MASARYKOVA UNIVERZITA FAKULTA INFORMATIKY
Studie parku - infrafotografie Bakalářská práce
Václav Dopita Brno 2012 1
2
Prohlášení Prohlašuji, že tato práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Všechny zdroje, prameny a literaturu, které jsem při vypracování používal nebo z nich čerpal, v práci řádně cituji s uvedením úplného odkazu na příslušný zdroj.
Vedoucí práce: Mgr. Jiří Víšek
3
Poděkování Touto cestou bych rád poděkoval vedoucímu mé práce Mgr. Jiřímu Víškovi za cenné rady, připomínky a vůbec vstřícné vedení. Dále bych chtěl poděkovat mé přítelkyni a rodině za podporu a trpělivost při psaní mé práce.
4
Shrnutí Tato bakalářská práce se zabývá problematikou digitální infrafotografie. Cílem práce je přiblížit postup při její tvorbě a následných počítačových úpravách. Její významnou část tvoří soubor dvaceti infrafotografií, které jsou přílohou práce. V první kapitole je popsána historie infrafotografie. Druhá kapitola je věnována problematice infračerveného světla, ve třetí kapitole je popsán postup pro vytvoření infračervených snímků. Čtvrtá kapitola se zaobírá počítačovými úpravami infrafotografií.
5
Klíčová slova Infrafotografie, digitální fotografie, infračervené záření, zámecký park, fotografická technika, formát RAW, Adobe Photoshop CS4, Zoner Photo Studio 14.
6
Obsah 1. Úvod 2. Historie infrafotografie 3. Popis infrafotografie 3.1 Co je to infra? 3.2 Filtry pro infrafotografii 3.3 Objektivy pro infrafotografii 3.4 Digitální fotoaparáty pro infrafotografii 4. Postup fotografování v infračerveném spektru světla 4.1 Vybavení pro infrafotografii 4.2 Postup fotografování infračervených snímků 4.3 Chyby v obraze při infrafotografii 5. Počítačové úpravy infrafotografie 5.1 Vybavení pro úpravu infrafotografií 5.2 Zpracování RAW souboru 5.3 Další úpravy a efekty v infrafotografii 5.4 Postup při úpravách infrafotografií v příloze mé bakalářské práce 6. Závěr 7. Použitá literatura
8 10 16 16 19 22 25 28 28 30 34 37 37 37 44 47 48 49
7
1. Úvod Zachytit obraz světa kolem nás a uchovat jej jinak než v lidské paměti se snažíme již odpradávna. Již z doby starověku jsou známy první informace o principu camery obscury1. Postupným vývojem došlo v 19. století k vynálezu citlivého materiálu na světlo a vzniku obrazu, který se dal fixovat. Protože fotografie nabízela lidem věrné zobrazení skutečnosti, stala se velmi brzy oblíbenou a časem se rozdělila do několika žánrů. Pro svou bakalářskou práci jsem si vybral žánr fotografie krajiny neboli krajinářskou fotografii, jejíž počátky byly spjaty se samotným vznikem fotografie. Autory snímků byli cestovatelé, objevovatelé a biologové. Tento žánr, na rozdíl od dokumentární a žurnalistické fotografie, klade větší důraz na estetickou stránku a má řadu odvětví a specializací. Má práce je o to specifičtější, že nezpracovává pouze krajinářskou fotografii, ale jde o snímky pořízené ve světelném infraspektru, tzv. infrafotografii. Ani infrafotografie však není žádná novinka. První snímky pořídil touto technologií Robert William Wood (1868–1955) již na počátku 20. století. K popularizaci a rozšíření infrafotografie přispěl známý fotograf Arthur Fellig (1899–1968), který vystupoval pod pseudonymem Weegee. Ten tuto technologii poprvé použil při fotografování návštěvníků kina, kdy nechtěl být zpozorován při použití zábleskových světel [1]. Přesto, že se dnes o fotografování pomocí infračervených filtrů zajímá stále více lidí, publikace týkající se této techniky nebyla u nás dosud vydána. Jediným zdrojem informací se pro mě tedy staly články v časopisech, zahraniční publikace a také internetové články a galerie autorů, pro které se tato technologie také stala koníčkem. Díky absenci zdrojů jsem čerpal hlavně ze souborů krajinářských prací českých autorů Josefa Sudka [2], Karla Kuklíka [3] a Jana Ságla [4], které mi byly velkou inspirací. Cílem mé práce je postihnout problematiku digitální fotografie pořízené v infraspektru světelného záření. V první kapitole mé práce se zabývám historií infrafotografie. V druhé rozebírám problematiku infrafotografií a ve třetí popisuji postup pro pořízení infračervených snímků. V poslední kapitole se věnuji počítačovým úpravám infrafotografie. Výsledných 20 infrafotografií je uvedeno v příloze bakalářské práce. V těchto fotografiích, které pro prací považuji za důležité, zachycuji přírodu z jiného úhlu pohledu, než jaký je běžný u klasické krajinné fotografie. Nesnažím se o její zachycení jako celku, naopak hledám minimalistické projevy. Snažím se nalézt krásu v kontrastech přírody, poukazuji na její geometrii, linie a křivky. Neostrost v obraze, která vznikla při fotografování s dlouhým časem expozice, je zde naopak žádaná pro zobrazení dynamiky. Tyto fotografie, jsou situovány do slezského města Javorník v oblasti Rychlebských hor, a to konkrétně do míst zámeckého parku státního zámku Jánský vrch. Práce zachycuje zejména různá skrytá zákoutí a místa vzdálená vyšlapaným cestičkám, scenérie a detaily krásy přírody při běžných procházkách na první pohled unikající. Základním postupem při tvorbě infrafotografie je použití infračerveného filtru na objektivu DSLR fotoaparátu, který je upevněn na stativu. Fotoaparát je nastaven 1
Camera obscura (z lat. temná komora), optické zařízení využívající dírkovou komoru používané jako pomůcka malířů a předchůdce fotoaparátu.
8
na manuální režim a pomocí časové spouště se dosahuje dlouhých časů expozic, aby snímač fotoaparátu zaznamenal dostatečné množství světla z infračerveného spektra. Výsledné snímky jsou ukládány v souborovém formátu RAW2. Další úpravy se provádí v počítači pomocí programů Zoner Photo Studio 14, Adobe Photoshop CS4 a jeho doplňkem Camera Raw 5.0. V těchto programech fotografie upravím a uvedu do finální podoby. Výsledná fotografie vytváří jiný obraz krajiny než ten, který vidíme na vlastní oči. Jak bylo uvedeno výše, obsahem práce není pouze problematika infrafotografování, ale i ukázka této techniky na přiložených autorských infrafotografiích, u kterých doufám, zaujmou.
2
RAW je soubor obsahující minimálně zpracovaná data ze snímače digitálního fotoaparátu. RAW soubory jsou digitální obdobou negativu.
9
2. Historie infrafotografie Vědec Frederic William Herschel (15. 11. 1738 – 25. 8. 1822), byl britským astronomem a zasloužil se o objevení infračerveného záření. 11. února 1800 zpozoroval, že při propouštění slunečního světla přes různé barevné filtry, je teplota barev pokaždé jiná. Proto šel vyzkoušet svoji teorii s následným pokusem. Sluneční světlo vedené přes skleněný hranol rozložil na celé barevné spektrum. Pak začal postupně měřit teplotu každé barvy od fialové části po červenou. Teplota se postupně zvyšovala. Poté se Herschel rozhodl změřit teplotu za červenou částí spektra, která není viditelná. Tato oblast měla vůbec nejvyšší teplotu z celé části spektra. Proto pojmenoval toto záření jako tepelné paprsky, dnes tomu říkáme infračervené záření [6]. Slovo infra má latinský překlad „dole, pod, nízko“, tím pádem slova infračervené záření můžeme přeložit jako záření pod červenou.
