сцен (то бишь, потенциальных объектов съемки) достигает 11. Отсюда следует, что часто при съемке динамический диапазон фиксируемый камерой будет меньше того, что мы видим через видоискатель — картинки не будут совпадать. Ну а чтобы окончательно уяснить, к чему это может привести, взглянем не эти две фотографии. Вторая получена из первой уменьшением динамического диапазона вдвое (проделать такую операцию очень просто в том же Photoshop'е при помощи функции Curves).

Как видите, текстура скал в тени не видна, поскольку тени стали монолинто черными. Снег же и облака стали абсолютно белыми и все детали в этих областях тоже полностью исчезли.

Да, так вот, уменьшить динамический диапазон готового снимка очень легко — но совершенно бесполезно. Намного более интересный вопрос — как его увеличить. Задача это не такая простая, но тем не менее вполне осуществимая при помощи копьютера и Photoshop'а. По-английски этот процесс называется image blending. В интернете существует несколько галерей с обработанными таким образом картинками, так что при желании можно посмотреть, что дает расширенный динамический диапазон. Однако перейдем непосредственно к процессу.

Для начала нам понадобится три снимка одной и той же сцены. Это требование к сожалению ограничивает применение техники blending'а статическими сюжетами. Впрочем, это тоже неплохо. Да, так вот, требуемые три снимка должны быть абсолютно одинаковыми по композиции но сниматься с различными экспозициями (очень желательно, чтобы камера имела функцию экспокоррекции) — нормальной (автоматически выставляемой камерой), а также с экспокоррекцией +2 EV и −2 EV. Оптимальный случай, когда камера имеет режим эксповилки (то бишь, bracketing'а) — тогда задача полностью автоматизируется. Фотографировать желательно со штатива, чтобы кадры были абсолютно одинаковыми. Вспышку, по возможности, лучше отключить.

Итак, в результате мы должны получить три снимка — нормальный, недодержанный (-2 EV, содержит инфрмацию о деталях, перевсеченных на основном снимке) и передержанный (+2 EV, дополняет детали в тени).

Теперь у нас есть все необходимые детали, но они находятся на разных снимках. Значит их надо каким-то образом объединить в Photoshop. Сначала добавим проработку теней. Загрузим в Photoshop нормальный и передержанный кадры. Включим режим наложения этих двух картинок, причем передержанный снимок должен находиться под нормальным. Режим смешивания для нормального выставляем как Screen (кроме этого, ниаких изменений в нормальный кадр вносить не надо). Теперь перейдем к передержанному снимку. Вызовем для него функцию Curves и отредактируем ее так, чтобы картинка занимала примерно нижнюю треть исходного диапазона (как это показано на картинке).

В результате мы получим кадр с хорошо различимыми деталями в тенях. Осталось проделать то же самое с пересвеченной областью.

Загружаем недодержанный кадр и накладываем его поверх уже скомбинированных передержанного и нормального. Режим наложения для нового слоя выставляем как Multiply. Осталось проделать с этим кадром процедуру редактирования Curves. Только теперь отредактированный тоновый диапазон должен занимать верхнюю треть исходного (примерно как это показано на картинке).

А теперь посмотрим на получившуюся комбинацию кадров. На конечной картинке видны дополнительные детали и в тенях и на свету. Общий динамический диапазон снимка увеличился на два стопа сверху и снизу динамического диапазона. Если считать, что диапазон камеры составляет порядка 8 стопов, то дополнительные 4 увеличивают его в полтора раза. Ну а насколько это меняет картинку — вы видите и сами. При желании, всю процедуру можно до определенной степени автоматизировать создав готовый фильтр Photoshop, выполняющий все вышеперечисленные операции.