
دامنه پویا یا داینامیک رنج (Dynamic Range) که به اختصار (DR) نمایش داده میشود، اصطلاحی مهم در حوزه عکاسی و فیلمبرداری است که آشنایی با آن و درک نحوه عملکرد دوربین در ارتباط با این موضوع، برای خلق اثرهایی بینقص ضروری است. اما محدوده پویا به چه معناست؟ این مفهوم به تفاوت تاریک ترین قسمت تصویر با روشن ترین قسمت آن اشاره دارد: نسبت کنتراست بین تیرهترین و آشکارترین رنگهای سوژه که دوربین قادر به ثبت آن است. با ما در این مقاله از مهرانی کم همراه باشید تا بیشتر به معنای این موضوع، اهمیت و تکنیک های عکاسی و فیلمبرداری مرتبط با آن بپردازیم.
تعریف داینامیک رنج و تأثیر آن در عکاسی و فیلمبرداری
پیش از آنکه وارد مبحث محدوده داینامیک شویم، بیایید نگاهی به تعریف کنتراست بیاندازیم: کنتراست (Contrast) به تضاد و تفاوت بین اجزای مختلف تصویر اشاره دارد: اختلاف بین رنگها، تناژها، نورها، بافت، مضامین و… حال دو نوع تاریک ترین و روشن ترین عنصر در یک قاب را در نظر بگیرید؛ داینامیک رِنج نسبت کنتراست بین این دو عنصر را شامل میشود.
در مبحث نور، این دامنه داینامیک مشخص میکند که بین این دو (خالصترین سیاه و خالصترین سفید) چه طیفی از روشنایی وجود دارد. هرچه این دامنه گستردهتر باشد، جزئیات بیشتری در عکس قابل تشخیص و مشاهده هستند.
مورد دیگری که باید به تعریف آن بپردازیم، مفهوم توقف یا استاپ (Stop) است که به معنی تغییر دو برابری در میزان نور رسیده به سنسورهای دوربین میباشد (بخاطر عوامل گوناگون این میزان ممکن است تغییر کند) یا به عبارتی دو برابر شدن سطح نور دریافتی است.
حال بیایید به داینامیک رینج بازگردیم. این محدوده نوری که میان تاریکترین و روشنترین قسمت قاب قرار داشته و یک دوربین میتواند جزئیات آنها و دامنه میانه آنها را ثبت کند، با واحد EV (Exposure Value) یا Stops بیان میشود. هرچه تعداد این توقفها بیشتر باشد، محدوده داینامیک بیشتر بوده و جزئیات تصویر و کیفیت آن در نقاط تاریک و روشن بیشتر است.
برای مثال چشم انسان به طور طبیعی میتواند 20 تا 24 استاپ نور را مشاهده کرده و جزئیات روشن و تاریک را تشخیص دهد. از طرفی دوربینهایی که با 10 تا 15 استاپ عکاسی میکنند، از بهترین گزینهها برای عکاسی حرفهای هستند.
چرا افزایش محدوده داینامیک اهمیت دارد ؟
جواب این سوال ساده است: هرچه حوزه داینامیک یک دوربین بالاتر باشد، ریزهکاریها و کیفیت آنها در نقاط سیاه و سفید بهتر مشاهده میشود و هرچه این ظرفیت کمتر باشد، نقاط روشن در عکس و فیلم به سفیدی گراییده و جزئیات نقاط تیره کمتر معلوم میشوند و سیاه به نظر میرسند.
به عبارتی سنسور دوربینهایی با استاپ یا گامهای بیشتر باعث روشنتر شدن تصویر و گامهای کمتر به معنی تاریک شدن و از دست رفتن جزئیات عکس است. (در نواحی با بیشترین و کمترین کنتراست) چرا که هرچه این استاپها بیشتر باشد، دامنه دینامیک بیشتر بوده و محدوده نوری که دوربین میتواند ثبت کند بیشتر خواهد بود.
