همه ما بارها اصطلاح «دامنه دینامیکی» را در معرفی‌های جدیدترین دوربین‌ها شنیده‌ایم؛ جایی که گفته می‌شود «این دوربین بالاترین دامنه دینامیکی را در رده خودش دارد». می‌دانیم که دامنه دینامیکی بالاتر، یک ویژگی مطلوب است.
 

شاید حتی این مفهوم را در عکاسی خودمان استفاده هم کرده باشیم، اما هنوز از نظر علمی کمی برایمان مبهم باشد. بنابراین دامنه دینامیکی دقیقاً چیست و چگونه باید آن را در عکاسی به‌درستی به کار بگیریم؟ در این مطلب، با هدف درک جنبه‌های فنی عکاسی و تجهیزات عکاسی، پدیده‌ای به نام دامنه دینامیکی را بررسی می‌کنیم.
 

دامنه دینامیکی: یک مثال


 

قبل از ورود به بحث، به این سؤال فکر کنید: آیا تا به حال پیش آمده حرفی را خیلی آهسته در گوش کسی نجوا کنید زیرا نمی‌خواستید دیگران بشنوند؟ چرا ما نجوا می‌کنیم؟
 

پاسخ واضح است، اما از نظر فنی، صدا همان «سیگنال» است. وقتی سیگنال صدا بسیار ضعیف باشد و دریافت‌کننده نتواند آن را تشخیص دهد، می‌گوییم این سیگنال خارج از دامنه دینامیکی آن سیستم قرار گرفته است؛ چه این سیستم گوش انسان باشد، چه یک میکروفون، چه یک بلندگو یا چه حسگر دوربین شما. ما نجوا می‌کنیم چون شدت صدا آن‌قدر پایین است که گوش فرد دورتر قادر به تشخیص آن نیست.
 

حالا تصور کنید در اتاق، یک پروژکتور با صدای فن و یک سیستم تهویه وجود دارد و شخصی در جلوی اتاق در حال سخنرانی است. تمام این صداهای محیطی در واقع «نویز» محسوب می‌شوند. اگر سیگنال (نجوا) از سطح نویز محیط کمتر باشد، نتیجه این است که سیگنال شنیده نمی‌شود. هرچقدر نسبت سیگنال به نویز بیشتر باشد، پیام واضح‌تر دریافت می‌شود.
 

بخش فنی موضوع
 

این مفهوم در عکاسی نیز کاملاً برقرار است. دامنه دینامیکی در دوربین، نسبت بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین مقدار قابل تشخیص نور توسط حسگر است. از آنجا که دوربین مقادیر روشنایی (Luminance) را ثبت می‌کند، هر صحنه‌ای نیز دامنه دینامیکی خودش را دارد.
 

اگر دامنه دینامیکی صحنه در محدوده توان حسگر باشد، دوربین قادر است روشن‌ترین و تاریک‌ترین نقاط را بدون از دست رفتن اطلاعات ثبت کند.
 

احتمالاً عبارت «استاپ» نور را زیاد شنیده‌اید. دامنه دینامیکی حسگر معمولاً با استاپ بیان می‌شود؛ مثلاً ۱۳ یا ۱۵ استاپ. گاهی این مقدار با نسبت کنتراست نیز بیان می‌شود (مثلاً اختلاف ۱۰ استاپی برابر با نسبت کنتراست ۱۰۰۰:۱ است).
 

در فیلم عکاسی نیز همین مفهوم برقرار است. یک نوع فیلم ممکن است ۱۰ یا ۱۳ استاپ دامنه دینامیکی داشته باشد.
 

استاپ یعنی دو برابر یا نصف شدن نور. افزایش یک استاپ یعنی دو برابر شدن نور. حسگر تا جایی می‌تواند نور را نصف یا دو برابر کند که هنوز بتواند داده‌ها را در هایلایت یا سایه به‌درستی ثبت کند.

اگر حسگر نتواند داده‌ای را ثبت کند، آن اطلاعات از بین می‌رود. به این می‌گوییم «هایلایت سوخته» یا «سایه‌های له‌شده». حتی اگر در ادیت نور را بالا یا پایین ببرید، جزئیات وجود نخواهند داشت.
 

چگونه دامنه دینامیکی را در عکاسی استفاده کنیم؟


 

برای جلوگیری از این مشکل، هنگام نورسنجی باید هم نور بازتابی و هم نور تابشی را در نظر بگیریم.
 

نورسنجی بازتابی یعنی اندازه‌گیری نوری که از سوژه بازتاب می‌شود. نورسنجی تابشی یعنی اندازه‌گیری نور منبع (مثل آسمان). اگر نور بازتابی را بسنجید، ممکن است هایلایت‌ها بسوزند. اگر نور تابشی را بسنجید، ممکن است سایه‌ها له شوند.
 

مثلاً اگر آسمان ۱۶ استاپ روشن‌تر از چهره سوژه باشد اما دوربین شما ۱۴ استاپ دامنه دینامیکی داشته باشد، باید انتخاب کنید که جزئیات آسمان را از دست بدهید یا جزئیات چهره را.
 

