Градиентные нейтральные фильтры

Градиентные нейтральные фильтры (GND) являются важным инструментом при съёмке сцен с широким динамическим диапазоном. Они являются секретом успеха пейзажных фотографов. И хотя их используют уже более ста лет, сегодня эффект градиента можно применить в цифровом виде, в процессе обработки RAW или последующего редактирования. В любом случае, понимание того, как добиться максимального эффекта от градиентных фильтров, несомненно окажет огромное влияние на качество снимков.

Общие сведения

Когда мы окидываем взглядом пейзаж, наши глаза адаптируются к различным уровням яркости. Стандартная камера, однако, экспозицию при съёмке не меняет. Как следствие, яркие зоны могут стать блёклыми, а тёмные окажутся лишены деталей — по сравнению с тем, как их видели мы.

Хотя фотофильтры зачастую рассматривают как искусственные ухищрения, градиентные фильтры в действительности делают нечто противоположное: помогают вам получить снимок, который ближе к тому, что видят наши глаза.

Принцип их действия состоит в изменении количества пропускаемого света по направлению к одной из сторон фильтра, что может быть использовано практически в любой ситуации, где яркость равномерно изменяется в одном направлении — при наличии чёткой границы, такой как горизонт, или более плавной. В общем случае, эффект сильнее наблюдается на широкоугольных снимках, прежде всего потому что они обычно покрывают соответственно более широкий диапазон яркостей.

Эти фильтры называются градиентными нейтральными, поскольку они имеют градиентный переход (1) от прозрачного до нейтрально-серого (2), и эффективная плотность (3) серого покрытия нарастает и как следствие блокирует больше света.

Градиентные фильтры влияют на два аспекта снимка:

1. Динамический диапазон. Появляется возможность снимать сцены, диапазон яркостей которых превышает возможности камеры. Это наиболее понятное применение.
2. Локальный контраст. Несмотря на то, что GND-фильтры обычно снижают контраст между предельно яркими и тёмными зонами, контраст в каждой из этих зон в действительности повышается* — тем самым улучшая цветность и детальность. Это преимущество является, пожалуй, наименее общеизвестным, притом именно оно максимально улучшает качество снимка.

* Это происходит потому, что предельные тона смещаются ближе к полутонам, где тональная кривая камеры имеет наибольший контраст (а наши глаза наиболее чувствительны к разнице тонов).

Второе преимущество является причиной того, что многие фотографы часто применяют градиентные фильтры, даже когда динамический диапазон сцены соответствует возможностям камеры. Таким образом можно, например, сделать облака более выразительными или заставить их выглядеть более грозно. Существует изумительное многообразие применений.

Типы градиентных фильтров

Действие отдельно взятого градиентного фильтра определяется двумя свойствами:

1. силой. Так обозначают разницу в светопропускании одной стороны фильтра относительно другой.
2. плавностью перехода. Так характеризуют смену тёмных тонов светлыми при движении от окрашенной стороны к прозрачной.

Из этих двух наиболее важной характеристикой является сила фильтра. Ниже перечислены наиболее распространённые определения силы:

Какая сила вам нужна? Её можно оценить, направив камеру сперва на тёмную половину сцены и прочитав показания экспозиции, а затем наведя её на светлую половину и прочтя новые показания. Разница между двумя экспозициями и есть максимальная сила фильтра, которая вам потребуется, хотя вы наверняка захотите нечто более умеренное, чтобы получить снимок, который выглядит более реалистично.

Например, если мы используем режим приоритета диафрагмы, и экспозамер камеры оценит требуемую выдержку как 1/100 секунды для неба и 1/25 секунды для земли, вам не понадобится фильтр более мощный, чем ND2. Однако вы быстро обнаружите, что не всё сводится к игре цифр; оптимальная сила существенно зависит от предмета съёмки и того вида, который вы хотите получить.

Наиболее универсальным, пожалуй, является именно двухступенный фильтр; более слабый часто окажется слишком слабым, а более сильный может дать неправдоподобный вид. В любом случае, зачастую совсем не сложно воспроизвести результат применения одно- или трёхступенного GND-фильтра в процессе пост-обработки снимка, сделанного с двухступенным.

