segunda-feira, 9 de abril de 2012

FOTOGRAFIA NOTURNA . LOW LIGHT PHOTOGRAPHY . PARTE V


FOTOGRAFIA NOTURNA COM CAMERAS DIGITAIS 

 
Troy Paiva

Fotografar à noite, usando câmeras digitais tem quatro grandes vantagens sobre a fotografia com filme. Primeiro, a visualização da imagem da câmera revela se o fotógrafo compôs a imagem como imaginou e lhe dá a oportunidade de ajustar o enquadramento e melhorar a composição.

Em segundo lugar, a fotografia digital possibilita a análise do histograma que fornece valiosas informações sobre a exposição e dynamic range da cena.

A terceira vantagem é que as câmeras digitais não sofrem falha de reciprocidade, o que torna exposições prolongadas mais curtas do que seriam em filme e permite testes em ISO alto em condições de baixa luminosidade.

Finalmente, com DSLRs profissionais de alto nível, é possível fotografar em ISOs muito elevados, sem que a imagem seja, significativamente, degradada pelo ruído, registrando estrelas como pontos de luz, em vez dos rastros de luz que são registrados em longas exposições.

Fotografar em ISO alto proporciona, também, a oportunidade de fotografar pessoas com velocidades curtas sem iluminação adicional em ambientes, relativamente, claros sob a luz da noite.

A maior desvantagem da fotografia noturna feita com câmeras digitais é a ocorrência do ruído, o que torna, extremamente, difícil, a utilização de tempos estendidos.


A Exposição Ideal 




James Neeley


Ansel Adams, fotografando com filmes, desenvolveu um processo no qual expunha para as sombras e revelava para as altas-luzes. O objetivo era manter todas as infomações nas áreas de sombra, expondo no limite, para que se pudesse recuperar os detalhes no momento da revelação. Superexpondo o filme e depois, restringindo quimicamente, as altas-luzes, era possível comprimir cenas de alto-contraste e produzir cópias ricas em detalhes no laboratório.
A essência da exposição na fotografia digital segue princípios semelhantes. A captura ideal no formato RAW empurra o histograma para a direita, onde o sensor tem maior capacidade de registrar detalhes. A exposição, provavelmente, parecerá excessivamente brilhante no LCD da câmera, mas guardará as informações necessárias para uma impressão de qualidade.

Um arquivo no formato RAW é como um negativo de filme - contém grande riqueza de informações que podem ser interpretadas de muitas e variadas formas. A grande vantagem do RAW sobre o negativo do filme é que ele pode ser conservado em sua forma original, indefinidamente e reinterpretado a qualquer momento.

Aperfeiçoando, constantemente, sua técnica no pós processamento e mesmo pela atualização dos softwares, o fotógrafo tem o arquivo RAW, sempre, disponível para ser trabalhado.

O aspecto técnico mais importante da fotografia noturna digital é a otimização da exposição para captura RAW e seu processamento. Certamente,é preciso muito mais do que técnica perfeita na boa fotografia noturna, mas uma exposição adequada proporcionará ao fotógrafo, liberdade artística e controle criativo, para elaborar a imagem de acordo com sua visão.

Um arquivo RAW de alta qualidade mantém a melhor relação possível entre a captura de dados e o indesejável resultado do processo – o ruído. Esse evento é conhecido como “relação sinal-ruído” (SNR). O ruído é inerente a todos os processos elétricos, incluindo a fotografia digital e pode degradar ou mesmo, bloquear o sinal (imagem). Para se obter uma imagem da mais alta qualidade, é preciso atingir o mais alto SNR. Fornecer ao sensor da câmera a melhor exposição possível, sem eliminar importantes dados nas altas-luzes é a melhor maneira de garantir a melhor SNR.


O Sensor da Câmera


A fotografia digital é um processo complexo e não é necessário conhecer uma câmera a fundo, para fotografar. Entretanto, um entendimento básico de como os fótons que atravessam a lente, atingem o sensor e se transformam numa fotografia irá esclarecer o conceito de “exposição ideal”.

O sensor da câmera é uma matriz de milhões de pixels (1 megapixel = 1 milhão de pixels). Cada pixel possui um “poço eletromagnético” que coleta e armazena fótons durante a exposição.Esses fótons acumulam-se durante a exposição, sendo que alguns poços capturam maior quantidade, tornando-se saturados e transformando-se nas altas-luzes da imagem.Quando os poços estão completamente cheios e continuam a recebr carga, transbordam para as áreas vizinhas, causando um fenômeno chamado Blooming*, mais frequente quando as fotntes de luz estão incluídas na imagem. Alguns poços recebem, apenas, poucos fótons durante a exposição, transformando-se nas áreas de sombra da imagem.

Nas áreas de sombra profunda, o ruído pode ser confundido com dados. O limite de captura de detalhes nas áreas de sombra é o ponto onde o ruído pode ser distinguido dos dados reais.