Obrázek č. 2.1: Sir Frederic William Herschel při pozorování infračerveného záření. [6] Objevem infračerveného záření a zkoumáním uranu se jeho sláva rozšířila. Král Jiří II. jím byl ohromen, a proto od něj Herschel získal šlechtický titul. Král jej pověřil konstrukcí největšího dalekohledu na světě, který měřil 12 metrů na délku se zrcadlem o velikosti 1,2 metru. Zakladatelství infračervené fotografie připisujeme americkému fyziku Robertu Willamu Woodovi (2. 5. 1868 – 11. 8. 1955). Ten jako první zcitlivěl fotografické desky na působení infračerveného záření a produkoval tak první infrafotografie různých scén, které vyžadovaly velmi dlouhé expozice. Jeho snímky byly publikovány Royal Photographic Society’s v říjnu roku 1910 ve Photographic Journal. [6]
10
Obrázek č. 2.2: První infrafotografie Williama Wooda. [7] Ačkoliv William Wood vytvořil první infrafotografie už v roce 1910, infračervené snímky se staly komerčně dostupnými až v roce 1930. Tomu pomohl Walter Clark (1899 – 1991), který je také označován za praotce infrafotografie. Clark byl zapojen do vývoje infračerveného filmu pro společnost Kodak a jako první publikoval článek o využití infračervené fotografie v Journal of the Biological Photographic Association v roce 1934. Zde popsal některé z prvních infrafotografií krajiny, které byly pořízené americkou armádou v roce 1924. Také přezkoumal citlivost emulzí na infračervené záření a popsal vlastnosti fotoaparátů, objektivů a filtrů při infrafotografování. Věnoval se dalším aplikacím infrafotografie, třeba ve zdravotnictví, kriminalistice a paleontologii. Domníval se, že rakovina prsu může být lépe detekována použitím vhodného osvícení infračerveným světlem. Tyto poznatky publikoval ve Photography of the infrared v roce 1937. V knize popsal vlastnosti obličejů při infrafotografování. Poznatky jeho studie byly následující: afroamerická kůže odráží záření, bělošská kůže je křídově bílá, červené rty pohlcují světlo a některé tváře mají až přehnanou tonalitu barev. Tento objev byl později důležitý pro profesionální fotografy.[8]
11
Obrázek č. 2.3: Infrafotografie obličeje, Walter Clark. [9] Dalším průkopníkem infračervené fotografie byl H. Lou Gibson (1906 – 1992). Ten byl po mnoho let redaktorem a konzultantem v oborech lékařství, biologie, vědy a technické fotografii pro společnost Kodak. Stal se členem a spolupracovníkem v Biological Photographic Association (BPA) ve zdravotnickém oboru. V roce 1945 napsal odbornou publikaci o infračervené fotografii pacientů s konkrétním zdravotním onemocněním Infrared Photography of Patiens, Medical Radiography and Photography a v roce 1964 vyhrál BPA Communications Award za svou práci v oblasti barevné infračervené fotografii a lékařství. Také jako první zaznamenal použití zábleskových zařízení, upravoval fotografické vybavení proti úniku infračerveného světla a zaznamenal techniku neostrého maskování oblasti pro zdůraznění jemných detailů. Ve své publikaci také vysvětlil použití infračervené fotografii k detekci rakoviny prsu. V roce 1975 na práci H. Lou Gibsona navázal Walter Clark a vydal knihu Photography by Infrared (J.Wiley & Sons, 1975), tato kniha je považována za bibli infrafotografie. [8]
12
Obrázek č. 2.4: H. Lou Gibson se zábleskovými světly při infrafotografii. [10]
Velmi známým fotografem, který proslavil infrafotografii, je Arhtur H. Fellig (1899 1968) známý pod pseudonymem Weegee. Použil infrafotografii pro „utajené“ fotografování diváků v kině. Při použití zábleskového infrasvětla a infrafilmu neměli diváci v kině tušení, že jsou fotografováni. Tyto fotografie poté publikoval v knize Weegee’s People (1946) [12]
Obrázek č. 2.5: Weegee (Arthur H. Fellig): Lovers at the Movies 1940 [13]
13
Obrázek č. 2.6: Weegee (Arthur H. Fellig):Palace theatre. 1945 [1] K popularizaci infrafotografie došlo začátkem 60. let 20. století. Tehdy se stal dostupný pro širokou veřejnost film 35mm citlivý na infračervené záření od společnosti Kodak. Postup infrafotografie byl tehdy využit například na obalu hudební desky Hot Rats od Franka Zappy [6].
Obrázek č. 2.7: Obal hudební desky Hot Rats od Franka Zappy [6] 14
Z moderních fotografů, kteří pořizují infračervené fotografie, bych rád zmínil Laurie White Hayball, která je autorkou publikací Infrared Photography Hanbook (Amherst Media 1995) a Advance Infrared Photography Handbook (Amherst Media 2001). Je považována za jednu z nejlepších učitelů infračervené fotografie. Její knihy byly dlouho považovány za standard pro výuku infračervené fotografie. Z dalších fotografů lze jmenovat například Josepha Paduana, který vydal knihu The Art of Infrared Photography (Amherst Media 1998), Stevena Begleitera a jeho publikaci The Art od Color Infrared (Amherst Media 2002). [8] Z českých fotografů, kteří se věnují infrafotografii je Roman Pihan, který krátce zmiňuje postup pro vytvoření infrafotografií ve své publikaci Mistrovství práce se světlem [5], Michal Srna, který popisuje své fotografické postupy na svých internetových stránkách [11] a mnozí další méně známí fotografové.
15
3. Popis infrafotografie 3.1 Co je to infra? Světlo je elektromagnetické záření o různých vlnových délkách. Pro lidské oko je viditelné světlo zhruba od 400 nm s tmavě fialovou barvou po 700nm se sytě červenou barvou. Světlo, které má vlnovou délku menší, jak 400 nm, se nazývá ultrafialové světlo, naopak s délkou větší jak 700 nm je nazýváno infračervené světlo, anglicky infrared (IR). Graf světelného spektra je zobrazen na obrázku č. 3.1.
Obrázek č. 3.1: Světelné spektrum [14] Pro infračervenou digitální fotografii je důležité tzv. blízké infračervené světlo, které má vlnovou délku od 700 nm do 1000 nm. Důvodem je citlivost snímacích čipů digitálních fotoaparátů na světlo v rozsahu 300 – 1000 nm. Vzhledem k rozsahu citlivosti je před snímací čip digitálního fotoaparátu umístěn blokační IR filtr (anglicky hot mirror), který nepropouští infračervené záření. Citlivost snímacího čipu na vlnové délce je ukázána na obrázku č. 3.2.
Obrázek č. 3.2: Citlivost digitálního snímače na světlo [14] Při klasické fotografii je žádoucí, aby na snímač nedopadalo infračervené záření. Fotografie potom mají přirozené barvy a netrpí různými vadami v obraze. Naopak pro 16
infrafotografii je potřebné, aby na snímací čip dopadalo infračervené záření. Toho lze dosáhnout dvěma způsoby. První způsob je demontovat blokační IR filtr z čipu. Tomu se věnují speciální firmy (např. ACT a.s.3), které umožňují upravit váš digitální fotoaparát třeba tím, že vám do něj místo IR filtru namontují speciální filtr pro astrofotografii, nebo tím, že odstraní blokační IR filtr a nahradí jej čirým sklíčkem. Zajímavou možnost nabízí zahraniční firma Life pixel, která vymění blokační IR filtr za infračervený filtr (propouští pouze infračervené záření), obr. č. 3.3. Takto upravený fotoaparát umožňuje zobrazení scény v přirozeném světle v hledáčku digitální zrcadlovky a také umožňuje používání více objektivů, protože nemusíme nasazovat filtr na každý objektiv.
Obrázek č. 3.3: Výměna hot mirror za infračervený filtr [14] Také na internetu lze nalézt návody, jak vlastnoručně odstranit IR filtr ze snímače. Tento způsob s sebou ale nese velké riziko poškození fotoaparátu a ztráty záruky kvality. Druhým způsobem, jak docílit dopadu infračerveného záření na snímací čip fotoaparátu, je nechat fotoaparát dlouho exponovat. Expozice bývají často delší jak 30 sekund. Proto se tímto způsobem dají fotografovat pouze scény, které jsou statické a nevadí u nich dlouhé časy expozice, jako je např. krajinná fotografie, fotografie architektury a další. Tuto vlastnost lze také použít pro kreativní fotografii, kde se projeví jako různé neostrosti v obrazu zapříčiněné větrem, nebo také obraz tekoucí vody není ostrý ale rozmazaný. Fotografie pořízená v infračerveném spektru má odlišné podání barev od klasické fotografie, což je způsobeno různou odrazivostí materiálů na infračervené záření. Nejlépe pozorovatelná změna je u živých rostlin, například které jsou hodně listnaté. Jejich zelená barva má dobrou odrazivost a na výsledných infrafotografiích se to projevuje bílou barvou. Podobný jev lze dobře zpozorovat i u vody a oblohy, které naopak pohlcují infrazáření a tím pádem mají nízkou odrazivost a na výsledných fotografiích jsou temné až do černa zbarvené. Vlastnosti materiálů na odrazivost jsou zobrazeny na grafu obr. č. 3.4 [15].
3
ATC, Astro Telescope Company, a. s., výrobce a prodejce precizní astronomické techniky, http://www.atc-astro.eu
17
Obrázek č. 3.4: Graf odrazivosti materiálů v závislosti na vlnové délce [15] Rozdílnost barev v infrafotografii je ukázána na následujících náhledech. První ukázka, obr. č. 3.5, je klasická digitální fotografie pořízená na automatický režim krajina bez dalších úprav na PC. Druhá ukázka, obr. č. 3.6, je stejná fotografie pouze v černobíle variantě s pomocí desaturizace. Třetí ukázka, obr. č. 3.6, je opět stejná scéna vyfocená v infračerveném spektru.
Obrázek č. 3.5: Fotografie krajiny
18
Obrázek č. 3.6: Černobílá fotografie krajiny
Obrázek č. 3.7: Infrafotografie krajiny
3.2 Filtry pro infrafotografii Chceme-li vyfotografovat svět v infra spektru, budeme k tomu potřebovat infračervené filtry. Těchto filtrů je na trhu celá řada a jsou nabízeny mnoha výrobci. Filtry se však liší v mnoha aspektech. Hlavním aspektem je propustnost světla, která je závislá na vlnové délce. Tato hodnota je velikost vlnové délky, ve které má filtr 50% propustnost. Propustnost není skoková, ale je plynulá. Proto bývá u filtrů zobrazována křivka propustnosti, např. u filtru HOYA R72, obr. č. 3.8.