Второй важной характеристикой является плавность перехода. Большинство производителей выпускают только два типа: мягкий и жёсткий. Однако, к сожалению, эти термины не стандартизованы, и плавность может значительно варьироваться в зависимости от производителя.

В общем случае, для широкоугольных объективов требуются более жёсткие градиенты, прежде всего потому, что когда более широкий диапазон яркости попадает в кадр, яркость меняется более резко. Плавные градиенты зачастую прощают больше ошибок, когда они неоптимально расположены, однако в то же время их положение сложнее определить с помощью видоискателя.

Как использовать градиентный нейтральный фильтр

Хотя область градиента невооружённым взглядом заметна на самом фильтре, его положение зачастую намного менее очевидно при взгляде через видоискатель. Кнопка предпросмотра глубины резкости может оказаться большим подспорьем, но при этом нужно точно знать, на что смотреть.

Контролю поддаются три характеристики GND-фильтра: положение (1), сила (2) и плавность перехода (3). Из них только первая подлежит изменению после выбора фильтра, но при цифровой обработке изменению поддаются все три (подробнее об этом позже). Наведите курсор на положения фильтра, чтобы увидеть его влияние:

1) Положение. Оптимальное положение обычно близко к линии горизонта, хотя наиболее реалистичные снимки порой получаются, когда переход расположен чуть ниже. Всё же будьте внимательны: поместив градиент слишком высоко, вы создадите над горизонтом яркую полосу, а поместив его слишком низко, неестественно затемните отдалённый пейзаж. Уделите особое внимание объектом, которые превышают линию горизонта, таким как деревья или горы.

2) Сила. Выравнивание баланса между тёмными и яркими зонами может значительно улучшить снимок, но можно легко перестараться. Постарайтесь избегать нарушения тональной иерархии сцены; если небо было ярче земли, практически всегда является хорошей идеей сохранить это соотношение на снимке — если вас интересует реалистично выглядящий результат.

Примечание: на примере выше сила рассчитывается на основе того, как сильно хочется осветлить передний план (в противовес к гашению неба). Экспозиции для примеров более сильного и более слабого фильтров, как следствие, основаны на небе (что приводит к более длинной выдержке при более сильном фильтре).

3) Плавность перехода. Эта характеристика будет существенно зависеть от типа и расположения предмета съёмки. Закаты и восходы над водой, например, зачастую лучше выглядят в плавных градиентах. Если линия горизонта неровна и прерывается деревьями и горами, мягкий градиент может помочь избежать выявления GND-эффекта на этих объектах. На примере выше использование более жёсткого фильтра отлично сработало на правой части горизонта, но создало резкий переход на объектах слева.

Примечание: при использовании физического GND-фильтра плавность перехода также зависит от фокусного расстояния и диафрагмы объектива. Переход будет выглядеть намного более плавно с телеобъективами, например, поскольку градиент будет увеличен гораздо сильнее, чем широкоугольным объективом. К тому же градиент будет выглядеть более размытым в силу меньшей глубины резкости (при выбранной диафрагме).

Не бойтесь подойти к вопросу творчески. На примере выше, можно было бы добиться лучших результатов, изменив угол градиента, так чтобы он приблизительно следовал линии гор на горизонте, поднимаясь к дереву вверху слева. Аналогично, можно накладывать несколько фильтров, чтобы учесть более комплексную геометрию освещённости.

Сложности

Пожалуй, наибольшей проблемой градиентных фильтров является ограничение вариантов перехода линией. Если в предмете съёмки наличествуют детали, пересекающие линию перехода, они могут выглядеть неравномерно и неестественно затемнёнными. К таким деталям обычно относятся деревья, вершины гор и люди.

Впрочем, даже с затемнением верхушек можно справиться, однако это требует применения других инструментов. Максимального эффекта можно добиться, используя Photoshop (или другой фоторедактор) и в нём маску слоя, с помощью которой можно вручную ретушировать зоны, требующие прибавки в экспозиции, однако этого метода по возможности следует избегать, поскольку при таком подходе зачастую сложно добиться естественности, и пост-обработка потребует гораздо больших усилий.

Цифровые фильтры по сравнению с физическими

GND-фильтры можно применять физически, помещая их перед объективом, или в цифровом виде, применяя градиент экспозиции при обработке RAW (или используя цифровое слияние нескольких экспозиций).

