داینامیک رنج چیست ؟ بررسی کامل مفهوم داینامیک رنج در عکاسی

داینامیک رنج نسبت بین ضعیف ترین و قویترین سیگنال است که در یک زمینه ثابت و مشخص اندازه گیری می شود .

در دنیای عکاسی و پردازش تصویر به محدوده بین تاریکترین و روشن ترین بخش (یا بهتره بگیم پیکسل) در تصویر داینامیک رنج گفته می شود به  این معنی که هرچه تعداد رنگ های موجود قابل نمایش در یک نمایشگر از تاریک ترین حالت تا روشن ترین حالت بیشتر باشد تفکیک رنگ بهتر انجام خواهد شد و شما طیف وسیعتری از رنگ هارو مشاهده خواهید کرد که باعث واقعی تر شدن تصویر و مطمعنا بیشتر شدن لذت تماشای مثلا یک فیلم سینمایی یا مستند حیاط وحش که از تصاویر متعدد با زمینه های مختلف تشکیل شده خواهد شد.

به تصویر بالا دقت کنید . هر چه تعداد رنگ های بین تیره ترین و روشن ترین حالت بیشتر باشد ( در هر طیف رنگی مختلف )  داینامیک رنج بیشتر است.

برای اندازه گیری داینامیک رنج در هر واحد از عبارت : استاپ ( توقف یا گام ( استفاده شده و هر استاپ به معنای دوبرابر شدن میزان درخشندگی و تفکیک نور است . چشم انسان توانایی پردازش 20 استاپ را دارد و از هر دوربین و ابزاری پیشرفته ای که تا کنون ساخته شده بیشتر است . دوربین های فعلی نهایتا توانایی پشتیبانی از  14-15 استاپ را داشته و تصاویر آنها در حالت اولیه با تصویری که ما در دنیای واقعی مشاهده می کنیم اختلاف بسیار زیادی دارد به عنوان مثال دوربین  Sony α7R IV که یکی از پیشرفته ترین دوربین های فعلی در بازار است ، گفته شده نهایتا توانایی ثبت تصاویر در حالت اولیه تا 15 استاپ را خواهد داشت .

پیشنهاد سردبیر به همراه ویدئو بررسی کامل و مقایسه انواع فرمت های SDR - HDR10 - HDR10+ - Dolby Vision

انواع مختلف داینامیک رنج در عکاسی 

بصورت کلی محدوده دینامیکی در سه نوع است :

- Low Dynamic Range (LDR) : برعکس HDR است. و تصاویری هستند که محدوده نوردهی محدودی دارند، به این معنی که آنها فقط می توانند محدوده کمی از شدت نور را در یک صحنه ثبت کنند. LDR می توانند منجر به از دست دادن جزئیات در هایلایت یا سایه ها، به خصوص در صحنه هایی با کنتراست بالا شوند. تصاویر LDR معمولاً با دوربین های غیر HDR یا با یک تنظیم نوردهی منفرد گرفته می شوند . همچنین می توانند به عنوان ورودی برای پردازش HDR استفاده شوند، با ترکیب چندین تصویر LDR با نوردهی های مختلف برای ایجاد یک تصویر HDR3.

- Standard Dynamic Range ((SDR : یک فناوری کنتراست صفحه نمایش است که در اکثر نمایشگرها مانند تلویزیون ها، مانیتورها و تلفن ها استفاده می شود. SDR از یک منحنی گاما برای رمزگذاری و نمایش اطلاعات شدت نور در تصاویر و ویدئوها استفاده می کند. SDR محدوده دینامیکی محدودی دارد، به این معنی که فقط می تواند محدوده مشخصی از سطوح روشنایی را نمایش دهد که معمولاً بین 0.1 تا 100 نیت است. تصاویر و ویدیوهای SDR در مقایسه با تصاویر و ویدیوهای HDR که می‌توانند طیف وسیع‌تری از سطوح روشنایی را تا 10000 نیت نمایش دهند، می‌توانند کسل‌کننده یا ضعیف به نظر برسند. SDR همچنین فرمتی است که اکثر دوربین ها برای گرفتن تصاویر از آن استفاده می کنند، مگر اینکه حالت یا ویژگی HDR داشته باشند. 

- Hight Dynamic Range (HDR) : HDR تکنیکی است که چندین نوردهی از یک صحنه را برای ایجاد تصویری با محدوده دینامیکی گسترده‌تر از یک نوردهی ترکیب می‌کند. HDR می تواند به شما کمک کند جزئیات و کنتراست بیشتری را در صحنه هایی با شرایط نوری شدید مانند غروب خورشید، فضای داخلی یا مناظر ثبت کنید. با این حال، HDR همچنین به پردازش و ویرایش دقیق نیاز دارد تا از اثرات غیر طبیعی یا اغراق آمیز جلوگیری شود.