19
Obrázek č. 3.8: Propustnost filtru HOYA R72 [16] Dalším aspektem je typ uchycení filtru. Nejrozšířenější způsob je šroubovací, kdy se filtry našroubují zepředu na závit objektivu. Další možností uchycení je adaptérový systém firmy Cokin, který je však pro infrafotografii celkem nevhodný, protože se musí utěsnit místo mezi filtrem a objektivem, aby se do objektivu dostalo pouze infrazáření. Ještě bych rád zmínil uchycení přímo na snímač fotoaparátu - tyto filtry vyrábí firma Life pixel. Samozřejmě podle typu vybavení musíme mít filtr s určitým průměrem zavitu u objektivu nebo danou velikostí snímacího čipu. Posledním aspektem je kvalita filtrů, která se odráží na ceně těchto produktů. Levný filtr vyrobený neznámou firmou v Číně nemůže nikdy dosáhnout kvalit drahých filtrů renomovaných značek, jako je například B+W. Přehled infračervených filtrů s hodnotami jejich propustnosti nalezneme v tabulce č. 3.1. Jako zdroj mi posloužily hodnoty od výrobců filtrů a stránky zabývající se infrafotografií [11] a publikací[21] [5]. Kodak Wratten
Schott
#16
B+W
Hoya
Cokin
099
Tiffen
Lee
Life pixel
16
Hranice propustnosti [nm] 540
Super Color IR #25 #29
RG590 RG630
090 091
25A
003
25
25
#70 #89B
RG695
600 630 Enhanced IR
RG665
R70 RG715
#87
RG780
#87C
RG830
#87B #87A
RG1000
Standard IR
007
IR76 IR80
87
093
IR83
87C
094
IR85 RM86 RM90 RM100
RG850
665 680 695 700 715
092
R72
590
87
720 760 780
Deep BW IR
830 850 860 930 1000
Tabulka č. 3.1: Přehled infračervených filtrů [11], [5], [21] 20
Při hledání vhodného filtru jsem prohlížel různé internetové diskuze, články o infrafotografii i obchody, které tyto produkty nabízely. Zajímal jsem se o pořizovací cenu filtrů. Vzhledem k tomu, že vlastním objektiv s průměrem 72 mm, počítal jsem s vyšší cenou infračerveného filtru. Nejlevnější infračervené filtry stojí okolo 700 Kč[18]. Tyto filtry jsou ovšem vyráběny čínskými výrobci a jejich kvalita je velmi nízká. Někde se dokonce nedá zjistit ani jejich výrobce a to i přesto, že mě prodejce přesvědčoval o kvalitě filtrů, která je údajně stejná jako u renomovaných značek. Ceny kvalitních filtrů jsou pak až pětkrát vyšší. Jedná se například o filtr Hoya R72, kde se jeho cena pohybuje okolo 2800 Kč [19], filtry značky B+W 092 jsou k dostání za cenu okolo 3500 Kč [28] a značka Tiffen 87 je nabízí za cca 4000 Kč [20]. Vzhledem k ceně, kvalitě a na doporučení ostatních fotografů jsem si pořídil filtr Hoya R72, obr. č. 3.9. U tohoto filtru mě potěšilo jeho balení - pevná plastová krabička s vnitřním uchycením a výstelkou proti zamezení pohybu filtru v krabičce. Filtr je na první pohled černý, až by se zdálo, že nepropouští žádné světlo, při bližším pohledu skrz něj na intenzivní zdroj bodového světla však uvidíme světlo zbarvené do červena, více obr. č. 3.10.
Obrázek č. 3.9: Infračervený filtr Hoya R72
21
Obrázek č. 3.10: Pohled skrz infračervený filtr Přes infračervené filtry byste se neměli dívat do slunce nebo podobných silných světelných zdrojů. I když se na první pohled zdá, že filtr je tmavý a odcloní světlo, naopak odcloní jen světlo viditelné a infračervené propustí, což může způsobit různé oční vady [5].
3.3 Objektivy pro infrafotografii Při volbě objektivu pro infrafotografii si můžeme vybrat z velkého množství různých typů objektivů. Ať už s pevným ohniskem, proměnným ohniskem, či různých efektových objektivů. U objektivů nás zajímají stejné parametry, jako kdybychom si ho pořizovali pro normální fotografování, tzn. zajímá nás maximální a minimální ohnisková vzdálenost, světelnost, maximální clona, minimální zaostřovací vzdálenost, typ bajonetu, průměr filtrů apod. Také nás zajímají jejich vlastnosti, jako jsou např. vady v zobrazení, vinětce, odrazy, rozlišovací schopnosti aj. Hlavní problém při volbě objektivů je, že některé objektivy vykazují hotspot. Při normální fotografii je tato vada nepozorovatelná, ale při infrafotografii se zobrazuje jako světlý bílý flek uprostřed snímku. Více obr. č. 3.11. Vada je zde způsobená vnitřní stavbou objektivu, kdy se procházející infračervené paprsky lámou o vnitřní optické členy jinak, než viditelné světlo.
22
Obrázek č. 3.11: Hotspot u objektivu Tamron 17-50 f:2,8 [22] V následujících tabulkách č. 3.2 a č. 3.3 jsou uvedeny objektivy, které jsou vhodné, či naopak nevhodné pro infrafotografii. Hodnoty jsem zde opět čerpal na různých diskusních fotografických fórech [27]a na stránkách zabývajících se touto problematikou [23] [24] [25]. Nevykazují hot spot Asahi 55 mm f/1.8 Super-Takumar SMC Canon TS-E 24 mm f/3.5 L Canon EF 28 mm f/1.8 USM Canon EF 28 mm f/2.8 Canon EF 35 mm f/2 Canon EF 50 mm f/1.8 Canon EF 50 mm f/1.8 II Canon EF-S 60mm f/2.8 Macro Canon EF 100 mm f/2 USM Canon EF 100 mm f/2.8 Macro Canon EF 135 mm f/2 L USM Canon EF 300 mm f/4 L USM Carl Zeiss 25 mm f/2.8 Distagon T* Lensbaby 50mm f/2.8 Nikon 14 mm f/2.8 AF-D ED Nikon 15mm f/5.6 QDC Nikon 18 mm f/3.5 AI-S Nikon 20 mm f/2.8 AI-S Nikon 20 mm f/2.8 AF-D Nikon 20 mm f/3.5 AI-S Nikon 24 mm f/3.5 PC-E D ED Nikon 28mm f/3.5 PC AI-S Nikon 50 mm f/1.4 AI-S Nikon 50 mm f/1.4 AF-D Nikon 50 mm f/1.8 AF-D Nikon 85mm f/1.8 Pre-AI MF Nikon 200 mm f/2 ED IF
Vykazují hot spot Canon EF 15mm f/2.8 Fisheye Canon EF 20 mm f/2.8 USM Canon EF 24 mm f/2.8 Canon EF 35mm f/2 Canon EF 50 mm f/1.4 USM Canon EF 50 mm f/2.5 Macro Canon EF 85 mm f/1.8 USM Canon EF 200 mm f/2.8 L USM Carl Zeiss Planar T* 50 mm f/1.4 Nikon 24 mm f/2.8 Nikon 24 mm f/2.8 AF-D Nikon 28 mm f/2.8 AI Nikon 28mm f/2.8 AIS Nikon 35 mm f/1.4 Nikon 35 mm f/1.8 G AF-S DX Nikon 50 mm f/1.4 G AF-S Nikon 50 mm f/1.8 G AF-S Nikon 60 mm f/2.8 AF Micro Nikon 60 mm f/2.8 AF-D Micro Nikon 60 mm f/2.8 G AF-S ED Micro Nikon 105 mm f/2.8 Micro Nikon 105 mm f/2.8 Micro AF Nikon 105 mm f/2.8 Micro AF-D Nikon 200 mm f/4 AF-D IF ED Micro Sigma 30 mm f/1.4 EX DC Sigma 70 mm f/2.8 EX DG Macro
23
MTO 500mm f/8 Peleng 8 mm f/3.5 Fisheye Phoenix 100mm f/3.5 macro Sigma 20mm f/1.8 Sigma 105 mm f/2.8 EX DG AF Macro Sigma 105 mm f/2.8 EX DG OS HSM Macro Sigma 400mm f/5.6 Vivitar 24mm f/2.8 MF