به همین دلیل عکاسان فضای باز یا مراسم، هوای ابری را دوست دارند؛ زیرا اختلاف نور کم می‌شود و احتمال از دست رفتن هایلایت یا سایه کاهش پیدا می‌کند.

اگر امکان کنترل نور را ندارید، تکنیک HDR کمک می‌کند. با ثبت چند نوردهی مختلف و ترکیب آن‌ها، می‌توانید دامنه دینامیکی بیشتری نسبت به یک شات معمولی ثبت کنید. HDR هم به صورت دستی و هم با نرم‌افزارهای تخصصی انجام می‌شود.
 

دامنه دینامیکی و نسبت سیگنال به نویز
 

دامنه دینامیکی بالاتر باعث افزایش نسبت سیگنال به نویز می‌شود. این موضوع در عکاسی نجومی یا محیط‌های کم‌نور اهمیت زیادی دارد؛ جایی که نور (سیگنال) بسیار کمتر از نویز محیط یا نویز ذاتی دوربین است.

وقتی نور کافی نباشد، دوربین برای ثبت تصویر باید سیگنال و نویز را هم‌زمان تقویت کند؛

نتیجه این می‌شود که نویز تصویر بیشتر دیده می‌شود. حسگری با دامنه دینامیکی بهتر، نسبت نویز به سیگنال را کاهش می‌دهد و تصویر تمیزتری می‌سازد.
 

فیلم در برابر دیجیتال
 

چرا می‌گویند «در فیلم، نوردهی به چپ» و «در دیجیتال، نوردهی به راست» بهتر است؟
 

فیلم جزئیات هایلایت را بهتر از دیجیتال نگه می‌دارد. پس اگر برای سایه‌ها نور بدهید، معمولاً همچنان در هایلایت‌ها اطلاعات خواهید داشت (فیلم گاهی تا ۸ تا ۱۰ استاپ بالای نور سایه‌ها را تحمل می‌کند).

اما اگر برای هایلایت نور بدهید، احتمال از دست رفتن سایه‌ها زیاد است، چون فیلم در روشن کردن سایه‌ها عملکرد خوبی ندارد.
 

در دیجیتال، حسگرها در سایه‌ها بهتر از هایلایت جزئیات نگه می‌دارند؛ یعنی ممکن است ۱۰ استاپ در سایه‌ها ظرفیت داشته باشند اما تنها ۴ استاپ در هایلایت‌ها. بنابراین نوردهی به راست (Exposing to the Right) کمک می‌کند هایلایت‌ها نسوزند و سایه‌ها بعداً قابل بازیابی باشند.
 

فرمت‌های تصویری دیجیتال


 

فرمت‌های مختلف مانند JPEG و RAW دامنه دینامیکی متفاوتی ارائه می‌کنند.
 

JPEG فشرده و ۸ بیتی است و دامنه دینامیکی محدودتری دارد، بنابراین توانایی بازیابی هایلایت یا سایه کمتر است.
 

TIFF می‌تواند بدون فشرده‌سازی و با عمق رنگ ۸، ۱۶ یا ۳۲ بیت ذخیره شود و دامنه دینامیکی بالاتری نسبت به JPEG دارد.
 

RAW مستقیماً داده خام حسگر را ذخیره می‌کند و معمولاً ۱۲ یا ۱۴ بیت عمق رنگ دارد؛ بنابراین بیشترین دامنه دینامیکی را حفظ می‌کند و بیشترین انعطاف را در ادیت ارائه می‌دهد.
 

استاندارد JPEG XT نیز توسعه یافته تا عمق رنگ و دامنه دینامیکی بیشتری را پشتیبانی کند و همچنان با JPEG سازگار باقی بماند.
 

در عکاسی منظره نیز فیلترهای ND تدریجی کمک می‌کنند به کاهش دامنه دینامیکی صحنه و جلوگیری از سوختن آسمان.
 

چه دامنه دینامیکی لازم داریم؟
 

چشم انسان حدود ۲۱ استاپ دامنه دینامیکی دارد و هنوز از بهترین دوربین‌های دیجیتال برتر است. دوربین‌های حرفه‌ای امروز معمولاً بین ۱۲ تا ۱۵ استاپ دارند. اگر به دنبال دوربین سطح‌بالا هستید، این محدوده ایده‌آل است.
 

دامنه دینامیکی بیشتر، آزادی عمل بیشتری هنگام انتخاب صحنه و همچنین در ادیت به شما می‌دهد؛ خصوصاً اگر صحنه‌های پرکنتراست را عکاسی می‌کنید و می‌خواهید جزئیات کامل را حفظ کنید.

در پایان، با درک بهتر دامنه دینامیکی می‌توانید عکاسی دقیق‌تر، علمی‌تر و حرفه‌ای‌تری انجام دهید.



تهیه و تنظیم : اطمینان | نمایندگی دوربین سونی