EV یا Exposure Value

در دوربین های دیجیتال EV نشان دهنده میزان شدت نور است و با افزایش یک واحد ( stop ) مقدار EV هم یک واحد افزایش می یابد .

همچنین می توانید از این فرمول برای محاسبه EV برای هر ترکیبی از دیافراگم و سرعت شاتر استفاده کنید:

EV = log2(N^2/t)

 که در آن N عدد f و t سرعت شاتر در ثانیه است. برای مثال، اگر از 1/125 ثانیه در f/8 استفاده کنید، log2 (8^2/0.008) = 14 EV است.

عکاسی HDR همچنین می تواند به عنوان یک ابزار درون دوربین یا با استفاده از براکت انجام شود . و براکتینگ زمانی است که چندین عکس از یک صحنه با مقادیر نوردهی متفاوت مانند EV=-1 ، EV=0 و 1+  EV=می گیرید. سپس از نرم افزاری مانند Photomatix برای ادغام آنها در یک تصویر HDR استفاده می کنید.

عکاسی HDR می‌تواند برای مکان‌های بیرونی و تصاویر املاک داخلی، جایی که کنتراست بین نور و تاریکی زیاد است، مفید باشد. اما می تواند یک عنصر فانتزی نیز به دستکاری خلاقانه عکس اضافه کند. مشکل عکاسی HDR این است که اغلب بیش از حد انجام می شود و در نتیجه تصاویر ممکن است کمی غیر طبیعی به نظر برسند.

اگر می خواهید عکاسی HDR را امتحان کنید، به دوربینی نیاز دارید که بتواند با فرمت RAW عکاسی کند و حالت های نوردهی دستی یا نیمه خودکار داشته باشد. همچنین برای ثابت نگه داشتن دوربین در هنگام گرفتن چندین عکس، به یک سه پایه نیاز دارید. و همچنین نرم افزاری که بتواند تصاویر HDR را پردازش کند، مانند  Photomatix، Adobe Photoshop یا Lightroom236.

حالا به تصویر زیر نگاه کنید. تصویر سمت راست یک تصویر معمولی با کیفیت دینامیکی استاندارد (SDR)  است همانطور که مشاهده می کنید به دلیل نمایش تعداد رنگ های کمتر از وضوح کمتر برخوردار است و کمی مات به نظر میرسد اما تصویر سمت چپ که از محدوده دینامیکی بیشتر (HDR) برخودار است به دلیل پشتیبانی و استفاده از این تکنیک بمراتب واقعی تر ، جذاب تر و همچنین حاوی جزئیات بیشتر در نقاط مختلف تصویر است . 

برخی از دوربین ها با داینامیک رنج بالا در سال 2023 :

-Leica Q2 

Canon EOS 90 مشاهده قیمت

Nikon D850 مشاهده قیمت

-Fujifilm GFX 100 

- Hasselblad X1D II 50c

- Olympus OM-D E-M1 Mark III 

- Sony A7R IV

- Nikon D3500

RED Komodo : این مدل یک دوربین کامپکت سینمایی است که از سنسور 6K Super 35 برای ثبت 16+ استاپ محدوده دینامیکی استفاده می کند و می تواند تا 40 فریم در ثانیه با وضوح کامل ضبط کند . همچنین دارای شاتر سراسری ، فوکوس خودکار تشخیص فاز و پایه RF Canon  است و از اواخر سال 2020 برای خرید در دسترس است .

یا از بین گوشی های پرچمدار میتوانیم به Iphone 14 pro max - galaxy s23 ultra - Google Pixel 7 Pro اشاره کنیم که به عنوان مثال گوشی آیفون 14 پرومکس میتواند تا 10 استاپ را پشتیبانی کند

همچنین برای بیشتر شدن داینامیک رنج میتوانیم از برخی تکنیک های خاص هم استفاده کنیم

استفاده از فیلترها :

 Neutral density filters (ND) یا فیلترهای چگالی خنثی 

 این فیلترها میزان نور ورودی به لنز را بدون تأثیر بر رنگ یا کنتراست کاهش می دهند. آنها می توانند به شما در استفاده از سرعت های شاتر آهسته تر یا دیافراگم های بازتر در شرایط روشن یا ایجاد جلوه های تاری حرکت کمک کنند .. آنها می توانند جلوه های تاری در اجسام متحرک مانند آب یا ابرها ایجاد کنند، یا حتی نوردهی را در صحنه ای با سطوح روشنایی متفاوت کاهش دهند. برای استفاده از فیلترهای ND، باید: سرعت شاتر صحیح را برای جلوه مورد نظر محاسبه کنید. می توانید از یک ماشین حساب آنلاین یا یک برنامه برای کمک در این مورد استفاده کنید. قبل از وصل کردن فیلتر، فوکوس خودکار را خاموش کنید و فوکوس را به صورت دستی تنظیم کنید. منظره یاب را بپوشانید تا از نشت نوری که می‌تواند بر نوردهی تأثیر بگذارد جلوگیری کنید. برای جلوگیری از لرزش دوربین در طول نوردهی طولانی، از کنترل از راه دور یا تایمر خودکار استفاده کنید.