Tabulka č. 3.2: Objektivy s pevným ohniskem [23], [24], [25] Nevykazují hot spot Canon EF-S 10-22 mm f/3.5-4.5 USM Canon EF 17-40 mm f/4 USM L Canon EF-S 17-55 mm f/2.8 IS USM Canon EF-S 17-85 f/4-5.6 IS USM Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 Canon EF-S 18-135mm f/3.5-5.6 IS Canon EF 22-55mm f/4-5.6 USM Canon EF 24-70 mm f/2.8 L USM Canon EF 24-105 mm f/4 L IS USM Canon EF 28-135 mm f/3.5-5.6 IS USM Canon EF 28-80mm USM Canon EF 55-200mm f/4.5-5.6 II USM Canon EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS Canon EF 70-200 mm f/4 L USM Canon EF 70-300mm f/4-5.6 IS Canon EF 75-300 mm f/4-5.6 IS USM Canon EF 80-200 mm f/2.8 L Canon EF 100-300 mm f/5.6 L Canon EF 100-400 mm f/4.5-5.6 L IS USM Nikon 14-24 mm f/2.8 AF-S G IF-ED Nikon 16-85 mm f/3.5-5.6 G AF-S DX ED VR Nikon 17-55 mm f/2.8 G ED-IF AF-S DX Nikon 18-35 mm f/3.5-4.5 AF-D IF-ED Nikon 18-55 mm f/3.5-5.6 G AF-S DX ED Nikon 24-85 mm f/2.8-4 IF AF-D Nikon 24-70mm f/3.5-5.6 UC Nikon 28-70 mm f/2.8 AF-S D IF ED Nikon 28-80 mm f/3.3-5.6 G Nikon 35-70 mm f/2.8 AF-D Nikon 35-70 mm f/3.3-4.5 AF Nikon 35-135 mm f/3.5-4.5 AF Nikon 70-210 mm f/4-5.6 AF-D Nikon 70-300 mm f/4.5-5.6 G ED-IF AF-S VR Sigma 10-20mm f/4-5.6D DC-HSM Sigma 12-24mm f/4.5-5.6 EX
Vykazují hot spot Canon EF 16-35 mm f/2.8 L USM Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS Canon EF 20-35mm f/3.5-4.5 USM Canon EF 24-85 mm f/3.5-4.5 USM Canon EF 28-70 mm f/2.8 L USM Canon EF 28-105mm f/3.5-4.5 Canon EF 35-80 mm f/4-5.6 USM Canon EF 70-200 mm f/2.8 L IS USM Canon EF 70-300mm f/4.5-5.6 DO Canon EF 100-300mm f/4.5-f/5.6 Nikon 12-24 mm f/4 AF-S G IF-ED DX Nikon 18-70 mm f/3.5-4.5 G IF ED AF-S DX Nikon 18-105 mm f/3.5-5.6 G ED AF-S DX VR Nikon 24-70 mm f/2.8 G ED-IF AF-S Panasonic 14-50 mm f/2.8-3.5 D OIS Sigma 10-20 mm f/4-5.6 EX HSM DC Sigma 18-50 mm f/2.8 EX DC Sigma 18-200mm F/3.5-6.3 DC Sigma 70-200 mm f/2.8 EX DG HSM Sigma 70-300mm F/4-5.6 DG Tamron 17-35 mm f/2.8-4 SP AF Di LD IF Tamron 17-50 mm f/2.8 SP AF XR Di-II LD IF Tamron 18-200 mm f/3.5-5.6 AF XR Di-II Macro Tamron 19-35mm f/3.5-4.5 Tamron 28-75 mm f/2.8 XR Di LD Tamron 70-300 mm f/4-5.6 AF Di LD Macro Tokina 12-24 mm f/4 AT-X Pro DX Tokina 12-24 mm f/4 AT-X Pro DX II Tokina 28-200 mm f/3.5-5.3 SZ-X
24
Sigma 15-30 mm f/3.5-4.5 EX DG Sigma 17-70mm f/2.8-4.5 DC Macro Sigma 18-50 mm f/3.5-5.6 DC Sigma 24-70 mm f/3.5-5.6 UC Sigma 55-200 mm f/4-5.6 DC Tamron 28-300 mm f/3.5-6.3 AF XR Di LD Macro Tokina 11-16 mm f/2.8 AT-X Pro IF SD DX Tokina 11-16 mm f/2.8 AT-X Pro IF SD DX II Tokina 20-35mm f/3.5
Tabulka č. 3.3: Objektivy s proměnným ohniskem [23], [24], [25] Při hledání objektivů pro infrafotografií jsem byl potěšen, že objektiv který používám, Sigma 17-70mm f/2,8-4,5 DC Macro, obr. č. 3.5, nevykazuje hotspot, a proto jsem si nemusel pořizovat další objektiv. Tento objektiv má univerzální rozsah ohnisek od 17 - 70mm (při přepočtu velikosti na kinofilm 27,2 - 112 mm), dobrou kresbu a oproti setovým objektivům lepší světelnost.
Obrázek č. 3.5: Objektiv Sigma 17-70mm f/2,8 - 4,5 DC Macro
3.4 Digitální fotoaparáty Bohužel v dnešní době není většina přístrojů pro infrafotografii ideální. V podstatě každý přístroj, ať už digitální zrcadlovka, či kompakt, má před svým snímacím čipem blokující IR, který ruší infračervené záření, aby lépe vyniklo světlo ve viditelném spektru. Vyzkoušet si vlastní digitální fotoaparát, zda je citlivý na infračervené záření, můžeme rychlým trikem. Vezmeme si dálkové ovládání, které vysílá infračerveného záření pomocí IR diod, to jsou např. běžné televizní ovladače. Namíříme s ním do objektivu a zmáčkneme tlačítko, kterého po dobu jeho držení vysílá, tím je například tlačítko hlasitosti. Na fotoaparátu pak nastavíme dlouhý čas expozice, nejlépe několik sekund a necháme fotoaparát exponovat. Dobré je fotografovat dálkový ovladač za sníženého okolního osvětlení. To, že digitální fotoaparát umí snímat infračervené záření, poznáme tak, že na fotografii bude infračervená 25
dioda svítit. Jak takový snímek vypadá, je ukázáno na obr. č. 3.12. Snímek byl pořízen za nízkého osvětlení, aby bylo dosáhnuto dlouhé expozice (délka expozice 20s, ISO 400, clona f/10)
Obrázek č. 3.12: Fotografie dálkového ovladače pro vyzkoušení infračerveného snímání I přesto jsou na trhu fotoaparáty speciálně upravované pro infrafotografii. Jedním takovým je třeba digitální kompakt od značky Sony, model DSC-F828, obr. č. 3.13. Tento model umí sklopit blokující infračervený filtr a na snímací čip poté zachycuje IR záření. Tuto možnost zde využívá pro noční zaostřování a snímání fotografií. Při ostření vidíme v elektronickém hledáčku typický černobílý obraz se zeleným nádechem, známý také z videokamer. Tímto způsobem můžeme zaostřit i v úplné tmě. Možnost sklopení filtru také můžeme využít pro infrafotografii, ale nesmíme zapomenout, že na objektiv musíme našroubovat infračervený filtr, abychom odfiltrovali viditelné spektrum světla [26].
26
Obrázek č. 3.13: Sony DSC-F828 s možností sklopit blokující infračervený filtr [26] Jako další digitální fotoaparát bych zmínil novinku firmy Canon, model 60Da (obr. č. 3.14), který je předurčen pro astrofotografii. Tento fotoaparát má upravený IR filtr tak, aby propouštěl co nejvíc infrazáření hlavně o vlnové délce 652nm, které je důležité pro snímání astronomických jevů. Tak můžeme s tímto modelem pořizovat infotografie s krátkými časy expozic. Velkou nevýhodou je, že cena tohoto modelu je skoro dvojnásobná oproti klasickému Canonu 60D [27].
Obrázek č. 3.14 Canon 60Da určený pro astrofotografii [27]
27
4. Postup fotografování v infračerveném spektru světla 4.1 Vybavení pro infrafotografii Pro snímání digitálních infračervených snímků jsem použil fotoaparát, který vlastním a tím je DSLR4Canon 450D, obr. č. 4.1. Tato digitální zrcadlovka je určena pro amatérské fotografy. To se projevuje na fotoaparátech hlavně v jejich vybavení (chybí stavový displej, male pokrytí scény v hledáčku, displej s horším rozlišením), funkcemi (nenahrává video, nemá digitální vodováhu, chybí bezdrátové ovládání blesku) a geometrií (špatné uchopení, malá velikosti fotoaparátu, menší počet tlačítek, malá odolnost). Ale naopak výhoda těchto fotoaparátů je v kvalitě snímků a to tím, že snímací čip mají stejný jako modely vyšších tříd. To byl také můj důvod pro nákup tohoto fotoaparátu.
