HDR Panorama – Tutorial – Teil 1

Hallo liebe Besucher.

Seite geraumer Zeit beschäftige ich mich mit HDR. Bisher habe ich aber immer damit zu kämpfen gehabt, dass die Ergebnisse nicht sehr natürlich aussahen. HDR ist für mich in der Regeln kein Stilmittel, sondern eine Werkzeug um den Dynamikbereich meiner Kamera zu erweitern. Gerade bei Panoramen kann dies sehr hilfreich sein, da sie durch den großen Blickwinkel häufig sehr große hell/dunkel Unterschiede aufweisen. Nun konnte ich vor einigen Tagen günstig die Software „HDR projects professional“ erwerben und war vom ersten Eindruck schlicht überwältigt. Es ist mit dieser Software sehr einfach und schnell möglich, sehr gute HDR Bilder zu erstellen. Und vor allem ein out-of-the-box sehr natürliches Tone Mapping zu erreichen.

In diesem Tutorial kombiniere ich das Ganze nun mit der Panorama Technik und der Open Source Software „Hugin“.

Köln Rheinau Hafen - Panorama

Fotos aufnehmen

Im ersten Schritt werden die Bildreihen aufgenommen. Dazu habe ich mich früh morgens mit Stativ und Kamera in den Rheinau Hafen in Köln begeben. Mein Motiv weis sehr nahe und ferne Objekte auf, was sehr anfällig für Probleme bei perspektivischen Verzerrungen ist. Nicht das ideale Anfängermotiv, aber wir wollen ja lernen 🙂 Ich habe zwar meinen Nodalpunkt Adapter verwendet, dennoch gibt es auch nach langwieriger Bearbeitung ein par kleine Fehler im Panorama. Entweder habe ich den Adapter nicht ausreichend präzise eingestellt, oder die Verzeichnungskorrektur von Lightroom hat die Aufnahmen nicht zu 100% korrigiert. Das werde ich später noch mal prüfen.

Die Aufnahmen entstanden mit der D800, dem Nikkor 16-35 bei 20mm und Blende 1:8. Bei ISO400 hat das korrekt belichtete Bild 1/125 Sek. Belichtungszeit (Modus „M“). Ich habe je Teilbild 9 Aufnahmen (-4EV bis +4EV) gemacht und dazu Spiegelvorauslösung und den Selbstauslöser (9 Bilder) verwendet. Das Panorama besteht aus 5 Hochformat Bildern die je gut 30% Überschneidung haben. Damit habe ich einen Blickwinkel von knapp 180 Grad abgedeckt. Der Weißabgleich sollte idealerweise auch bei allen Bildern gleich sein. Da ich in RAW aufgenommen haben konnte ich das später in LR anpassen.

Für die HDR Berechnung verwende ich aber nicht alle 9 Bilder sondern nur 5 (-4EV, -2EV, 0EV, +2EV, +4EV). Grundsätzlich würde das bei dem Motiv auch mit 3 Bilder (-3/0/+3) gehen. Die +/-4 EV Bilder wurden quasi nicht genutzt. Aber dies zeigt das noch Reserven da sind.

 Fotos Vorbereiten

Zuerst werden alle Bilder mir LR grundlegend bearbeitet und in 16 Bit TIF umgewandelt:

  • Weißabgleich
  • Schärfen / Rauschreduzierung
  • Objektivkorrektur Profil und CA’s
  • Kamerakalibrierung Camera Standard

Für das Projekt habe ich einen neuen Ordner angelegt. In dem Ordner habe ich für die 5 Belichtungsstufen Unterordner angelegt

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und die Bilder der Panaorama Reihenfolg nach in allen Unterordnern benannt. (warum, dazu komme ich später)

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Achtung! Unbedingt auf einen einheitlichen Farbraum über den ganzen Prozess achten! Ansonsten kann es zu recht starken Abweichungen kommen. Ich verwende in diesem Fall sRGB, da diese Bilder ausschließlich für die Ansicht auf dem Computer Monitor vorgesehen sind. Bei Print Ausgaben empfiehlt sich AdobeRGB oder ein anderer Farbraum.

Panoramen erstellen

Wir starten mit der „korrekt“ Belichteten Reihe. Diese funktioniert in den folgenden Schritten am besten, da die über- bzw. unterbelichteten Reihen schlicht zu hell oder zu dunkel für eine optimale Verarbeitung sind.

Die 5 Bilder aus dem Unterordern 0EV werden in den darüber liegende verschoben

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und in Hugin geladen. Ich empfehle die Benutzeroberfläche „Fortgeschritten“ zu verwenden da sich der Assistent an diesen Bildern die Zähne ausgebissen hat.

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Sofern nicht geschehen noch das OpenGL Vorschaufenster öffnen. Ich benutze dazu zwei Monitore, was auf die Dauer sehr praktisch ist 🙂

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Zuerst habe ich Bild 4 als Anker für die Position und die Belichtung ausgewählt (Rechtsklick auf das Foto in der Bilder Liste). Dies ist mein Hauptmotiv und sollte in jedem Fall korrekt belichtet und ausgerichtet sein. Als Objektivtyp habe ich mit „Gradlinig“ die besten Erfahrungen gemacht. Die Brennweite wird mit den 20mm aus der Aufnahme angegeben. Der Faktor ist 1,0 für eine Nikon FX (KB Format) Kamera.

