Чи збільшують ND-фільтри динамічний діапазон, який може «бачити» камера?

Я намагаюся концептуально розібратися, як використання фільтра нейтральної щільності впливає на отримане зображення.

Чи дозволяють ND-фільтри фотокамері знімати сцени з високою контрастністю (без вирізання виділень), ніж це було б інакше? Або вони просто зменшують кількість світла рівномірно, так що деталі виділяються за рахунок втрати деталей тіні?

Якщо говорити технічно, чи ефект ND-фільтра більше нагадує лінійне відображення або відсікання низького рівня освітлення? Дивіться рисунок нижче для прикладів кожного.

Проста відповідь: ні, фільтри ND не збільшують динамічний діапазон.

У зоновій системі ND-фільтр просто переміщує оголення елементів сцени n зупинки нижче. Все, що було в найнижчих n зонах, захоплених без фільтра, вистригається як чорне.

Я можу придумати два сценарії, коли ND-фільтр може збільшити динамічний діапазон, але я не став би його використовувати для цього:

• низькоякісні ND-фільтри зменшать контраст, тому динамічний діапазон трохи збільшується (за рахунок якості зображення)
• фільм дещо прощає недоекспозицію, тож ви можете отримати більше яскравих моментів і все-таки зберегти тіньову деталь при недооціненні; часто ви можете домогтися того, просто скоригувавши параметри експозиції

Це просто темне скло (або, звичайно, смола); це зменшує кількість світла, що потрапляє в лінзу, і це все. У кольоровій відповіді може бути незначна кількість нелінійності (спричиняючи незначне зміщення кольорів), але це лише через відсутність у реальному світі рівномірно атенюючих речовин.

Градуйований (або розбитий) фільтр нейтральної щільності можна використовувати для контролю контрасту, вибірково (за положенням) контролюючи, які частини зображення переглядаються через фільтр, але твердий ND - це лише ослаблення.

Ваше запитання посилається на ND-фільтри, які, на мою думку, більшість вважають твердими ND-фільтрами. Вони в основному використовуються для зменшення витримки при тривалій експозиції або дозволяють відкрити діафрагму для більш малої глибини різкого світла.

Градуйований ND-фільтр зазвичай використовується для збалансування експозиції. У традиційного ND-фільтра верхня частина фільтра темніша (за номінальними упорами для фільтра) і поступово переходить до прозорого. Ви розміщуєте більш темну частину над найяскравішими частинами сцени (світле небо), щоб правильно виставити передній план.

На передньому плані ви не втрачаєте тіньових деталей, оскільки його переглядають через прозору частину фільтра. Якщо у вас є щось, ви отримаєте тіньову деталь, оскільки зможете належним чином розкрити її без яскравого неба, що не призведе до того, що передній план буде нерозкритим.

Однак якщо у вас є тіньові деталі, які вам потрібно зберегти у світлій зоні ... вони, швидше за все, втратяться через яскраве джерело, і єдиним вашим вибором буде використання технології HDR. Деякі з яскравих моментів будуть втрачені у світлій зоні, але я думаю, якщо ви намагаєтесь збалансувати загальну експозицію, це є пунктом вибору - що ви хочете показати на зображенні? Перед фільтрами або HDR вам завжди потрібно було вибирати - виставляти на передній план або експонувати на небо / фон.

Існують також ND-фільтри із зворотним ступенем, які допомагають при заходах / сходах сонця - коли найяскравіша частина неба знаходиться по лінії горизонту. Ви можете зберегти підсвічування та тіньові деталі на небі над сонцем завдяки тому, як градація застосовується до цього фільтра. Найтемніша в центрі, дно прозора ... але з середньої темної області вона поступово світлішає до верху.

Обидва ваші графіки правильні.

Якщо ви представляєте рівні інтенсивності в лінійній шкалі, то лівий графік ("Лінійне відображення") є відповідним. Якщо ви представляєте рівні інтенсивності в масштабі журналу (тобто в кількості зупинок або EVs / LVs ...), правильний графік є відповідним.

До речі, фільтр не затискає темряви. Крива “ND-фільтр” праворуч графіка може бути розширена ліворуч до рівнів негативної інтенсивності (негативні значення EV в порядку).