Obrázek č. 4.1: Digitální fotoaparát Canon 450D K fotoaparátu jsem měl koupený objektiv Sigma 17-70mm f/2,8 - 4,5 DC Macro, vlastnostem objektivů v infrafotografii se věnuji v kapitole 3.3. K tomuto objektivu jsem si také pořídil infračervený filtr Hoya R72 s odpovídající velikosti průměru filtru, na infračervené filtry jsem se zaměřil v kapitole 3.2. Při infrafotografii dosahují snímky dlouhých expozic a proto jsem si musel pořídit stativ, který bude dostatečně pevný a dobře nastavitelný. A to kvůli tomu, že fotografuji zámecký park z neobvyklých míst, kde potřebuji mít dobrou nastavitelnost a stabilitu stativu. Pro tyto účely mi byl doporučen stativ Manfrotto 190XPROB s panoramatickou hlavou Manfrotto 804RC2 obr. 4.2. Tento stativ je velmi dobrý pro fotografování s dlouhými časy expozice. Má vysokou nosnost, stabilitu a manipulovatelnost. K tomu třícestná polohovatelná hlava, která je vyrobena z technického polymerudíky tomu se lehce ovládá a nastavuje. Tato kombinace stativu a hlavy se mi velice osvědčila při fotografování a ani menší vítr mi nepohnul s fotoaparátem. 4
DSLR - Digital Single Lens Reflex, digitální zrcadlovka. Digitální fotoaparát s konstrukcí podobnou zrcadlovce na film, ale místo filmu má snímací čip. [17]
28
Obrázek č. 4.2: Stativ Manfrotto 190XPROB s třícestnou hlavou Manfrotto 804RC2 Jako poslední součást mé výbavy pro infrafotografii je časovací kabelová spoušť JYC Canon RS-60e3 obr. 4.3. Ta není až tak důležitá, ale mně posloužila pro nastavování dlouhých časů expozic. A to proto, že na digitálních zrcadlovkách nelze nastavit delší expozice jak 30 sekund. To se dá obejít nastavením vyšší ISO5 a snížením clony, tím ale zvýšíme šum a neostrosti v obraze. Proto u snímků pořízené časovací spouští byly hodnoty expozic infrafotografií cca. čas 35 - 50s, clona f/8 -16 a ISO 100.
Obrázek č. 4.3: Kabelová spoušť JYC Canon RS-60e3
5
ISO citlivost - citlivost snímače na dopadající světlo. ISO citlivosti se natavuje zesílení citlivosti snímače na dopadající světlo. Čím méně světla, tím větší ISO, tím větší šum. [17]
29
4.2 Postup fotografování infračervených snímků Jako první hledám vhodnou scénu a kompozici pro infrafotografii, protože barevnost je zde rozdílná oproti normální fotografii. A to tím, že zelená barva rostlin odráží infrazáření a na infrafotografii se zobrazí jako bílá barva, naopak obloha a voda pohlcuje infrazáření, takže na fotografii je tmavá až černá. Bělošská kůže dobře odráží záření, teplokrevní živočichové také většinou odráží infrazáření, naopak studenokrevní živočichové (plazi) jej pohlcují, vlastnosti infrasvětla a odrazivost je uvedena v kapitole 3.1. Při hledání své kompozice ve fotografii jsem se zaměřoval na kontrasty světel, kdy jsem se snažil o větší dynamičnost světla. Toho jsem dosáhl například tím, že jsem fotografoval některé snímky s protisvětlem, nebo jsem využil přímé sluneční světlo, které je potřebné pro kratší časy expozic a to mi v zalesněném prostředí také vytvářelo také určitou náladu světel. Dalším prvkem v infrafotografiích bylo zdůraznit linie a křivky v obraze. V normální fotografii parku tyto prvky tak nevyniknou jak v infrafotografii, například barvou kmenů, větví stromů, kamenných prvků a cest. Tyto objekty mají hodně tmavou barvu v infraspektru a s bílou barvou zeleně dodávají fotografiím také určitou náladu. Když už mám určitou představu o kompozici, tak si najdu vhodné místo pro fotografii. Poté si nachystám vybavení. Rozložím si stativ a do něj upnu digitální fotoaparát, ale ještě bez nasazeného infrafiltru, poté si ověřím, že v hledáčku bude scéna, kterou chci snímat, popřípadě se přesunu na vhodnější místo. A nakonec připojím časovací spoušť. Nachystané vybavení pro infrafotografii je ukázáno na obr. č. 4.4.
Obrázek č. 4.4: Vybavení připravené pro fotografování Když mám připravené vybavení na fotografování, tak dalším krokem bude nastavení fotoaparátu. Digitálním fotoaparátem fotografuji výhradně na manuální režim, protože expoziční automatika nezvládá pořizovat snímky v infračerveném spektru. Zde mám dvě možnosti nastavení hodnot pro expozici, tyto hodnoty jsou pouze orientační, každá scéna má jiné světelné podmínky. První možností je, že vlastním časovací spoušť, potom nastavím hodnoty následovně. ISO citlivost nastavím na minimum (100 - 200). Zaclonění objektivu nastavuji na vyšší hodnoty od f = 8 do f = 16, tím dosáhnu větší hloubky ostrosti a také tím potlačuji vady v objektivu a ostření, které jsou právě u infračevené fotografie více vidět. Velikost času 30
expozice na fotoaparátu nastavím na hodnotu BULB, od této chvíle si délku času expozice měřím na časové spoušti, na té nastavuji hodnoty od 30 až do 50 sekund, většinou do ostatních parametrů nemusím ani zasahovat a se změnou scény upravuji pouze čas expozic. Druhou možností je, že nemám časovací spoušť. Poté budu muset upravovat nastavení všech parametrů podle dané scény. Většina digitálních zrcadlovek může nastavit čas expozice maximálně do 30 sekund, když i u této hodnoty máme snímek stále podexponovaný, tak budeme muset zvyšovat hodnoty ISO a snižovat clonu objektivu. Posledním nastavením fotoaparátu je vyvážení bílé. To si musíme opět nastavit ručně, protože automatika si s tím opět neporadí. Zde máme také dva způsoby, buď si nastavíme vyvážení bíle přímo ve fotoaparátu, anebo budeme snímky ukládat v RAW a následné vyvážení uděláme na počítači. Pro vyvážení bíle je výhodné si vyfotografovat zkušební snímek, z kterého pak nastavíme vyvážení bíle. To se provede vložením 18% středně šedé tabulky do scény a jejím vyfotografováním s infračerveným filtrem. Před jejím použitím pro nastavení bílé by tabulka na snímku neměla být přeexponována ani podexponována. Jestliže nevlastníme 18% středně šedou tabulku, můžeme místo ní použít i bílý kancelářský papír, ale u něj si musíme dát pozor přeexponování snímků [17]. Toto nastavení vyvážení bílé nemusíme dělat před každým snímkem, ale pouze při změnách osvětlení. Obvykle jsem nastavení prováděl jednou denně před zahájením fotografování. Na obrázku č. 4.5 je zobrazena scéna, při fotografování snímku pro nastavení bíle a na obrázku č. 4.6 je ukázaný snímek, ze kterého se poté nastavuje vyvážení bíle.
Obrázek č. 4.5: Ukázka scény pro nastavení vyvážení bílé.
31
Obrázek č. 4.6: Snímek, ze kterého ze kterého se nastavuje vyvážení bílé. Po těchto nastaveních mohu začít fotografovat výslednou scénu. V hledáčku, popřípadě na displeji digitálního fotoaparátu mam zobrazenou scénu, kterou budu fotografovat. Fotoaparát na stativu pevně zaaretuji. Poté zaostřím objektiv a přepnu na manuální ostření. Aniž bych pohnul ostřícím prstencem našroubuji infračervený filtr, pokud máme k objektivu sluneční clonu, tak tu také nasadíme, obr. č. 4.7. U digitálních zrcadlovek zakryji hledáček, aby do fotoaparátu nevnikalo rušivé světlo, obr. č. 4.8. Po vyfotografování série snímků můžeme přepnout ostření na automatické a zkusit vyfotografovat stejnou sérii snímků. Automatické zaostřování objektivu pracuje na každém modelu jinak, proto je lepší mít více snímků s různým nastavením a doma po prohlédnutí fotografií na počítači si vybrat ty vhodnější.
Obrázek č. 4.7: Nachystaný objektiv pro infrafotografii 32
Obrázek č. 4.8: Zakrytí hledáčku digitální zrcadlovky proti rušivému světlu Při samotném infrafotografování pořizuji k jednomu záběru více fotografií s různými expozicemi. Po každém vyfotografovaném snímku zkontroluji histogram6 a přepaly , podle toho upravím expozici a vyfotografuji scénu znovu. Zobrazení jasového histogramu mi neposkytne moc informací u infrafotografie. Proto si zobrazím histogram zvlášť pro každý barevný kanál, zde si musím hlídat červený kanál, u kterého se nejvíce objevují přepaly obr. č. 4.9. Snímky proto pořizuji více podexponované.
Obrázek č. 4.9: Zobrazení histogramu s přepaly fotografie na displeji DSLR
6
Histogram - je graf, na kterém je zobrazeno množství jasových složek v dané fotografii. Pro každou hodnotu jasu od černé po bílou je zobrazené množství v obraze. [17]
33
Pořízení infrafotografií není tak složité, jak se na první pohled zdá. Vytvoření infrasnímku má však celkem dlouhý průběh. Pokud nepočítám hledání vhodné scény pro snímky, ale pouze čas od příchodu na místo a následný průběh pořízení infrafotografie, vytvoření jedné infrafotografie mně osobně zabralo zhruba 10 - 30 minut.
4.3 Chyby v obraze při infrafotografii Při fotografování v infračerveném spektru se mohou projevit různé vady a chyby v obraze. První vadou, kterou bych zmínil, je neostrost objektů na snímku. Ta je způsobená pohybem při dlouhých expozicích, například když vítr rozpohybuje větve a listí. Tyto neostrosti jsou zobrazeny na obr. č. 4.10. Tento nedostatek se dá odstranit pouze tím, že budeme fotografovat za bezvětří. Vada neostrosti zapříčiněná větrem nemusí být vždy považována za chybu. Je pouze na autorovi, jestli se bude snažit těmto neostrostem vyvarovat, nebo naopak je chce mít v obraze zachyceny. Některé snímky s těmito neostrostmi mají totiž také své kouzlo.
