Os filtros ND aumentam a faixa dinâmica que uma câmera pode 'ver'?

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Estou tentando entender, conceitualmente, como o uso de um filtro de densidade neutra afeta a imagem capturada resultante.

Os filtros ND permitem que a câmera capture cenas de maior contraste (sem cortar os realces) do que seria possível? Ou eles apenas diminuem a quantidade de luz uniformemente para que os detalhes do realce sejam obtidos às custas dos detalhes das sombras perdidos?

Em termos mais técnicos, o efeito de um filtro ND é mais como um mapeamento linear ou um recorte dos baixos níveis de luz? Veja a figura abaixo para exemplos de cada um. Gráficos de mapeamento linear e recorte de darks

filters neutral-density

— Sean
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Formado ND é o que você quer se você não quer redução de luz uniforme, mas, em seguida, que está afetando as áreas de sua imagem do que a luz intensidades de luz diferentes

— Dreamager

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+1 por criar problemas para esclarecer a questão.

— Dan

Essencialmente, acredito que não aumenta o alcance dinâmico, nem o abaixa.

— Rok Kralj

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Geralmente, gráficos como esses são mostrados em escalas log-log. De fato, o gráfico da mão direita pode ser considerado uma representação log-log do gráfico da esquerda (como mostrado em escalas lineares). Ambas as interpretações expressam o fato de que o filtro reduz a intensidade em uma quantidade constante, independentemente da intensidade de entrada.

— whuber 20/09/11

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Consulte Existe um dispositivo de redução de alcance dinâmico (de preferência passivo, óptico)?

— Xiota 29/08/19

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Resposta simples: não, os filtros ND não aumentam a faixa dinâmica.

No sistema de zonas , um filtro ND apenas move a exposição dos elementos da cena n para mais baixo. Tudo o que estava nas n zonas mais baixas capturadas sem o filtro é cortado como preto.

Posso pensar em dois cenários em que um filtro ND pode aumentar o alcance dinâmico, mas não o usaria para isso:

filtros ND de baixa qualidade reduzirão o contraste; portanto, a faixa dinâmica aumenta um pouco (em detrimento da qualidade da imagem)
o filme perdoa um pouco a subexposição; portanto, você pode obter mais destaques e ainda preservar alguns detalhes da sombra ao subexpor; muitas vezes você pode conseguir o mesmo simplesmente ajustando os parâmetros de exposição

— Imre
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Obrigado por fornecer casos em que a faixa dinâmica pode ser afetada. A redução do contraste é exatamente o que eu estava pensando no contexto do "mapeamento linear". É interessante saber que esse é um efeito indesejável encontrado apenas em filtros de baixa qualidade.

— Sean

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É apenas vidro escuro (ou resina, é claro); reduz a quantidade de luz que entra na lente, e é tudo. Pode haver uma pequena quantidade de não-linearidade na resposta da cor (causando uma ligeira mudança de cor), mas isso se deve apenas à ausência de substâncias atenuantes uniformemente atenuadas no mundo real.

Um filtro de densidade neutra graduado (ou dividido) pode ser usado para controlar o contraste, seletivamente (por posição), controlando quais partes da imagem são visualizadas através do filtro, mas um ND sólido é apenas um atenuador.

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Sim, mas a parte em que não estou claro é se partes brilhantes de uma imagem são afetadas ou não da mesma maneira que as sombras. Em outras palavras, as sombras são atenuadas na mesma quantidade (digamos, em porcentagem de lux permitida) que as áreas claras, ou ficam proporcionalmente menos escuras?

— Sean

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A atenuação é uniforme - a curva inteira cai, mas a inclinação não é alterada.

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Sua pergunta faz referência aos filtros ND, que eu acho que a maioria consideraria um filtro ND sólido. Esses são usados principalmente para diminuir a velocidade do obturador para exposições longas ou para permitir a abertura da abertura para uma profundidade de campo mais rasa sob luz intensa.

Um filtro ND graduado é normalmente usado para equilibrar a exposição. Com um filtro ND tradicional, a parte superior do filtro é mais escura (pelas paradas nominais do filtro) e gradualmente se torna transparente. Você coloca a parte mais escura sobre as partes mais brilhantes da cena (um céu claro) para expor adequadamente o primeiro plano.

No primeiro plano, você não perde os detalhes da sombra porque são visualizados através da parte transparente do filtro. Se você conseguir obter detalhes da sombra, poderá expô-lo adequadamente sem o céu claro, causando subexposição do primeiro plano.

No entanto, se você tiver detalhes de sombra, precisará preservá-lo na área brilhante ... eles provavelmente seriam perdidos de qualquer maneira devido à fonte luminosa e sua única opção seria usar uma técnica HDR. Alguns dos destaques seriam perdidos na área clara, mas acho que se você estiver tentando equilibrar a exposição geral, esse é um ponto de escolha - o que você deseja mostrar na imagem? Antes dos filtros ou HDR, você sempre tinha que escolher - expor para primeiro plano ou expor para o céu / fundo.

Também existem filtros ND reversos que ajudam no pôr-do-sol / nascer do sol - quando a parte mais brilhante do céu está ao longo da linha do horizonte. Você é capaz de preservar os detalhes de realce e sombra no céu acima do sol devido à forma como a graduação é aplicada a esse filtro. É o mais escuro no centro, o fundo é transparente ... mas a partir da área escura do meio, gradualmente ilumina-se em direção ao topo.

— Jarrod268
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Ambos os gráficos estão corretos.

Se você representa os níveis de intensidade em uma escala linear, o gráfico esquerdo (“Mapeamento linear”) é o apropriado. Se você representa níveis de intensidade em uma escala de log (por exemplo, em número de paradas, ou VEs / VEs ...), o gráfico correto é apropriado.

BTW, o filtro não corta as trevas. A curva “filtro ND” no gráfico da direita pode ser estendida para a esquerda, para níveis de intensidade negativos (valores negativos de EV estão OK).

— Edgar Bonet
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