Os arquivos RAW concentram as informações nas áreas de altas-luzes das imagens.

Metade do total dos níveis potenciais de brilho estão alocados na área mais brilhante da gama dinâmica da câmera. Metade dos tons potenciais restantes estão contidos na próxima área mais brilhante da gama dinâmica. O padrão se repete até que os poucos tons remanescentes, alocados nos níveis mais escuros se confundam com o ruído e os detalhes não sejam mais distinguíveis. Sensores maiores, com menos megapixels podem apresentar uma faixa dinâmica mais ampla, com menos ruído do que outros, menores com maior número de megapixels.


* Blooming



O sensor de uma câmara digital é formado por células ou fotodiodos, que ficam excitados, mais ou menos, dependendo da intensidade da luz recebida.

Estas células têm uma capacidade máxima de excitação, que se for ultrapassada durante o processo de captura da imagem, começam a transmitir carga elétrica para as células vizinhas, alterando a aparência dessas últimas na fotografia - serão representadas em cores diferentes das que deveriam, realmente, ter.

Este efeito é mais evidente a temperaturas elevadas, pois a carga elétrica é transmitida, mais facilmente, entre as células - é mais comum nos sensores CCD e parece mais controlado, nos CMOS.
É observado, com maior nitidez, nas áreas de maior contraste da imagem - no limite do contraste, uma célula, que recebeu grande quantidade de luz e, por isso, foi muito excitada, torna-se "branco puro" e a célula vizinha deveria apresentar-se escura, pois tendo recebido pouca luz, não foi excitada em igual proporção. Ocorrendo o blooming, a carga elétrica da primeira transborda, alcançando a segunda, tornando-a clara, alterando sua tonalidade real, interferindo na área escura.

Histogramas


Um histograma é a representação gráfica de uma exposição digital.

No processo de revisão das imagens no LCD da câmera, o histograma fornece informações adicionais sobre a exposição, indicando se ela foi adequada ou não.É ferramenta essencial para o fotógrafo digital e deve ser utilizado, fielmente, se a qualidade da imagem é fator primordial.

A luminância ou a intensidade da luz é expressa no eixo X (horizontal) do histograma e o eixo Y (vertical) representa a quantidade relativa de luz, em qualquer intensidade dada, isto é, a quantidade de cada tom, presente na imagem.

O histograma descreve o intervalo de tons da imagem. A maioria das câmeras podem exibir um histograma de luminosidade, que mostra brilho e um histograma RGB, que fornece o mapeamento de cada canal de cor. Ambos são úteis, mas de diferentes maneiras.

O histograma de luminosidade fornece uma melhor indicação da exposição global e se há ou não corte significativo, tanto nas áreas de sombra, quanto nas altas-luzes. O histograma RGB mostra a ocorrência de corte em qualquer um dos canais de cor – vermelho, verde e azul.

Na maioria das situações de iluminação, o histograma de luminosidade fornece orientações para uma exposição confiável, mas à noite, quando o fotógrafo se depara com variadas fontes de luz, de tonalidades de cor muito fortes, o histograma RGB é inestimável. Ele pode indicar corte em um único canal de cor, que pode passar despercebido pela observação, apenas, do histograma de luminosidade.

Além de mostrar a faixa tonal de uma imagem, o histograma também pode descrever a gama dinâmica.

Uma imagem em high- key terá a maior parte de suas informações alocadas do lado direito e uma imagem em low-key terá seus dados agrupados para a esquerda do histograma. Uma imagem de alto contraste, sem muitos meios-tons terá o histograma em formato de “U” e uma imagem de contraste moderado, sem destaques brilhantes ou sombras profundas pode mostrar um histograma com um pico central ou, ainda, no formato de um sino.

Uma imagem onde a distribuição de sombras, tons médios e realces é, relativamente,equilibrada vai exibir um histograma sem picos altos. Quando os dados representados tocarem o lado esquerdo do gráfico, há indicação de subexposição e corte nas sombras. Quando o mesmo corre no lado direito, há de luminosidade.

Ambos, a princípio, significam dados perdidos, sendo indesejáveis e devem ser evitados, sempre que possível.



O corte nas sombras significa que não há detalhes suficientes presente nas sombras e o corte nas altas-luzes indica que os pixels ali alocados, tornaram-se “branco puro”, sem nenhum detalhe preservado, não podendo ser recuperados. O corte nas altas-luzes pode ser, especialmente, difícil de se detectar, pois pode estar representado por um pico muito estreito, confundindo-se com o limite do lado direito do histograma. O corte nas sombras costuma ser mais evidente, havendo, geralmente, maior volume de tons escuros formando picos distintos do limite esquerdo do histograma. A pré-visualização da imagem e do histograma devem ser, sempre, considerados em conjunto no contexto da cena a ser fotografada pois, juntos fornecem mais informações do que qualquer um deles sozinho.