Obrázek č. 4.10: Neostrosti v obraze zapříčiněné větrem Další chybou, která může nastat při infrafotografii je, že nezakryjeme hledáček u DSLR. Tímto hledáčkem proniká světlo dovnitř do fotoaparátu a vznikají tím na snímku různé barevné fleky, více obr. č. 4.11. Tento nedostatek lze odstranit zakrytím hledáčku krytkou. Pokud nemáme originální krytku k fotoaparátu, můžeme ji nahradit kusem tmavé nepropustné tlusté látky nebo např. černou izolační páskou.
34
Obrázek č. 4.11: Barevné fleky způsobení nezakrytím hledáčku. Další vadou, se kterou jsem se setkal při pořizování infrafotografií, jsou odlesky od objektivu a filtru, obr. č. 4.12. Tyto vady jsou způsobeny zářením silného světelného zdroje (např. sluncem) na filtr a objektiv, tento zdroj světla nemusí být viditelný přímo v obraze, ale může na fotoaparát dopadat i z boku. Na výsledném snímku se to projeví různými světelnými obrazci (tzv. prasátky). Tato vada lze odstranit použitím sluneční clony, případně jiným způsobem zastínění objektivu.
Obrázek č. 4.12: Snímek s odlesky filtru a objektivu Poslední chybou, která se projevují u infrafotografie, je slévání a ztráta detailů v důsledku přeexponování červeného barevného kanálu. Jestliže digitální fotoaparát, který vlastníme, nám neumožňuje zobrazení histogramu pro každý barevný kanál, tak tuto vadu bez použití počítače nezjistíme. 35
Výsledná fotografie, kde se projevuje tato vada, vypadá na první pohled normálně bez jakýkoliv přepalů, a ani jasový histogram neukáže chyby. Ovšem v místech, kde má červený kanál největší intenzitu, dochází k jednolitosti a ztrátě detailů [29]. Zjistit tuto vadu dokáže zobrazený histogram červeného kanálu, nebo pomocí zobrazení přepalu, ale pouze předtím, než upravíme vyvážení bíle. Ukázka míst kde se ztrácí detail je na obr. č. 4.13. a histogramy k této fotografii jsou uvedený na obr. č. 4.14.
Obrázek č. 4.13: Zobrazení ztráty detailu při přeexponování červeného kanálu
Obrázek č. 4.15: Zobrazení histogramů k obr. č. 4.13 36
5. Počítačové úpravy infrafotografie 5.1 Vybavení pro úpravu infrafotografií Pro upravování infrafotografií jsem měl k dispozici následující hardwarové vybavení. Základem mi byl notebook Asus F3JR v konfiguraci s dvoujádrovým procesorem Intel při 2 GHz, 3 GB paměti RAM, 200 GB harddisk při 7200 ot./min. a diskrétní grafickou kartou ATI Mobility Radeon X2300. Tento notebook v porovnání s novějšími typy notebooků nedisponuje vysokým výkonem, což bylo znát při následné práci s grafickými programy, u kterých některé operace trvaly déle. K notebooku jsem měl připojen externí monitor LG W2220P. Ten je určen spíš k domácímu použití než pro profesionální grafiky, ale i tak disponuje dobrými vlastnostmi, jakými jsou displej velikosti 22" typu E-IPS7, rozlišení 1680 x 1065 pixelů a 8 bitové zpracování barev s přesným pokrytím barevného prostoru sRGB8 [30]. Pro lepší práci s počítačem používám externí klávesnici a myš. Při editaci fotografii je práce s myší nepřirozená a málo přesná, a proto využívám tablet Genius M610, který má velikost snímací plochy 254 x 152 mm při rozlišení 4000 LPI a s rozlišením tlaku na 1024 stupňů [31]. K editaci fotografií jsem použil 2 programy, které jsem si vybral pro jejich rozšířenost a oblíbenost mezi fotografy. Prvním byl Zoner Photo Studio 14, jednoduchý a komplexní program, jehož součástí je správce, prohlížeč a editor fotografií, jež také umožňuje zpracovávat RAW soubory. Druhým grafickým programem, který jsem použil k úpravám, je Adobe Photoshop CS4. Tento program je známý a hodně používaný mezi fotografy, obsahuje velké množství úprav, filtrů, práci ve vrstvách a také množství různých modulů. Pro svou práci jsem použil i modul ke zpracování RAW souborů Camera RAW 5.0, také od společnosti Adobe.
5.2 Zpracování RAW souboru Při infrafotografování je dobré ukládat si pořízené snímky do souborového formátu typu RAW, a poté je v počítači upravit do výsledné podoby. Soubor formátu RAW je digitální obdobou filmového negativu. Snímací čip digitálního fotoaparátu zaznamená informace o obraze, poté je zesílí o velikost ISO a převede v AD převodníku do digitální podoby. Tyto data se zaznamenají v RAW souborech [17]. Na souborech uložených v tomto formátu můžeme pomocí speciálních programů upravovat expozici, vyvážení bílé, ostrost apod. Tyto úpravy nejsou ztrátové a vždycky se můžeme vrátit k původnímu snímku. Soubory formátu RAW nemají stejné přípony souboru, protože každý výrobce digitálních fotoaparátů používá jiné označení pro RAW snímky. Tyto přípony jsou zaznamenány v tabulce 5.1 [32] [17].
7 8
E-IPS, typ LCD panelu, který se vyznačuje kvalitním podáním barev a dobrými pozorovacími úhly. sRGB, barevný prostor určený převážně pro domácí a kancelářské použití. [17]
37
Výrobce
Přípona souboru Adobe .dng (otevřený standard) Canon .crw, .cr2 Fuji .raf Kodak .kdc, .dcr, .drf Minolta .mrw Nikon .nef, .nrw Olympus .orf Panasonic .raw ,.rw2 Pentax .ptx, .pef Sigma .x3f Sony .arw, .srf, .sr2 Tabulka č. 5.1: Přípony souborů RAW [32] [17] Ve své práci jsem pro zpracování RAW souborů použil programy Zoner Photo Studio 14 a Camera RAW 5.0. Každý z programů má trochu jiný postup a také výslednou obrazovou kvalitu. Jako první se budu zabývat postupem v programu Zoner Photo Studio 14. Po spuštění programu Zoner Photo Studio si ve správci najdeme a označíme fotografie, které budeme chtít upravit. Nesmíme zapomenout označit pořízené snímky testovacího obrazce pro vyvážení bílé (infrafotografie bílého papíru nebo 18 % šedé tabulky). Doporučuji tyto označené fotografie zkopírovat do nové složky a tam je všechny označit. Poté spustíme RAW editor, obr. č. 5.1, pomocí záložky v právem horním rohu.
Obrázek č. 5.1: RAW editor v Zoner Photo Studio 14 Po zobrazení RAW editoru začneme jako první upravovat testovací snímek pro nastavení vyvážení bílé. Snímek si najdeme v levém panelu, kde jsou ukázány náhledy fotografií. Testovací snímek nám poslouží pouze pro nastavení vyvážení bílé, které najdeme v pravém panelu na první záložce pod názvem Vyrovnání bílé. V této nabídce použijeme kapátko a umístíme jej na testovací papír. Můžeme vyzkoušet více míst na papíře a vybrat hodnotu, která se nám zdá nejlepší. Hodnoty vyvážení bílé mi většinou ukazovaly teplotu bílé 2000°, s odstínem mezi -26 až -28. 38
Opravdová hodnota teploty bílé v infrafotografii se nachází mnohem níž než 2000°, a proto programy mají s jejím zobrazením problémy. Všimnout si toho můžeme například tak, že pokud ručně nastavíme stejné hodnoty, které jsme získali pomocí kapátka, bude jejich výsledná barevnost rozdílná, více obr. č. 5.2 a obr. č. 5.3.
