الكاتب: حبيب الفرجفى: أغسطس 06, 2016القسم: مقالاتلا يوجد تعليقات
لعل الكثير منا قد سمع عن مصطلح المجال الديناميكي (Dynamic Range) و ذلك أثناء قراءته لمراجعات الكاميرات الحديثة، و كغيره من المزايا التي تستخدمها الشركات للترويج لمنتجاتها و تبيان تفوقها على على الآخرين، فإن هذه الميزة قد لا يستفيد منها الجميع. فما هو المجال الديناميكي؟ ما هي فائدته؟ و ما هي استخداماته؟
تتكون أي صورة من مجموعة من تدرجات الإضاءة، و قد تكون هذه التدرجات متقاربة بحيث يسهل للكاميرا التعامل معها، و قد تكون مستويات الإضاءة في الصورة ذات تباين عالي بحيث لا يمكن للكاميرا ضبط الإضاءة بشكل مناسب لجميع أجزاء الصورة، فيضطر المصور لواحد من خيارين: إما أن يضبط الإضاءة بحسب مناطق الظلال، فتزيد الإضاءة في المناطق الأخرى، أو أن يهتم لضبط الإضاءة في المناطق الأعلى الإضاءة فتكون الظلال قاتمة لا تفاصيل فيها. هنا تظهر فائدة المجال الديناميكي للكاميرا، و هو مصطلح يبين مدى قدرة الكاميرا على انتاج صورة فيها من البيانات ما يكفي لاسترداد التفاصيل ببرامج المعالجة سواءاً من المناطق المظلمة برفع إضاءتها أو من المناطق ذات الإضاءة الزائدة بخفض إضاءتها، ليس ذلك فقط، بل مع شرط المحافظة على مستوى مقبول من نقاوة الصورة من التشويش (Noise). و قد سبق أن تحدثنا عن الخلفية التقنية التي تقف وراء تفوق بعض الكاميرات في المجال الديناميكي و ذلك في محور السنسر من المقارنة التحليلية بين كانون ١دي إكس مارك٢ و نيكون دي٥.
مقارنة للمجال الديناميكي بين أحدث الكاميرات الاحترافية من كانون و نيكون (أداة Dpreview)
عندما نتحدث عن المجال الديناميكي، فنحن نتحدث بالضرورة عن الآيسو المنخفض، فمن ناحية فإن المجال الديناميكي للكاميرا يقاس عند الآيسو المنخفض (١٠٠ أو ٢٠٠ بالكثير)، و من ناحية أخرى فإن أداء الكاميرا في المجال الديناميكي يقل مع رفع الأيسو، و تتقارب الكاميرات فيما بينها في هذا المجال. يقاس المجال الديناميكي للكاميرات بالوقفات، فلو كان لدينا كاميرا معينة لها مجال ديناميكي يسمح باسترداد التفاصيل عبر زيادة الإضاءة (في المعالجة) بمقدار ٥ وقفات أو تقليلها بمقدار ٥ وقفات، فإن ذلك يعنى أن هذه الكاميرا لها مجال ديناميكي يعادل ١٠ وقفات (المسافة بين -٥ و +٥).
إذا ميزة المجال الديناميكي في الكاميرا هي ميزة يستفيد منها مصور يلتقط صوراً لمشاهد ذات تباين عالي و باستخدام آيسو منخفض مع الاعتماد على الإضاءة الطبيعية المتوفرة، و هذه المواصفات تنطبق تماماً على مصوري المناظر الطبيعية و مشاهد الغروب بالدرجة الأولى. إذن فميزة المجال الديناميكي العالي هي خاصية ليست موجهة للجميع، و إن أوحت الشركات لذلك في ترويجها.
أحمد عبد الوهابمحرر في قسم الهاردوير
خريج 2013 بكالريوس هندسة البترول والتعدين، أحببت الكمبيوتر والتكنولوجيا منذ الصغر، بدأت الاهتمام بالهاردوير عام 2008 مع بداية دخولي منتديات عرب هاردوير. عملت في بضعة مجالات قبل الاستقرار كمحرر بموقع عرب هاردوير.
المجال الديناميكي الواسع أو HDR ماهو وكيف يعمل وما الفارق بين تلك التي نراها في الهواتف النقالة..