Физический фильтр накладывает несколько больше ограничений, поскольку выбор вариантов ограничен производителями. Полученное изображение, к тому же, является результатом применения градиента, и если имело место смещение, скорректировать его будет намного сложнее.

С другой стороны, физические GND-фильтры зачастую позволяют получить результаты более высокого качества. Физический градиент затемняет избыточно яркие зоны, тогда как цифровой осветляет тёмные (усиливая тем самым визуальный шум). Как следствие, физический градиентный фильтр, требуя намного более длительной экспозиции для тёмных зон, даст в них значительно меньше шума.

Этот недостаток цифровых градиентных фильтров всегда можно обойти, сделав два снимка с разными экспозициями (и объединив их программно), однако такой подход может быть проблематичен при съёмке динамичных сюжетов. Вдобавок, мультиэкспозиция (брекетинг) требует штатива и дистанционного управления — в противном случае камера может смещаться в процессе экспозиции или между оными.

Нюансы применения физических фильтров

Если вы склонитесь к физическим градиентным фильтрам, они могут оказаться гораздо более просты в использовании, если вы найдёте фильтр правильной системы. GND-фильтры обычно монтируются одним из трёх способов:

• Стандартный резьбовой. Используется для большинства фильтров, в том числе ультрафиолетовых и поляризующих. Однако резьбовой фильтр может быть исключительно сложно адаптировать к требуемому положению градиента.
• Без крепления/ручной. Такой фильтр быстро и легко использовать, но обычно не удаётся сохранить положение градиента для серии снимков, и к тому же фильтр занимает руку. Вдобавок, в таком режиме очень сложно внести небольшие поправки.
• Держатели фильтров. Обычно представляют собой адаптер, который накручивается на объектив и позволяет закрепить квадратный градиентный фильтр с возможностью его перемещения в пазах, что позволяет точно позиционировать положение градиента. Наиболее общераспространённой является система держателей фильтров Lee.

Обратные градиентные фильтры. В этой вариации GND-фильтров специального применения вместо градиента от прозрачного к серому нанесен градиент от прозрачного через тёмно-серый к светло-серому. Такой фильтр может быть полезен для съёмки восходов или закатов, поскольку он позволяет затемнить иначе яркую полосу у горизонта. Впрочем, почти всегда это можно сделать позднее, при пост-обработке.

Качество изображения. Всякий раз, когда вы вносите дополнительный стеклянный элемент между предметом съёмки и сенсором камеры, вы рискуете снижением качества изображения. И хотя обычно фильтры не создают проблем, всё же на них могут быть пятна, микроцарапины и другие дефекты, которые могут снизить резкость и контраст ваших снимков. Вдоавок, многие GND-фильтры не имеют многослойного покрытия, вследствие чего могут быть больше подвержены бликам (особенно учитывая то, что они часто используются при жёстком и драматическом освещении).

Примечания и сопутствующие статьи

Градиентные нейтральные фильтры, конечно же, являются всего лишь одним из многих способов обработки сложного освещения. Есть и другие общепринятые методы, в том числе:

• Восстановление теней/засветок. Этим инструментом можно воспользоваться при редактировании снимков, и это прекрасная альтернатива GND-фильтрам во всех случаях, когда яркость не изменяется монотонно в одном направлении (1), а динамический диапазон в целом не слишком велик (2).
• Ожидание лучшего освещения. Если вы обнаружите, что вам нужен трёхступенный фильтр или более, задумайтесь над тем, чтобы сделать снимок в другое время дня.
• Расширенный динамический диапазон. Если вышеописанные подходы неприменимы на практике, ещё одним популярным методом является слияние нескольких экспозиций в изображение расширенного динамического диапазона (High Dynamic Range — HDR), для чего можно использовать Photoshop, Photomatix и другие программы.

Смежные темы рассматриваются в статьях:

• Расширенный динамический диапазон
  Ещё один мощный метод обработки сложного освещения.
• Светофильтры: поляризаторы, UV, ND и GND
  Обзор существующих фильтров, в том числе краткие сведения о GND-фильтрах.
• Что такое поляризационные фильтры
  Зачастую их можно использовать для снижения разницы яркости неба и земли, помимо прочего.
• Что такое нейтральные светофильтры
  Эти фильтры уменьшают входящий свет аналогично градиентным, но равномерно по всему изображению.