August 2008

HDR-Fotografie mit einfachen Mitteln

Auch wenn es nicht viel mit Programmierung zu tun hat, so ist es trotzdem ein sehr interessantes und aktuelles Thema: High Dynamic Range (HDR) Aufnahmen. Wenn man diesen Begriff googelt findet man tausende von professionellen Fotos.

Wer keine so hohen Erwartungen hat und das selbst einmal ausprobieren möchte, der braucht dazu nur:

• eine Digitalkamera, bei der man die Belichtungszeit einstellen kann,
• freie Software, die man sich am Besten unter Linux installiert
• und etwas Geduld.

1. Das Motiv

Zuerst sollte man sich eine schöne Szene aussuchen. Am Besten eignen sich dabei Szenen mit viel Licht und Schatten, beispielsweise durch Relief oder Landschaftsbilder. Wichtig ist, dass es sich um ein starres Motiv handelt. Jede kleine Bewegung kann zu verwaschenen Bildern führen. Um das zu vermeiden ist auch die Benutzung eines Stativs oder wenigstens einer festen Ablagefläche für die Kamera wichtig.

2. Die Aufnahme

Nach der Wahl des Motivs wird dieses nun mehrmals hintereinander aufgenommen. Alle Aufnahmen müssen exakt den gleichen Ausschnitt aus der selben Position zeigen und unterscheiden sich nur in der Belichtungszeit. Hierbei sollte es mindestens eine unterbelichtete Aufnahme, wie im linken Bild, geben, mindestens eine überbelichtete Aufnahme, wie im rechten Bild, sowie mehrere Aufnahmen, die dazwischen angesiedelt sind.

Unterbelichtet	Normal	Überbelichtet

3. Zusammenführen der Aufnahmen

High Dynamic Range bezieht sich auf die große Kontrastspanne, die in einem einzigen Bild gezeigt wird. Während man im linken Bild die Gebäude, erkennen kann, ist die Treppe rechts komplett dunkel. Im rechten Bild kann man zwar die Treppe gut erkennen, allerdings ist die Mitte des Bildes viel zu hell. Nachdem nun die Bilder von der Digitalkamera auf den PC geladen worden sind, ist der erste Schritt das Zusammenführen der Aufnahmen.

Das geht mit einem kommerziellen Photoshop Plugin oder aber auch mit dem freien CinePaint. Das Sourceforge-Projekt ist ein Fork von GIMP und läuft problemlos auf Linux und auch Mac OS X, allerdings nicht (mehr) auf Windows. In neueren Versionen von CinePaint befindet sich ein Plugin von Hartmut Sbosny, dass hier sowohl theoretisch als auch praktisch erklärt wird.

Nach dem Starten von CinePaint wählt man File -> New From -> Bracketing to HDR und dann seine Bilder aus. Normalerweise stehen Information über die Belichtungszeit und Helligkeit in den EXIF Informationen, die die Kamera den Bildern anhängt, somit kann man sich eigentlich auf die automatische Einstellung verlassen. Bei ungenügenden Ergebnis lassen sich ansonsten auch noch einige Parameter einstellen.

Nach dem Zusammenführen der Bilder über die Schaltflächen Compute Response und HDR entsteht ein Bild, das möglicherweise einige seltsame violette und grüne Flecken hat. Diese deuten auf Farben hin, die mit der Farbpalette nicht dargestellt werden können, was an sich noch nicht unbedingt auf eine schlechte Aufnahme deuten muss. Wenn allerdings alle Konturen unscharf oder doppelt drauf sind, dann sind die Ausgangsbilder nicht komplett identisch in der Kameraposition, weil man beispielsweise beim Umstellen der Belichtungszeit die Kamera einen Millimeter verrückt hat. Das fertige Bild wird dann über File->Save als OpenEXR Datei (Dateiendung .exr) gespeichert.

4. Tone Mapping

Als letzten Schritt folgt nun noch das Tone Mapping, dass für die besonderen Effekte zuständig ist, damit aus dem normalen Foto ein künstlich/künstlerisches Bild wird. Wenn man ein RPM-basiertes Linux benutzt, kann man sich hier ein Paket holen. Alle anderen Unix/Linux Varianten (darunter auch Mac OS) können sich hier die Quellen zum selber kompilieren holen. Konkret handelt es sich dabei um qpfstmo - ein graphisches Frontend zu pfstools.

Hierbei kann man wieder einige Parameter einstellen und sollte dies auch machen. Man hat die Auswahl auf verschiedenen Filtern, wobei fattal02 für das Beispielbild verwendet wurde. Es lohnt sich, mit dem Gamme zu experimentieren, sowie mit den vielen anderen Parameter. Mit etwas Übung und dem richtigen Motiv lässt sich ohne eine große Investition schon ein nettes Ergebnis erreichen, wie beispielsweise in diesem Bild, dass das Ufer der Grande Île in Strasbourg bei Nacht zeigt.

5. Das Ergebnis

(originally posted 2008-08-12)