عندما تقوم بأخذ صورة من هاتفك الخاص في أحد الأماكن المظلمة أو شديدة الإضاءة فقد تنزعج كثيرا من أن الصورة قد لا يظهر بها التفاصيل التي كنت تريدها نتيجة لأن الصورة تبدو مظلمة كثيرا أو مضيئة أكثر من اللازم، الأمر الذي سيفسد عليك متعة التصوير وسيحتاج منك أن تطلب مساعدة مصور محترف أو شخص له خبرة في مجال التصوير ليقوم بضبط الصورة كما كنت تتمني،ولكن هناك خبر سار لك عزيزي القارئ وهو أنك تستطيع الوصول إلي هذه الجودة من الصور بإستخدام إحدي التقنيات الجديدة والتي قد تكون بالفعل تمتلكها في هاتفك الموجود في جيبك الأن بدون علمك، نعم إنها تقنية HDR أو المجال الديناميكي الواسع.
تقنية HDR أو المجال الديناميكي الواسع هي تقنية حديثة متواجدة في بعض الهواتف الذكية الجديدة علي الرغم من أنها ليست جديدة بالنسبة لعالم التصوير بشكل عام ولكنها جديدة لعالم الهواتف الذكية بالتأكيد، هواتف مثل هواتف iPhone وبعض هواتف Android تستعمل هذه الخاصية الأن، إذن ماهي هذه الخاصية وماذا تقدم لنا ومتي تكون مفيدة ومتي تكون غير ذلك، دعونا إذا نبحر قليلا في عالم التقنية لنتعرف معا علي هذه التقنية المميزة.
بالتأكيد فإن أي خاصية جديدة في عالم التقنية لابد وأن تقدم شيئا جديدا ومفيدا ليوفر سهولة أكبر أو يحل مشاكل سابقة، وهذا بالضبط ما تفعله خاصية HDR أو High Dynamic Range، الكثير منا بالفعل قد يلاحظ أن الألوان في الصور التي نأخذها قد تبدو مختلفة قليلا أو غير واقعية أو أن الصور قد تبدو معتمة أو مضيئة أكثر من اللازم مما يجعل من الصور التي نلتقطها مصدر إزعاج لنا وقد تبدو سيئة في نظرنا، لذلك فإن هذه الخاصية وكما يبدو عليها من اسمها توفر نطاق ديناميكي dynamic range أوسع أو بمعني تنوع أكثر بين الأماكن المضيئة والمعتمة…
لملاحظة الفارق قم بجلب شاشتين أو صورتين إحداهما بدقة Full HD والأخرى بدقة 4K ولكن الأولي تعمل بمعدل نسبة التباين أعلي وألوان أكثر دقة من الشاشة (أو الصورة) الثانية، ستجد أن الصورة الأولي (علي الرغم من أن الدقة أقل) تبدو أفضل كثيرا من الصورة الثانية، وتبدو أكثر واقعية من الصورة الثانية نتيجة لتنوع الألوان ووجود إضاءة أفضل.
قبل التحدث عن هذه الخاصية يجب التنويه إلي نقطة هامة جدا وهي أنه يوجد نوعين من تقنية HDR وهما HDRI وهي الخاصة بالصور التي يتم التقاطها والتي سنتكلم عنها بشكل مفصل في هذا المقال و HDR أخري خاصة بشاشات العرض والتلفاز والتي سنتحدث عنها في موضوع لاحق (أي أنه يوجد نوع خاص بوسائل إلتقاط الصور ونوع خاص بوسائل عرضها) ..
ولكن ماهو Dynamic Range أو المدي الديناميكي؟
المدي الديناميكي أو Dynamic Range هو التدرج اللوني بين الأماكن شديدة الإضاءة وشديدة العتمة التي تظهر في الصور، يمكن أن ترى عيوننا مجموعة ديناميكية أكبر بكثير من تلك التي تراها وتوفرها الكاميرا، لذلك كان يجب الوصول إلي حل يوفر هذا المدي لتظهر الصور بشكل مقبول للعين البشرية.
في حالة الـHDRI وهي التقنية التي سنجدها في هواتفنا الذكية والكاميرات الخاصة بنا، فإن الكاميرات الخاصة بهواتفنا محكومة بقدراتها المحدودة علي تسجيل تفاصيل الصور والتي تختلف من كاميرا لأخري، طبقا للإضاءة المحيطة فإن الشخص المصور يحاول إظهار الصورة بأكثر قدر ممكن من التفاصيل عن طريق تعديل الصورة يدويا أو بإستخدام أدوات تساعده علي الوصول لهذا الهدف.
