High Dynamic Range

Kurz HDR.
Wer kennt das nicht: Man sieht einen schönen abendlichen Sonnenuntergang mit zauberhaften Farben. Dazu die Landschaft im besonderen Licht. Klar, dass man diesen Moment gern mit einer Kamera einfangen möchte. Nach dem Fotografieren und einen kurzen Blick auf dem Display der Kamera stellt man fest, dass zwar der rötliche Himmel korrekt belichtet wurde. Aber die Landschaft fast in schwarz, sprich abgesoffen. Von den Farben, den man mit eigenen Augen gesehen hat, ist nichts zu sehen.

Bild oben: Ein Beispiel für ein HDR-Bild, aus einer Belichtungsreihe von 7 Bildern (Abstand +/- 2 EV-Stufen) zusammengefügt wurde.

Warum ist das so?
Das menschliche Auge kann mehr Dynamikumfang erfassen, die Kamera jedoch nicht. Heute noch nicht, aber vielleicht gibt es eines Tages eine Kamera, die einen größeren Dynamikumfang erfassen kann. Früher waren mehr Megapixel gefragt, und nun der Kampf um höhere ISO und das möglichst rauschfrei. Was in Zukunft kommen wird, werden wir sehen. Die Technik entwickelt sich immer weiter.

Nun zurück zur HDR-Technik. Was braucht man, um solche Aufnahmen machen zu können und wie funktioniert die Technik?
Bei HDR wird das Motiv mit mehreren Belichtungen im Abstand von (meist) 2 EV-Stufen gemacht. Meist reichen 3 Bilder mit 0 EV, -2 EV und +2 EV aus. Manchmal benötigt man mehr, je nach dem wie groß ist der Dynamikumfang.

Nach den Aufnahmen wird mit einer speziellen Software (z.B. Photomatix Pro oder HDR Projekt Platin) zusammen gesetzt. Das HDR-Bild hat zuerst 32 Bit Farbtiefe. Das Problem ist, dass die meisten Monitore diesen Umfang nicht darstellen können (es gibt solche Monitore, die sind aber für den privaten Bereich sehr teuer). Um ein darstellbares Bild zu erzeugen wird per Tonemapping das Bild zu einem Bild mit 16 Bit Farbtiefe heruntergerechnet und den Kontrastumfang für die gebräuchlichen Monitore darstellbar gemacht. Das Ergebnis ist ein stimmiges Bild, das im schattigen und im hellen Bereich eine korrekte Darstellung aufweist, ohne dass die Stellen ausgefressen bzw. abgesoffen ist.

Das mit dem Tonemapping-Verfahren ist das aber so, dass man mit übertriebenen Einstellungen ein stark verfremdetes Bild erzeugen kann. Bei manchen Geschmäcker kommt das Bild an (in den Anfangsjahren, als die HDR-Technik eingeführt wurde, gab es Begeisterungen), bei den anderen stoßen solche Bilder auf Ablehnung. Aber es kommt auch auf das Motiv an. Beispielsweise bei einem alten rostigen Auto wirkt das übertriebene Tonemapping ansprechend. Bei Landschaftsaufnahmen sollte man schon aufpassen, sonst wirkt das Ganze unnatürlich.

Was braucht man für eine Aufnahme?

  • Eine Digitalkamera, die auch manuelle Einstellungen zulässt.
    Auch ein Vorteil ist, dass die Kamera eine automatische Belichtungsreihe mit einem Abstand von 1 bis 2 EV und mindestens 3 Belichtungen macht.
     
  • Stabiles Stativ.
    Ein stabiles Stativ ist besonders wichtig. Denn wenn man die Belichtungszeit einstellen will, dass das Stativ sich nicht verstellen.
    Spiegelvorauslösung ist von Vorteil, ansonsten Fernbedienung (Kabel oder Infrarot)
     
  • Viel Zeit, Geduld und bisschen Kopfrechnen-Fähigkeit.
    Denn wenn man bei wenig Licht eine Belichtungsreihe macht, sind Aufnahmen bis zu 60 Sekunden keine Seltenheit.

     

Wie geht man vor?