این محدوده زیادتر زمانی اهمیت و تأثیر خود را بیشتر نشان میدهد که در حال فیلمبرداری/عکاسی از یک محیطی با تضاد بالای نوری باشید. مانند منظرهای با نور تابان خورشید یا شب تیره با نور ماه و هر محیطی که هایلایت و تضاد نوری و رنگی بسیاری ایجاد میکند.
برای اینکه عکس یا فیلم مورد نظر طبیعی و بینقص ثبت شود، نیاز است تا دوربین شما محدوده داینامیک بالایی داشته باشد تا بتواند بیشترین اطلاعات را از نواحی با کنتراستهای زیاد و کم به دست آورده و جزنیات سوژه را حفظ کند.
چگونه دامنه داینامیک را افزایش دهیم ؟ + تکنیک های کاربردی
برای بهبود دامنه دینامیک در هنگام عکاسی و فیلمبرداری میتوان از روشهای زیر استفاده کرد:
- نور مصنوعی: استفاده از منابع نوری اضافه مانند رینگ لایت، فلش، ال ای دی که انواع مختلفی از نور و رنگ را ارائه میدهند، میتواند به تنظیم دلخواه دامنه دینامیک (آشکار کردن نواحی تاریک، ملایم کردن سایهها و…) کمک کند. نحوه و مکان قرار دادن نور مصنوعی، رنگ، میزان و شدت نور آنها باید مورد توجه قرار گیرد.
- حالت High Dynamic Range یا (HDR): با استفاده از این قابلیت، دوربین جزئیات و دامنه داینامیکی 3 تا 5 عکس (از سوژه ثابت و بدون حرکت) را با یکدیگر میکند. دوربینها این فرآیند را به صورت خودکار انجام داده و با گرفتن چند عکس با ضرایب نوردهی متفاوت، بهترین شات را با فرمت RAW ثبت میکند.
- تنظیم ISO، دیافراگم و شاتر: ISO میزان حساسیت سنسورهای دوربین به نور را تعیین میکند. کاهش آن در نور مناسب و افزایش آن در نور کم میتواند داینامیک رِنج بهتری ارائه دهد. از طرفی دیافراگم میزان نور ورودی به دوربین را تعیین میکند. هرچه این دیافراگم بازتر باشد، نوری که به لنز میرسد بیشتر بوده و بالعکس. بهتر است در محیطهای روشن و با نور مناسب، بسته تر باقی بماند. سرعت شاتر میزان نوری را کنترل میکند که وارد سنسورهای دوربین میشود. بنابراین سرعت کندتر آن میتواند جزئیات بیشتری را به ثبت برساند.
- فیلترهای (Neutral Density (ND: فیلترهای شیشهای یا پلاستیکی با ضرایب کاهش نور مختلف که روی لنز دوربین قرار میگیرند و شدت نور وارد شده به سنسورها را کنترل میکنند. استفاده از این فیلترها (خصوصاً در شرایط نوری شدید یا متفاوت) میتواند از شدت نور محیط کاسته و محدوده پویا را متعادل نگه دارد.
بیشتر بخوانید: ایزو (ISO) در دوربین چیست ؟
در صورتی که تصاویر و فیلمها را به صورت خام و با فرمت RAW ذخیره کنید، کار ویرایش عکس و تنظیم نور، هایلایت و کنتراست آنها راحتتر و بهتر انجام میشود چرا که اطلاعات موجود در فایلها دست نخورده و با کیفیت اصلی در دسترس خواهد بود. آخرین راهکار برای انجام تغییرات و کار بر روی دامنه دینامیک عکس و فیلم ها، ادیت آنها با نرمافزار های حرفهای و پیشرفته است.
عوامل موثر بر داینامیک رنج
در ادامه به بررسی عوامل مؤثر بر داینامیک رنج در عکاسی میپردازیم:
۱. ویژگی های سنسور دوربین
اندازه و کیفیت سنسور: سنسورهای بزرگتر معمولاً توانایی جذب نور بیشتری دارند که به افزایش داینامیک رنج منجر میشود. همچنین کیفیت پیکسلها و حساسیت آنها به نور نقش مهمی در ثبت جزئیات در مناطق روشن و تاریک دارد.تکنولوژی ساخت
سنسور: پیشرفتهای تکنولوژیکی مانند استفاده از سنسورهای BSI (Back Side Illuminated) باعث بهبود عملکرد در شرایط نوری مختلف شده و داینامیک رنج را افزایش میدهد.