Graduated neutral density filters (GND) یا فیلترهای تراکم خنثی درجه‌بندی شده 

این فیلترها دارای گرادیانی هستند که از روشن به تیره می‌رود و می‌توان آن را چرخاند یا جابه‌جا کرد تا تنها بخشی از تصویر را پوشش دهد. آنها می توانند به شما کمک کنند تا آسمان یا سایر مناطق روشن را تاریک کنید بدون اینکه بر بقیه صحنه تأثیر بگذارد.

این فیلتر دارای قابلیت انتقال تدریجی نو از تاریکی به روشن است و به شما این امکان را می‌دهد تا قسمت‌های روشن صحنه (معمولاً آسمان) را بدون تأثیر بر قسمت‌های تاریک (معمولاً پیش‌زمینه) تاریک کنید. این می تواند به شما کمک کند نوردهی را متعادل کرده و جزئیات بیشتری را در هر دو ناحیه ثبت کنید.

برای استفاده از فیلتر GND باید :

نوع و شدت فیلتر را برای صحنه خود انتخاب کنید. فیلترهای GND انواع مختلفی دارند، مانند سخت، نرم، معکوس یا مرکزی. شدت فیلتر به این معنی است که فیلتر چه مقدار نور را مسدود می کند که معمولاً در استاپ 2 اندازه گیری می شود.

فیلتر را به لنز خود وصل کنید. اگر فیلتر دایره ای دارید، می توانید آن را پیچ کنید. اگر فیلتر مربع یا مستطیل دارید، به یک نگهدارنده متناسب با قطر لنز نیاز دارید.

موقعیت فیلتر را طوری تنظیم کنید که خط انتقال با افق یا لبه ناحیه روشن مطابقت داشته باشد. برای رسیدن به این هدف می توانید فیلتر را بچرخانید یا بلغزانید.

یک عکس آزمایشی بگیرید و هیستوگرام و پیش نمایش را بررسی کنید. ممکن است لازم باشد تنظیمات نوردهی یا موقعیت فیلتر را تنظیم کنید تا بهترین نتیجه را بگیرید.

Polarizing filters یا فیلترهای پلاریزه 

این فیلترها بازتاب و تابش نور از سطوح غیرفلزی مانند آب یا شیشه را کاهش می دهند. آنها همچنین می توانند رنگ ها و کنتراست آسمان، ابرها و شاخ و برگ را افزایش دهند.

 اما ثبت تصاویر توسط دوربین های با کیفیت با دامنه دینامیکی بالا فقط بخشی از ماجراست . ما باید از طرفی نمایشگر هایی داشته باشیم که از محدوده دینامیکی بالا پشتیبانی کنند و  بتوانند این تصاویر با کیفیت که توسط دوربین ها ثبت شده را نمایش دهند.

ما در یک مطلب جدا به انواع مختلف تکنولوژی در نمایشگرها مانند : HDR10 ، HDR10+ ، Dolby Vision و ... پرداخته ایم که پیشنهاد میکنیم در صورت تمایل از این لینک مطالعه کنید .

در حال حاضر بیشترین محدوده دینامیکی برای نمایشگرها مربوط به مدل های LG OLED65Cو  Samsung UE43AU7100 و همچنین چند مدل دیگر است .

و در اینجاهم برخی از بهترین نمایشگرهای با کیفیت موجود در بازار را معرفی میکنم :

- Sony XR-55A95K

- Samsung QE75QN900B

- TCL 55C735K

 اگر دقت کنیم همیشه قدرت دوربین ها در این زمینه بیشتر بوده و همواره شرکت های سازنده انواع نمایشگر سعی کرده اند تا کیفیت نمایش تصاویر را بالاتر برده تا فیلم های با کیفیتی که توسط دوربین های قوی ثبت شده را پشتیبانی کنند ( به طور مثال کیفیت پخش  HDR10+ و DOLBY VISION  که جدیترین ها هستند )

امیدوارم از خواندن این مطلب لذت برده باشید و همچنین براتون مفید بوده باشه

لطفا با ثبت دیدگاه به ما در بهتر ارائه دادن مطالب کمک کنید . سپاس