Obrázek č. 5.2: Vyvážení bílé pomocí kapátka
Obrázek č. 5.3: Vyvážení bílé pomocí ručně nastavených hodnot Po vyvážení bílé pomocí kapátka si musíme toto nastavení uložit pro použití na dalších snímcích. To provedeme následovně. Na panelu nástrojů je vedle položky Nastavení ikona (malá modrá disketa), která slouží pro uložení nastavení. Tu potvrdíme a v následujícím okně si pojmenujeme vlastní nastavení. Zde je dobré to vhodně pojmenovat, např. „Vyvážení bíle - infrafotografie“. V dalším okně zatrhneme pouze uložení hodnot pro vyrovnání bílé a potvrdíme. Tímto máme připravené vyvážení bílé pro použití na ostatních snímcích. Při samotném zpracování infrafotografií budeme postupovat jako při zpracování normálních fotografií. Vždy jako první úpravu vyvážíme bílou, v panelu nástrojů u položky Nastavení vybereme námi uložené hodnoty k nastavení bílé, a poté můžeme přistoupit 39
k dalším úpravám. Dalším krokem je nastavení expozice snímku. Zde můžeme provést korekci expozice, jehož rozsah je sice umožněn až +- 4 EV, ovšem použitelné hodnoty jsou do +-1,5 EV. Další dva jezdce Světla a Stíny slouží k odstranění přepalů (přeexponované místa) a podpalů (podexponované místa). U položky Kontrast měníme kontrast ve středních tónech, nastavení Zřetelnost pak mění lokální kontrast na hranách. V následujících krocích můžeme snímky doostřit v menu Ostrost a také odstranit šum položkou Redukce šumu, který je v infrafotografií velmi výrazný i při nízkých hodnotách ISO. Posledním krokem je upravení kontrastu pomocí Tonální křivky do takové podoby, která se nám nejvíce líbí. Když máme infrafotografii upravenou, můžeme ji uložit do fronty, a poté hromadně ukládat snímky nebo si uložit konkrétní snímek. V RAW editoru v programu Zoner Photo Studio 14 je mnoho dalších úprav a efektů. Zde je ovšem popsán pouze základní postup pro úpravu infrafotografie. Druhým programem pro zpracování RAW souborů je Camera RAW 5.0, obr. č. 5.4. Tento program je zásuvným modulem grafického editoru Adobe Photoshop CS4. V některých verzích instalace je tento modul už obsažen v instalaci Photoshopu. Pokud jej nemáme, můžeme si jej zdarma stáhnout z internetových stránek společnosti Adobe.
Obrázek č. 5.4: RAW editor Camera RAW 5.0 v programu Adobe Photoshop CS4 Při zpracovávání RAW souborů v tomto programu máme i zde problém s vyvážením bílé. Ovšem ani pomocí ručně nastavených hodnot nebo pomocí kapátka se nedostaneme na správnou barevnost snímku, obr. č. 5.7. K tomu abychom se dostali na správné barevné podání, si budeme muset vytvořit vlastní kalibrační profil, který potom použijeme pro vyvážení bílé. Pro vytvoření kalibračního profilu si musíme stáhnout a nainstalovat dva programy z internetových stránek společnosti Adobe, a to programy Adobe DNG Converter z www.adobe.com/support/ a DNG Profile Editor z http://labs.adobe.com/wiki/. Také zde si vytvoříme složku, do které si zkopírujeme testovací snímek pro vyvážení bíle a následně spustíme program Adobe DNG Convertor, obr. č. 5.5. Vybereme si složku se zkušebním snímkem a necháme do ní převést snímek do formátu dng.
40
Obrázek č. 5.5: Převodník z RAW na dng, Adobe DNG Convertor Poté co máme testovací snímek převedený do souboru typu dng, spustíme druhý stáhnutý program DNG Profile Editor, obr. č. 5.6, a v něm si otevřeme testovací snímek. V pravém panelu zobrazíme záložku Color Matrices a u nabídky White Balance Calibration nastavíme hodnotu pro Temperature na -100. V posledním kroku uložíme kalibrační profil, klikneme na File a vybereme Export profile... (klávesová zkratka Ctr + E). Tento profil uložíme do složky v systému Windows 7 C:\Users\%USER_NAME%\AppData\Roaming\Adobe\CameraRaw\CameraProfiles
Obrázek č. 5.6: Program pro editaci profilů Adobe DNG Profile Editor Po těchto krocích si v Camera RAW 5.0 otevřeme testovací snímek. Na pravém panelu zvolíme záložku Kalibrace fotoaparátu a vybereme námi vytvořený profil. Následovně přepneme zpět na Základní záložku, v horní liště vybereme kapátko a provedeme vyvážení bílé na papír ve snímku. Můžeme si zde všimnout, že hodnoty u nastavení vyvážení bíle mají špatné parametry. To ovšem nevadí, protože obraz má správnou barvu. Na obr. č. 5.7 je 41
zobrazeno nastavení vyvážení bílé v infrafotografii pomocí kapátka a na obr. č. 5.8 je zobrazeno vyvážení bílé za pomoci námi vytvořeného kalibračního profilu.
Obrázek č. 5.7: Vyvážení bílé pomocí kapátka v Camera RAW 5.0
Obrázek č. 5.7:Vyvážení bílé pomocí kapátka a vytvořeného kalibračního profilu v Camera RAW 5.0 Po správném nastavení bílé provedeme další základní nastavení obrazu infrafotografií. Začneme s úpravou expozice. Také zde doporučuji nenastavovat expozici více než +-1,5 EV. U volby Obnovení nastavujeme úroveň pro odstranění přepalů, naopak u položky Vyplnit světla upravujeme podpaly. Volbou Černé zvyšujeme velikost tmavých oblastí. Světlost snímku můžeme nastavit u volby Jas a úpravu celkového kontrastu provedeme u položky Kontrast, který ovlivňuje převážně střední tóny. Pro přesnější nastavení kontrastu snímku můžeme zvolit Tónovou křivku, která se nachází ve druhé záložce na pravém panelu. Rád bych zde ještě zmínil možnost doostření snímku a odstranění šumu, kde obě z možností nalezneme na třetí záložce v pravém panelu. 42
Závěrem tyto programy mezi sebou porovnám. Při úpravách RAW souboru v editoru od společnosti Zoner byly úpravy rychle proveditelné a bez nutnosti dalších nastavení, ovšem výsledné fotografie trpěly větším šumem. Použití editoru Camera RAW už není tak jednoduché, ale výsledná kvalita fotografií mluví v jeho prospěch. Srovnání obrazové kvality je ukázáno v obr. č. 5.8 a obr. č. 5.9, kde jsou ve výřezu fotografií zobrazeny oblasti s vyšším výskytem šumu.
Obrázek č. 5.8: Zobrazení šumu v programu Zoner Photo Studio 14
Obrázek č. 5.9: Zobrazení šumu v programu Camera RAW 5.0
43
5.3 Další úpravy a efekty v infrafotografii V infrafotografii se můžeme setkat s velkým množstvím efektů a úprav, které se používají při úpravách digitální fotografie. Zde se zmíním jen o několika, dle mého názoru nejpoužívanějších. U všech je však potřeba nejdříve upravit RAW soubor. Tento postup je blíže popsán v předchozí kapitole. První úpravou, kterou chci zmínit, je míchání kanálů. Infrafotografii otevřeme ve Photoshopu, zvolíme menu Obraz|Přizpůsobení|Míchání kanálů. Zde u červeného kanálu nastavíme červenou na 0% a modrou na 100% a poté u modrého kanálu červenou na 100% a modrou na 0%. Tím se přehodí barevnost a například obloha bude zbarvena do modra a rostliny budou do červena. Efekt můžeme vyladit pomocí úprav odstínu a sytosti v menu Obraz|Přizpůsobení|Odstín a sytost. Závěrem upravíme kontrast pomocí křivky, menu Obraz|Přizpůsobení|Křivky [15]. Efekt můžeme vidět na obr. č. 5.10.
Obrázek č. 5.10: Efekt prohození červeného a modrého kanálu Další úpravou infrafotografie je převedení obrazu do černobíle podoby. Tohoto efektu lze dosáhnout několika způsoby. Mně se nejlépe pracuje s možností převést snímek do černobílého obrazu v Camera RAW. Zde na pravém panelu zvolíme čtvrtou záložku HSL/Stupně šedi a tam označíme Převést na stupně šedi, kde můžeme ještě upravit tonalitu u každé barevné složky. Černobílé zobrazení infrafotografie je ukázáno na obr. č. 5.11.
44
Obrázek č. 5.11: Černobílá infrafotografie Dále ještě zmíním efekt kolorování fotografie a barevného tónování. Pro nastavení kolorování infrafotografie ve Photoshopu musíme do menu Obraz|Přizpůsobení|Odstín a sytost. Zde zvolíme Kolorovat a nastavíme odstín barvy a její sytost. Ukázka kolorovaní infrafotografie je na obr. č. 5.12.
Obrázek č. 5.12: Kolorování infrafotografie Pro možnost barevného tónování využijeme programu Camera RAW, v pravém panelu na páté záložce pod názvem Rozdělené tónování. Zvlášť si můžeme nastavit odstín a sytost pro světla a stíny, také můžeme nastavit vyvážení mezi nimi, více obr. č. 5.13.
45
Obrázek č. 5.13: Efekt rozděleného tónování Poslední efektem, který se začal s nástupem digitální fotografie u infrafotografování používat, je HDR9 fotografie. Pro vytvoření takové infrafotografie potřebujeme více snímků s rozdílnou expozicí. Výsledná fotografie vznikne složením těchto snímků a má vysoký dynamický rozsah scény, více obr. č. 5.14 [14]. Popis a postup vzniku HDR fotografií je blíže zpracován v bakalářské práci Branislava Štukovského s názvem Turistická fotografie a HDR.