فعند التقاط بعض الصور مثلا يمكن للمصور الماهر ضبط عناصر نسب التعرض المختلفة (Exposure) (ونسب التعرض هي ببساطة مقدار تعرض الصور للإضاءة) والسطوع للحصول علي تفاصيل أكثر في أماكن الظلال أو الضوء، أو اختيار حل في منتصف الطريق، والذي سيكون حل وسطي بين الوضع المضئ جدا والمعتم جدا ولكن سيؤدي ذلك أيضا لفقدان بعض التفاصيل، فكما يظهر من الصورة فإن الصورة في أعلي اليسار تظهر التفاصيل في الأماكن المضيئة ولكن لا تظهر أي تفاصيل في الأماكن المعتمة، بعكس الصورة المتواجدة أسفل يمين الشاشة والتي تظهر بها تفاصيل أكثر في المنطقة الأقل إضاءة، وهنا يحتاج المصور المحترف التوفيق بين هذه الصور ةإختيار الصورة الأفضل وتعديلها بإستخدام الأدوات المتاحة أمامه، هذه الطريقة اليدوية يمكننا الإطلاق عليها Low Dynamic Range أو المجال الديناميكي الطبيعي أوا لمنخفض حيث أنه لا يتوفر لدي المصور مجال واسع للإختيار بين الصور والوصول للحل الأسلم.
وهنا يأتي دور خاصية HDR أو المجال الديناميكي الواسع حيث أنه عند تفعيل هذه التقنية يقوم الهاتف أو كاميرا التصوير الخاصة بنا بإلتقاط عدد من الصورة بتدرجات مختلفة من نسب التعرض المختلفة (Exposure) و السطوع ( ثلاثة صور في الأغلب في حالة الهواتف ) ومن ثم الدمج بين هذه الصور و إختيار أفضل الأماكن في كل صورة من حيث درجة التباين و السطوع ووضوح التفاصيل ودمجهم في صورة واحدة في النهاية، الصورة القادمة توضح ذلك.
ولكن طبقا للمعلومات التي ذكرناها فإننا يجدر بنا أيضا التويه إلي نقطة هامة وهي أن هذه التقنية أيضا لا يجب إستخدامها دائما، لذلك سنذكر لكم الأن متي يفضل إستخدام هذه التقنية ومتي لايجب علينا الإقتراب منها.
أولا الحالات التي يجدر بنا فيها إستخدام تقنية HDR (الصورة التالية تحتوي علي الحالات الثلاثة):
المناظر الطبيعية: عند إلتقاط صور المناظر الطبيعية الكبيرة عادة ما يكون هناك الكثير من التباين في الألوان والإضاءة بين السماء والأرض، وهو أمر صعب على الكاميرا للتعامل معه وإظهاره بشكل واقعي في صورة واحدة، وهذا ماتفعلة تقنية HDR في هذه الحالة حيث تمكنك من التقاط تفاصيل السماء دون جعل الأرض تبدو مظلمة جدا،، والعكس بالعكس.
الصور في ضوء الشمس والإضاءة المرتفعة: نحن نعلم جميعا أن الإضاءة هي واحدة من الأمور الأكثر أهمية في عملية التصوير، ولكن الكثير من الإضاءة على الأجسام تسبب تكون الظلال الداكنة، أو تسبب وهج في الصورة، وهو الأمر الذي يتطلب ضبط عملية السطوع في هذه الحالة وهو ما تفعله تقنية HDR في هذه الحالة.
المشاهد منخفضة الإضاءة الخلفية : إذا كانت الصورة تبدو مظلمة جدا والتي غالبا ما يحدث إذا كان المشهد الخاص بك لديه الكثير من الإضاءة الخلفية، HDR ستمكنك من ضبط السطوع الخاص بالصورة دون التأثير علي الأجزاء المضاءة جيدا من الصور ة من الأساس.
ولكن كل تقنية لها جانب سلبي ينتج عن سوء استخدامها أو عدم الدراية وإستخدامها في أوقات خاطئة، إذن متي يكون إستخدام HDR فكرة سيئة؟ (الصورة التالية تحتوي علي الحالات الثلاثة)
أولا في حالة وجود حركة: حيث أننا كما ذكرنا سابقا أن الكاميرا الخاصة بهاتفك أو التي تستخدمها تلتقط عددا من الصور وليس صورة واحدة لذلك فإذا يتم تحرك الجسم الذي تصوره بين الصور التي يأخذها الهاتف فإن الصورة ستظهر ضبابية وفي هذه الحالة فإن إستخدام خاصية المجال الديناميكي الواسع لن تكون فكرة سديدة…
الحالة الثانية هي مشاهد التباين العالي: بعض الصور تبدو أفضل في حالة وجود تباين بين الأجزاء المظلمة والمضيئة في الصورة، كما لو كان لديك ظل مظلم أو جزء أقل إضاءة تريد ظهورها في الصورة، وفي هذه الحالة فإن تقنية HDR ستقوق بجعل الصورة أكثر إضاءة، الأمر الذي سيجعل الصورة تخرج بشكل مغاير لما تريد.