۲. فناوری و الگوریتمهای پردازش تصویر
پردازشگر تصویر (Image Processor): قدرت پردازش تصویر در دوربینها به بهبود ثبت جزئیات و کاهش نویز کمک میکند. پردازشگرهای پیشرفته میتوانند از طریق الگوریتمهای هوشمند، اطلاعات ثبتشده توسط سنسور را به گونهای بهینه کنند که داینامیک رنج افزایش یابد.
الگوریتمهای کاهش نویز: استفاده از الگوریتمهای نوین برای کاهش نویز، به ویژه در شرایط نوری کم، به حفظ جزئیات در سایهها و مناطق تاریک کمک میکند.
۳. شرایط نوری محیط
نور محیط و کنتراست صحنه: صحنههای با کنتراست بالا (به عنوان مثال، مناظری که هم شامل نور شدید و هم سایههای عمیق هستند) از دوربین میخواهند تا بتواند جزئیات را در هر دو منطقه ثبت کند. در این موارد، داینامیک رنج بالا اهمیت ویژهای پیدا میکند.
نوردهی و زمان نگهداری (Exposure): تنظیمات صحیح نوردهی میتواند به بهبود نمایش جزئیات در هر دو سر طیف نور و سایه کمک کند. استفاده از تکنیکهایی مانند Bracketing و HDR نیز از جمله روشهایی است که میتوانند داینامیک رنج نهایی عکس را افزایش دهند.
۴. نوع و کیفیت لنز
کیفیت اپتیکی لنز: لنزهای با کیفیت بالا میتوانند نور را به شکل یکنواخت و دقیق به سنسور انتقال دهند که این امر در ثبت دقیق جزئیات در مناطق روشن و تاریک تأثیرگذار است.
بازتاب نور و افت نور: ویژگیهای فیزیکی لنز مانند افت نور و بازتاب آن نیز میتوانند در کاهش یا افزایش داینامیک رنج مؤثر باشند.
۵. پردازش پس از عکاسی
ویرایش دیجیتال: نرمافزارهای ویرایش عکس مانند Lightroom و Photoshop امکانات فراوانی برای بهبود داینامیک رنج فراهم میکنند. با استفاده از تکنیکهایی مانند تنظیم کنتراست، سایهها و هایلایتها، میتوان جزئیات بیشتری از صحنه را نمایان ساخت.
ترکیب تصاویر (HDR): تکنیک HDR با ترکیب چندین عکس با نوردهیهای مختلف، قادر است داینامیک رنج نهایی عکس را به مراتب افزایش دهد و جزئیات دقیقتری را در مناطق بسیار روشن و تاریک نمایش دهد.
۶. محدودیتهای سختافزاری و نرم افزاری
نویز دیجیتال: وجود نویز، بهویژه در شرایط نوری کم، میتواند مانع از ثبت جزئیات دقیق در سایهها شود و داینامیک رنج را کاهش دهد.
محدودیت های حافظه و پردازش: گاهی اوقات محدودیتهای مربوط به حافظه و سرعت پردازش دوربینها میتواند مانع از استفاده بهینه از پتانسیل داینامیک رنج شود.
کاربردهای عملی داینامیک رنج در عکاسی
داینامیک رنج در عکاسی کاربردهای عملی فراوانی دارد که میتواند به بهبود کیفیت تصاویر در شرایط نوری مختلف کمک کند. در ادامه به چند نمونه از کاربردهای عملی داینامیک رنج در عکاسی اشاره میکنیم:
بیشتر بخوانید: نوردهی در عکاسی چیست ؟
۱. عکاسی منظره
ثبت جزئیات در بخشهای روشن و تاریک: در مناظر طبیعی، معمولاً صحنه شامل آسمان روشن و زمینی در سایه یا حتی سایههای عمیق است. دوربینی با داینامیک رنج بالا میتواند هر دو بخش را به خوبی ضبط کند و از از دست رفتن جزئیات در نواحی بسیار روشن یا تاریک جلوگیری نماید.