Obrázek č. 5.14: HDR Infrafotgorafie [14]
9
HDR, High Dynamic Range, umožňuje větší dynamický rozsah expozic než u normální snímací techniky [17]
46
5.4 Postup při úpravách infrafotografií v příloze mé bakalářské práce Než jsem začal upravovat snímky, které budou v mé bakalářské práci použity v příloze, vybral jsem si z velkého množství nafocených infrasnímků dvacet nejlepších. Vybíral jsem je tak, aby k sobě ve vazbě ladily jak barevně, tak i esteticky. Pro úpravy těchto infrafotografií jsem používal program Adobe Photoshop CS4 a jeho modul Camera RAW 5.0. Prvním krokem bylo zpracování RAW souborů, kde jsem nastavil vyvážení bíle, upravil expozici a snížil hladinu šumu. Poté jsem snímky upravoval ve Photoshopu, kde jsem retušoval jejich chyby a na některé jsem použil ořez. Občas jsem snímky také zrcadlil, aby zde různé linie směřovaly do středu ve vazbě. Po stránce barevnosti infrafotografií jsem nechtěl, aby snímky vypadaly nepřirozeně a naopak aby šlo poznat, že se jedná o infrafotografie. Proto jsem zvolil efekt kolorování obrazu. Další úpravou na fotografiích byla změna kontrastu na určitých místech, která jsem za pomocí masek, vrstev a prolnutí zesvětlil, nebo naopak ztmavil. Závěrečnou úpravou bylo nastavení jasu a celkového kontrastu pomocí křivek. Nakonec jsem snímky umístil do vazby a vytisknul. Při zkušebním tisku dvou stránek z různých profesionálních tiskáren, jsem byl nemile překvapen, že vytisknutá stránka se zásadně lišila od té v elektronické podobě. Abych odstranil tyto nedostatky, musel jsem znovu na všech snímcích upravit obraz zvýšením jasu a kontrastu, obzvlášť na tmavých místech. Výsledné stránky jsem také exportoval do jiného datového formátu. Tímto postupem jsem docílil výsledných infrafotografií, umístěných v příloze bakalářské práce.
47
6. Závěr Cílem této bakalářské práce bylo postihnout problematiku infrafotografie. Z tohoto důvodu byla práce rozdělena do třech hlavních částí, které postupně objasnily jak historii infrafotografování, tak postup při jejich tvorbě a následných počítačových úpravách v programu Zoner Photo Studio 14 a Adobe Photoshop CS4 s modulem Camera RAW 5.0. Protože jsem zde narazil na nedostatek publikací týkajících se tohoto tématu, čerpal jsem většinou z internetových zdrojů. Hlavní částí bakalářské práce byl soubor dvaceti infrafotografií zámeckého parku v Javorníku. Při jejich tvorbě jsem získal mnoho zkušeností jak se samotnou infrafotografií, tak s autorským zachycením krajinného detailu. Nemalou zkušeností pro mě byla příprava makety přílohy a také její tisk, u kterého jsem se dostal až na limity profesionálních tiskáren. S infrafotografií touto prací nekončím a budu se jí i nadále věnovat. Věřím, že moje práce bude přínosem pro další fotografy a třeba je také zaujme, jako mě.
48
7. Použitá literatura [1]
MRÁZKOVÁ, Daniela. Příběh fotografie. Odbornou revizi provedl Jiří Macků. 1. vyd. Praha: Mladá fronta, 1985. 275 s., 16 s. obr. příl.
[2]
SUDEK, Josef. Fotografie. S úvodní studií Lubomíra Linharta. 1. vyd. Praha: SNKLHU, 1956. 48 s., 232 s. obr. příl.
[3]
KUKLÍK, Karel. Šumava. Úvod a texty k vyobrazením Bohumír Mráz. 1. vyd. Praha: Panorama, 1984, 240 s.
[4]
SÁGL, Jan. Jihočeská krajina. Úvod a texty k vyobrazením Pavel Vrba. 1. vyd. Praha: Pressfoto, 1984. 1 sv., barev. obr. příl.
[5]
PIHAN, Roman. Mistrovství práce se světlem: průvodce fotografa pro každou světelnou situaci. Spoluautor fotografií Jan Březina. 1. vyd. Praha: IDIF, 2008. 238 bar. s.
[6]
Life Pixel Infrared Conversion Services. Digital Infrared Photography Primer [online]. [cit. 5. dubna 2012] Dostupné z URL: http://www.lifepixel.com/infrared-photography-primer
[7]
BECK, Benjamin S. First invisible radiation photography [online]. [cit. 5. dubna 2012] Dostupné z URL:
[8]
RICE, Patrick. Digital Infrared Photography: Professional Techniques and Images [online]. Ilustr.vyd. Amherst Media, Inc.,2004. 128 bar.str. [cit. 5. dubna 2012] Dostupné z URL:< books.google.cz/books?id=okpAFYTEl0C&printsec=frontcover&dq=digital+infrared+photography >
[9]
WILLIAMS, Robin, WILLIAMS, Gigi. Pioneers of invisible radiation photography [online]. Aktualizace 3. května 2002, [cit. 10. dubna 2012] Dostupné z URL: < http://www.mediphoto.com.au/Article_04/07.html>
[10]
WILLIAMS, Robin, WILLIAMS, Gigi. Pioneers of invisible radiation photography [online]. Aktualizace 3. května 2002, [cit. 10. dubna 2012] Dostupné z URL:
[11]
SRNA, Michal. Objevte svět infrafotografie [online]. Aktualizace 7. července 2010, [cit. 2. března 2012] Dostupné z URL:
[12]
CHRISTIAN, Mary. Weegee (Arthur Fellig) [online]. 2009 Oxford University Press. [cit. 10. dubna 2012] Dostupné z URL:
[13]
GRAHAM-DIXON, Andrew. Exposed: Voyeurism, Surveillance and the Camera, Seven magazine review [online]. Aktualizace 7. července 2010. [cit. 10. dubna 2012] Dostupné z URL: 49
[14]
SANDIDGE, Deborah. Digital Infrared Photography Photo Workshop [online]. 1 vyd. USA: Wiley Publishing, Inc., 2009. 258 bar. s. Dostupné z URL:
[15]
ŠIMONOVIČ, Sušan. Jak na infračervenou fotografii. Digi foto: zaostřeno na foto a video, 2009, roč. 5, č. 9, s. 102-107.
[16]
HOYA CORPORATION USA Optics Division [online], 2003-2012. Dostupné z URL:< http://www.hoyaoptics.com/color_filter/ir_transmitting.htm >
[17]
PIHAN, Roman, Mistrovství práce s DSLR: vše, co jste chtěli vědět o digitální zrcadlovce a nikdo vám to neuměl vysvětlit. Spoluautor Ondřej Neff. 3. aktualiz. vyd. Praha: IDIF, 2008. 230 bar. s.
[18]
Satomar, s.r.o. Server FotoFanda.cz je věnován všem příznivcům digitální fotografie [online]. Aktualizace 26. dubna 2010 [cit. 22. dubna 2012]. Dostupné z URL:
[19]
MEGAPIXEL s.r.o. Specializované prodejny s digitální technikou [online]. 2012 [cit. 22. dubna 2012] Dostupné z URL:
[20]
Milan Škoda - Foto. Centrum FotoŠkoda [online].2010[ cit. 22. dubna 2012]. Dostupné z URL:< http://www.fotoskoda.cz/eobchod/s137-cz-efektove-filtry>
[21]
FARECE, Joe. Complete Guide to digital infrared Photography, A Lark Photography Book. [online] Ilustr. vyd. Larsk Books, 2006. 160 bar. s. Dostupné z URL:
[22]
NAVARRO, Juan Pablo. Fotografía Infrarroja (Artículo)[online]. Aktualizace 1. dubna 2012 [cit. 28. dubna 2012]. Dostupné z URL:
[23]
Hannemyr Nye Medier AS. What lenses are suitable for IR photography [online]. [cit. 28. dubna 2012]. Dostupné z URL:
[24]
ATKINS, Bob. Canon EOS Infra-Red (IR) Compatible Lenses [online] [cit. 28. dubna 2012]. Dostupné z URL:
[25]
Hotspot lenses [online]. Aktualizace 2. ledna 2012.[cit. 28. dubna 2012]. Wikispaces. Dostupné z URL:
50
[26]
KUPSA, Michal. Test fotoaparátu Sony DSC-F 828 [online]. 28. dubna 2004 [cit. 3. května 2012]. Dostupné z URL:
[27]
IR Infrared with Sigma 17-70 [online]. Aktualizace 5. ledna 2010 [cit. 28. dubna 2012]. Flickr. Dostupné z URL:
[28]
Československý fotoobchod. Obchod s garanci časopisu ČSF [online]. 2010 [cit. 22. dubna 2012] Dostupné z URL: < http://www.csfotoobchod.cz/eshop/fotograficke-filtry/filtry-b-w/infra.html>
[29]
KUPSA, Michal. FotoInspirace - Digitální IR fotografie [online]. 13. června 2005 [cit. 3. května 2012]. Dostupné z URL:
[30]
BÁBÍČEK, Radek. LG Flatron W2220P: Kvalitní e-IPS panel za 5500 Kč [online]. 11. června 2010 [cit. 7. května 2012]. Dostupné z URL:
[31]
Genius,KYESystemsCorp. 6” x 10” slim tablet for sketchers & artists [online]. 2011 [cit. 7. května 2012]. Dostupné z URL:
[32]
PIHAN, Roman. Vše o formátu RAW [online]. 19. března 2008 [cit. 7. května 2012]. Dostupné z URL:
51