الحالة الثالثة هي عند وجود الوان حية و براقة ولامعة، ففي هذه الحالة تقنية HDR ستسبب وهجا في الصورة مما سيؤدي إلي صورة
الجدير بالذكر أيضا أنه عن إستخدام هذه التقنية مع الهواتف ففي الغالب يقوم الهاتف بحفظ نسختين من الصورة التي تم إلتقاطها، أحدهما بإستخدام المجال الديناميكي الواسع وأحدهما مع إيقاف التقنية مما يتيح للمستخدم حرية الإختيار بين الصورتين حسبما يفضل.
ماذا يحدث إذا في حالة وسائل العرض؟
في حالة الشاشات وبشكل سريع و بالعودة لما ذكرناه إذا فالإضاءة الأفضل وتنوع الألوان الأكثر يؤدي إلي وجود صورة أفضل وأكثر واقعية، وهذا هو ما تفعله تقنية HDR فهي تعمل علي توسعة نطاق كل من التباين والألوان بشكل كبير، بحيث تبدو أجزاء الصورة المشرقة من الصورة أكثر إشراقا، وبالتالي فإن الصورة ستبدو أكثر عمقا وواقعية من حيث الألوان وستظهر الصورة أكثر إشراقا وواقعية.
تقنية HDR هي واحدة بالأساس سواء كانت الخاصة بكاميرات التصوير أو الشاشات ووسائل العرض فالهدف هنا واحد وهو الوصول إلي صور ذات إضاءة أفضل ودرجة سطوع وتباين أعلي وتتعرض دائما للتطوير المستمر للوصول لنتائج أفضل دائما وصور أكثر واقعية من السابق بطريقة أكثر سهولة وبدون الحاجة لتواجد خبرة عالية لدي الشخص الذي يقوم بعملية التصوير حالها حال أي تقنية جديدة أو أي إضافة جديدة لعالم التقنية…
و من الجدير بالذكر أيضا أن هناك بعض التطبيقات المتوفرة من شركات لطرف الثالث والتي توفر تقنية المجال الديناميكي الواسع بشكل أكثر إحترافية في حالة كنت تريد المزيد من التعديلات علي صورتك
هل قمت بتجربة هذه التقنية علي هاتفك أو قمت بإقتناء أي وسيلة عرض تدعم هذه التقنية؟ وهل لاحظت الفارق؟ شاركونا بأرائكم عن تقنية المجال الديناميكي الواسع في التعليقات….
صورة تعرضت ست مرات للضوء بنسب مختلفة وتم عمل الصورة السابقة من هذه المجموعة من الست صور
صورة عالية المدى الديناميكي لكنيسة سانت بول، ويلينغتون، نيوزيلاندا
التصوير بالمدى الديناميكي العالي
من ويكيبيديا
التصوير بالمدى الديناميكي العالي (ت م د ع) (بالإنجليزية: High Dynamic Range Imaging (HDR)) في جرافيكس الكمبيوتر وصناعة السينما، هي مجموعة من التقنيات تدمج مجموعة من الصور (اثنين أو أكثر) المتعرضة للضوء بشكل مختلف عن بعضها وتختلف النتيجة النهائية عن التصوير الرقمي العادي (الصور المرفقة توضح هذه التقنية بشكل كبير).
للتبسيط: تستطيع العين البشرية مشاهدة مجموعة من الألوان لا تستطيع الكاميرات التقاطها، لذلك يستخدم البعض تقنية الصور العالية الديناميكية لتقريب الصور الملتقطة من الألوان الواقعية.
بالنسبة للكثير، يعتبر جورج وارد المؤسس للملفات من نوعية عالية المدى الديناميكي. بينما يعد بول ديبيفيك الرائد في استخدام هذه التقنية على جرافيكس الكمبيوتر، حيث يعتبر أول من قام بتطبيقها في جرافيكس الكمبيوتر لإنتاج صور ذات ألوان حقيقية.