استفاده از HDR: تکنیک HDR با ترکیب چندین عکس با نوردهیهای متفاوت، امکان ایجاد تصویر نهایی با داینامیک رنج بالا را فراهم میکند که باعث نمایش بهتری از جزئیات در هر دو سر طیف نور میشود.
۲. عکاسی پرتره
تنظیم مناسب سایهها و هایلایتها: در عکاسی پرتره، حفظ جزئیات در نواحی روشن (مانند چشمها و جلوههای نور طبیعی روی صورت) و نواحی تاریک (مانند سایههای صورت) بسیار اهمیت دارد. داینامیک رنج بالا به عکاس اجازه میدهد تا بتواند به دقت نور را مدیریت کند و از ایجاد کنتراست بیش از حد یا سایههای غیرطبیعی جلوگیری کند.
بهبود در ویرایش پس از عکاسی: عکسهایی با داینامیک رنج بالا در ویرایش دیجیتال انعطاف بیشتری دارند؛ بنابراین، عکاسان میتوانند با استفاده از نرمافزارهایی مانند Lightroom و Photoshop، جزئیات دقیقتر و طبیعیتری را بازیابی کنند.
۳. عکاسی شهری و معماری
نمایش بهتر جزئیات ساختمانی: در صحنههای شهری که اغلب شامل نورهای شدید از طرف پنجرهها، نورپردازی خیابان و سایههای عمیق ناشی از ساختمانها هستند، داینامیک رنج بالا به ثبت بهتر جزئیات در هر دو ناحیه روشن و تاریک کمک میکند.
ایجاد تعادل بین نورهای مصنوعی و طبیعی: در شهرها، معمولاً ترکیبی از نور طبیعی (خورشید) و نور مصنوعی (لامپها، تابلوها و …) وجود دارد. دوربینهایی با داینامیک رنج بالا قادرند تا هر دو نوع نور را به شکلی متعادل ثبت کنند.
۴. عکاسی در شرایط نوری کم و شب
افزایش قابلیت ضبط جزئیات در نور کم: در شرایط شبانه یا صحنههای با نورپردازی ضعیف، دوربینهایی با داینامیک رنج بالا میتوانند تفاوتهای نوری جزئیتر را ثبت کنند و از ایجاد نویز بیش از حد جلوگیری کنند.
بهبود کیفیت تصاویر با تکنیکهای پسپردازشی: استفاده از تکنیکهای ویرایش تصویر برای بهبود داینامیک رنج در صحنههای شبانه، امکان بازگرداندن جزئیات در سایهها و هایلایتها را فراهم میآورد.
۵. عکاسی ورزشی و سریعالعمل
ثبت دقیق لحظات با نور متغیر: در مسابقات ورزشی، شرایط نوری ممکن است به سرعت تغییر کند (مثلاً حضور نورهای مصنوعی یا سایههای سریع). دوربینهایی که داینامیک رنج بالایی دارند، میتوانند در چنین شرایطی عکسهایی با کیفیت بالا ثبت کنند.
کاهش افت جزئیات در حرکات سریع: حفظ جزئیات در هنگام حرکت سریع سوژهها و تغییرات سریع نور به عکاسان ورزشی کمک میکند تا لحظات مهم را بدون از دست دادن جزئیات ثبت کنند.
جمع بندی
همانطور که گفتیم، داینامیک رِنج یا محدوده دینامیک به توانایی دوربین در ثبت با کیفیت جزئیات در روشنترین و تیرهترین قسمتهای محیط اشاره دارد؛ محدوده روشنایی میان نقاطی در عکس و فیلم که بیشترین و کمترین کنتراست را دارند. گسترده بودن این محدوده که با تعداد استاپهای سنسور دوربین دارد، میتواند از خراب شدن جزئیات در هایلایتها و سایهها جلوگیری کند. در این مقاله از مهرانی کم سعی کردیم به طور کامل به این اصطلاح پرداخته و راهکارهایی برای افزایش محدوده پویا ارائه دهیم. امیدواریم که لذت برده باشید.