  • Zuerst stellt man die Kamera auf manuellen Modus (Wählrad auf "M")
     .
  • Autofokus sollte abgeschaltet sein.
    Denn wenn der AF bei der nächsten Aufnahme sich ein wenig ändert, stimmen die Deckungen der Aufnahmen übereinander nicht mehr und das verschlechtert das Endergebnis.
     
  • Bildausschnitt bestimmen.
     
  • Blende jetzt festlegen.
    Kleiner Tipp: Meist ist es die Blende f8. Falls Spitzlichter auftreten, kann die Blende kleiner gestellt werden, bis f11 (noch kleiner wird kontraproduktiv, denn ab f16 tritt die Beugungsunschärfe ein).
     
  • Nun kommt die Frage, bis zu welchem Bereich in + oder - kann man in den nächsten Aufnahmen machen:
    Man kann so machen:
    Zuerst mit der normalen Intregalmessung beim festgelegten Bildausschnitt die Belichtung bestimmen, dass die Belichtung ausgewogen ist.
    Dann schaltet man auf Spot-Messung um und zielt mit der Kamera auf die hellsten Stelle, liest die Zeit ab und dann die dunkelste und liest ebenfalls die Zeit ab.
     
  • Man beginnt mit der ausgewogenen Belichtung und denn verstellt man (nur die!) Belichtungszeit so weit, dass die Abstände 2 EV-Stufen sind. Beispiel:
    Ausgewogene Belichtung bei Blende f8: 1/200 Sek.
    Nun zu +2 EV: 200 : 4 = 50, also 1/50 Sek.
    Dann -2 EV: 200 x 4 = 800, also 1/800 Sek.
    So hat man eine Belichtungsreihe zusammen: 1/200 Sek, 1/50 Sek. und 1/800 Sek.
    Bei -4 EV geht das so: 800 x 4 = 3200, also 1/3200 Sek. (falls die Sonne scheint).
     

Bild oben, v.l.n.r.:
Das erste Bild ist die ausgewogene Belichtung mit 0 EV (1/30 Sek.),
das zweite Bild mit -2 EV (1/125 Sek.),
beim dritten Bild mit +2 (1/8 Sek.).
Man sieht deutlich die Helligkeitsunterschiede. Ist das Rapsfeld korrent, sind die Wolken ausgefressen. Sind die Wolken ok, erscheinen die Rapsblüten zu dunkel.

Das Ergebnis ist nach dem Zusammenfügen mit Photomatix Pro oben zu sehen.
Im gesamten Bereich sind die Bildelemente weder abgesoffen (zu dunkel) noch ausgefressen (zu hell).

Hat man das alles gemacht und die Bilder einer Belichtungsreihe im "Kasten", kann man zu Hause die Bilder am Computer mit dem Programm zum Beispiel Photomatix Pro zusammenfügen.

Welche Motive egnen sich nicht für HDR?

So schön und interessant die Aufnahmen mit HDR-Technik sind, eignet diese Technik nicht für alle Aufnahmen. Hier eine kleine Auflistung, welche man mit HDR nicht möglich ist.

  • Sportaufnahmen, kein Sportler steht still.
     
  • Stark bewegte Motive wie Autos oder Kräne im Einsatz.
    Zwar können HDR-Programme geringfügige Bewegungen ausgleichen, aber sehr begrenzt.
     
  • Freihand-Aufnahmen.
    Ich mache zwar ab und zu Freihand, aber dann nur im Weitwinkel und mit stabiler Körperlage. Es verlangt Übung. Aber optimal ist immer mit Stativ.
     

Zu guter Letzt: Erfahrung sammeln und immer wieder ausprobieren. Am Ende hat man den Dreh raus. Es ist ganz wichtig, dass das Bild mit der längsten Belichtung keine abgesoffene Flächen hat. Denn das HDR-Programm versucht auszugleichen und am Ende hat man unschönes Rauschen in dunkle Stellen. Lieber ein zusätzliches Bild mit der längeren Belichtung. Aber Vorsicht: Zu lang darf die Belichtung auch nicht sein, am Ende überwiegt die Unschärfe an hellen Stellen. +4 EV-Stufen ist schon die Grenze.

20. September 2013