Als nächster Schritt erfolgt das Finden der Kontrollpunkte. Ich nutze dazu Hugin’s CP Find + Celeste, da dieses Motiv doch einige Wolken enthält die sich ja bewegen und ungeeignet erscheinen. Nach dem erstellen der CP’s wird uns Hugin sagen, dass die Bilder schlecht passen. In der Layout Ansicht des Vorschau Fensters kann man das auch deutlich an den roten Linien zwischen den Bilder erkennen:

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Klickt man auf eine der Linien werden die CP’s zwischen diesen Bilder angezeigt:

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Abstände von >5 (Pixel)  zwischen den CP’s sind sehr schlecht. Je kleiner, desto besser. In der Kontrollpunkt Liste (zweites Icon von rechts) kann man die Punkte nach Abstand sortieren:

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Wir können uns ein par Punkte ansehen, und löschen dann mal alle die einen Abstand >5 haben. Danach müssen die Bilder neu ausgerichtet werden. (Bilder -> Optimieren -> Geometrisch) Für die Ausrichtung verwende ich inkrementell, vom Anker beginnend. Nun wird uns Hugin sagen ob die Bilder gut passen oder nicht. Wenn sie nicht passen müssen ggf. noch Punkte gelöscht oder Feinjustiert werden. Danach wieder ausrichten.

Wenn die Bilder gut oder sehr gut passen muss noch die fotometrische Optimierung erfolgen. Dies reduziert eventuelle Helligkeitsunterschiede zwischen den Aufnahmen um sie nahtlos zu machen. Wir verwenden hier „Niedriger Dynamikumfang (LDR), da die HDR Bearbeitung ja später noch folgt.

Nun ist das Panorama bereit zum zusammenfügen. Vorher werden aber noch einige Werte eingestellt bzw. berechnet. Als Projektion haben ich „Architektonisch“ gewählt. Der Blickwinkel wird auf Mausklick berechnet. ich habe nur keine Ahnung wie. 298 Grad sind definitiv falsch. Ich vermute, das ist der Wert der sich aus den Aufnahmen ohne Überlappung ergeben würde. Da er aber für die weiteren Schritte unwichtig ist ignoriere ich ihn. Die optimale Panoramabildgröße wird auch berechnet. Sie sagt aber noch wenig über das Endergebnis aus. Das wird durch den Beschnitt festgelegt und der muss auch berechnet werden.

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Nach dem Klick auf „Zusammenfügen“ öffnet sich das Stapelverarbeitungsfenster sowie ein Protokoll Fenster. Vorher geben wir noch einen Namen ein um das Projekt zu speichern sowie einen sinnvollen Namen für die Ausgabedatei. Z.B. 0EV.TIF

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Ist der Prozess fertig haben wir unser erstes Panorama! Dies schauen wir uns sorgfältig an und prüfen es auf Fehler. Ist es ok, folgen die anderen Bildreihen nach folgender Vorgehensweise:

  • Die bearbeitete Bildreihe aus dem Hauptordner in den entsprechenden Unterordner verschieben
  • Die nächste Bildreihe aus dem Unterordner in den Hauptordner verschieben
  • Das Projekt in der Stapelverarbeitung „zurücksetzen“
  • Präfix ändern (ändert Namen der Ausgabedatei damit die nicht überschrieben wird)
  • Projekt Starten (grünes Dreieck Icon)

Danach sollten wir 5 Panoramen haben:

  • -4EV.TIF
  • -2EV.TIF
  • 0EV.TIF
  • +2EV.TIF
  • +4EV.TIF

HDR Berechnung

Die HDR Berechnung erfolgt mit HDR projects professional. Die erstellten TIF Dateien werden über den „Belichtungsreihen Browser“ eingelesen und als neues Projekt geöffnet (Rechtklick auf die Bildreihe):

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Ich verwende sRGB da dies in der Regel für eine nicht-Print Ausgabe der beste Kompromiss ist. Der Weißabgleich bleit wie er ist, „Entrauscht“ wurde schon, ebenso wurde die Belichtung korrigiert. Ob ein Ausrichten nötig wäre oder nicht habe ich nicht getestet. Das ist so mein Default Preset.

Nachtrag: Die Geisterbild Korrektur ist deaktiviert, was man im Ergebnis an den Wolken oben rechts erkennen kann. Das Aktivieren reduziert jedoch die Dynamik sehr stark so dass die Wolken stark ausgebrannt erscheinen und kaum noch zu korrigieren sind. Bei der Geisterbildkorrektur wird eben ein Bild an der Stelle besonders gewichtet und die anderen damit kaum mehr berücksichtigt. Das muss man wohl von Fall zu Fall ausprobieren und entscheiden!

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Die Belichtungsreihen habe ich mit gleichmäßiger Gewichtung und dem Algorithmus „Luminanz Distanz“ verbunden. Der passt recht gut auf die Stimmung. Entrauschen ist nach wie vor nicht nötig, eine Glättung von 30% bringt etwas mehr „Drama“ ins Bild und da wir kaum Halos sehen können wir den Regler auch auf 20% reduzieren.

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Die Gewichtung manuell neu zeichnen brauchen wir nicht. Im Tone Mapping habe ich „Architektur scharfe Konturen“ gewählt und ein wenig angepasst:

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  • Entrauschen: deaktiviert
  • Tone Mapping: Voreinstellung
  • Lokaler Kontrast-Ausgleich: Reduziert auf 250px und 50%
  • Gradiationskurve: Voreinstellung
  • Schärfen: auf 50% reduziert
  • Lichter und Schatten: Lichter -50%, Schatten +20%
  • Helligkeit-Kontrast-Gamma: Helligkeit 0%, Kontrast +25%, Gamma -25%

Fertig! Nun bleibt noch das Abspeichern des Ergebnis Bildes. Am besten mit 16Bit TIF.

 

Viel Spaß beim Nachmachen und ich freue mich auf Eure Kommentare und Bilder!

Andreas

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