Alerta de Destaque


O histograma não mostra, exatamente, onde os dados da imagem estão sendo cortados.
A função do alerta de destaque, é sinalizar que estão ocorrendo cortes e onde se localizam na imagem - esse recurso deve ser ativado e usado como indicação adicional.

O alerta de destaque pisca, sendo sobreposto à visualização da imagem e mostra onde, exatamente, está ocorrendo o corte de dados. Normalmente, na fotografia noturna, os cortes nas altas-luzes ocorrem quando fontes de luz são incluídas na cena, sendo a situação, inevitável e pouco relevante. Mas, o alerta mostrará, também, se a área entorno das fontes de luz está sendo afetada. Caso isso ocorra, convém reduzir a exposição a fim de preservar detalhes nessa parte da imagem.

Distinguir entre o que é ou não, detalhe relevante na área das altas-luzes é de suma importãncia para determinar a melhor exposição para uma dada cena.

Os histogramas e alertas de destaque intermitentes baseiam-se na visualização JPEG da imagem exibida no LCD da câmera e não, nos dados brutos em si.

Eles não são 100% precisos, mas ainda assim, fornecem a melhor indicação sobre a exposição definida. A pré-visualização da imagem e o histograma também sofrem alterações causadas pelos estilos de imagem ou quaisquer funções personalizadas, que possam ser ativadas na câmera, mas os arquivos RAW, geralmente, não sofrem alterações, caso sejam utilizados conversores como o Aperture, Adobe Camera RAW (ACR), ou Lightroom. Quando se fotografa no formato RAW, deve-se configurar o estilo de imagem para o “neutro” e desativar qualquer das funções personalizadas, que afetam a imagem, exceto a “redução de ruído em longa exposição” – essa manobra fornecerá uma visualização mais fiel e precisa da imagem. Os parâmetros de estilo de imagem incluem ajustes de nitidez, contraste, saturação e tom, oferencendo uma maneira de personalizar a aparência de imagens executadas em JPEG, já na câmera. Os softwares proprietários da Canon e da Nikon - Canon Digital Photo Professional e Nikon Capture NX - reconhecem as definições de funções personalizadas, que são aplicadas aos arquivos RAW como metadados e executadas quando o arquivo é aberto no computador.


Dynamic Range – Gama Dinâmica


A gama dinâmica é o intervalo entre os tons mais brilhantes e mais escuros. Pode descrever uma cena ou um dispositivo de captura (como uma câmara ou um scanner). Uma gama de tons descreve o número de tons dentro da gama dinâmica. Podem ocorrer muitos tons dentro de uma estreita gama dinâmica ou poucos ,dentro de uma ampla gama dinâmica.

Uma maior gama tonal significa transições de cores mais suaves e uma maior gama dinâmica significa, que há maior diferença entre os tons mais brilhantes e os mais escuros.

A gama dinâmica da câmera abrange a gama de tons que o sensor consegue capturar entre a saturação (quando um pixel se torna “branco puro”) e quando a textura é indistinguível (quando um pixel se torna, quase, preto).

A gama dinâmica de uma cena, frequentemente, excede a capacidade de registro do sensor, especialmente, à noite.

Sempre que existirem fontes luminosas ou brilhos especulares na cena, a gama dinâmica será muito ampla. Determinar quais são os detalhes a serem preservados é uma decisão crítica para se obter a exposição ideal. Se uma cena, que inclui fontes de luz, é exposta para evitar todo o corte nas altas-luzes, o restante da imagem se apresentará tão subexposto, que ocorrerão cortes significativos nas áreas de sombra, no restante da imagem.
A subexposição e o corte nas sombras podem aumentar, drasticamente, o ruído e reduzir o SNR. Nesse caso, a solução é permitir que ocorram cortes nas altas-luzes provenientes da fontes de luz incluídas na cena e reduzir a exposição, apenas o suficiente, para impedir o blooming.
As vezes, a gama dinâmica de uma cena pode ser reduzida pela recomposição, a fim de eliminar as luzes do quadro ou, por vezes, é interessante executar várias exposições e combina-las como camadas na pós-produção.

3 comentários:

  1. Interessantes esses posts. É muita informação para captarmos, espero, até o final do curso, estar sabendo um pouco mais.

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  2. Parabéns Tiago, pelas precisas infos em seus vários posts sobre o gama dinâmico! Um dos mais completos que encontrei pelao Google! Vou seguir o seu blog e ver se o encontro no face, se possível, para troca de infos. Abs. e Avante com seu trabalho de compartilhar e ensinar. Grato! Bira Dias.

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    1. Oi Ubiratan! Agradecemos e ficamos felizes com seu elogio. Quem escreveu o artigo foi a professora Andreia Bueno.
      Se quiser seguir nossa Fan Page, será um prazer: https://www.facebook.com/studio3escoladefotografiasesiminas/
      Abraços

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