Mediaproduktion diskuterar utformningen av kommande teknologi för bildexponering.
Copyright 2010 Patrik Håkansson. For more info please enter here






Interaktiv exponeringsautomatik - en framtidsvision
Författat av Patrik Håkansson 2010 08.


Denna artikel kommer som en reaktion på flera amatörfotografers besvikelse över misslyckade bilder som
tagits med moderna digitala systemkameror. Trots allt mer finessrika funktioner så misslyckas människor
med sina digitalbilder tagna med exponeringsautomatik. Bilderna är för ljusa, för mörka, för suddiga och
med fel skärpedjup.

I värsta fall är de också brusiga och har fel färgtemperatur. Automatiken har gissat fel eller fått en övermäktig
utmaning. Den behöver styras av en människa för att göra rätt. Kameratillverkarna har hittills valt att möta
behoven med hjälp av så kallade motivprogram som är anpassade för att ta bra bilder på stranden, bra bilder
på sport eller bra porträttbilder - för att nu ta några vanliga exempel.

Vi väljer den prioritering kamerans automatik ska göra för att uppnå bästa resultat.

Den fotograf som får i uppdrag att ta bilder av människor som spelar fotboll på stranden får dock ett dilemma.
Hur ska man förklara för kameran vad man förväntar sig att den ska prioritera. Vi vill ju i detta fall att kameran
ska bemästra alla parametrar i de tre motivprogramområdena samtidigt! I ena stunden kanske jag tar en över-
siktsbild. Nästa stund har jag en spelare i motljus som jag vill zooma in i närbild. Och om bilden inte blir bra :

- Hur får jag kameran att ändra sig och prova något annat som passar bättre utan att förlora det som ändå var
bra inställt denna gång? Behoven växlar från en ruta till nästa och fotografen som använder kamerans automatik
får ständigt dåliga bilder när automatiken gör oundvikliga fel i prioritering emellanåt - oavsett vilket motivprogram
som är inställt.

Vad gör man åt detta? Det finns enligt artikelförfattaren ett enkelt svar på frågan.



Dagens digitalkamerors motivprogram hör till en förgången tid! Vi bör lämna den idén
och ta ett steg framåt.



Vi behöver en intuitiv och omedelbar tvåvägskommunikation med vår kamera. En interaktiv exponeringsautomatik
där vi kan ge kameran feedback och veta att kameran förstår vad vi förväntar oss av den. En dynamisk evaluering
av motivet och en analys av kraven för att uppnå önskat bildresultat.


Frågan är: Hur går det till? Vilka vägar finns det att gå. Vilka resurser behöver vi för att lyckas?



En vanlig människa på stan kanske skulle önska sig:
-Om man bara kunde säga till kameran "gör såhär" eller "det ska se ut sådär" eller "samma som igår fast lite ljusare"


Eller så skulle man vilja kunna säga åt kameran:
-Se till att ansiktet alltid har rätt mängd ljus oavsett om det är i skugga eller i solen. Anpassa dig så att ansiktet alltid
ser bra ut!


I det första fallet kanske fotografen skulle vilja peka på en exempelbild som ligger i kamerans interna databas. En bild
som bäst motsvarar eller liknar den bild man försöker ta. På det sättet hjälper man kameran förstå vad som behövs.

I det andra fallet vill vi ha en kamera som kan känna igen och anpassa sig till ett visst föremål i bilden. Det kanske
låter utopiskt men med tanke på att dagens modernaste autofokusteknik kan följa ett ansikte som flyttar sig och se
till att optiken håller fokus på det hela tiden så varför skulle man inte kunna be kameran att göra detsamma med
ljusmätningen?


Nästa del av det hela skulle kunna vara att göra kameran medveten om hur många ting som rör sig i bild och hur
snabbt det går. Så att kameran på egen hand kan räkna ut hur lång eller kort slutartid som man kan ha med god-
känd bildkvalitet. Antingen så räknar kameran ut det på egen hand eller så visar fotografen vilket objekt som man
vill att kameran ska anpassa sig till.





Låt oss nu ta ett exempel på vad vi skulle kunna hoppas på av den interaktiva automatiken.


Du ska fotografera barn som gungar i lekparken. Solen lyser och när barnen gungar framåt så hamnar ansiktena
i skuggan av en förälder som står berdvid. Emellanåt går solen i moln och ljuset blir betydligt svagare i hela bilden.


Om du skulle ta en mängd bilder vid detta tillfälle så skulle en interaktiv kamera be dig tala om vad du tycker är viktigast.
Du pekar ut ett av barnens ansikte. Kameran ger dig tre förslag på hur ljust eller mörkt ansiktet borde se ut och du pekar
på det du gillar bäst.

Från och med nu så kommer kameran att anpassa sig för att behålla det utseendet på ansiktet. Omgivningen kommer
att förändras om ljus och färger ändras men ansiktet kommer att i möjligaste mån förbli sig likt i ljus och färg. Skarpt och
i fokus.


När barnet gungar så följer autofokuset ansiktet som därmed återges skarpt i stort sett konstant.

Då skuggan från föräldern faller över ansiktet så öppnas bländaren för att motverka ett svart ansikte.

När solen går i moln så ökas ISO-talet och vitbalanseringen justerar om sig. (Bländare, tid och autofokus samverkar för att
få en så skarp bild som möjligt).

Om barnet gungar fortare ställs kamerans slutare om till en kortare tid och ISO och bländare justeras om efter detta.



Alla parametrar justeras efter en modell som länkar ihop de olika behoven i en tydligt prioritetsordning. Det är en komplex
arbetsuppgift som går att utföra men om inte du pekat ut vad kameran ska anpassa sig till så blir det mycket svårare att
utföra rätt. En variant av ovan föreslagna automatik som dock inte är lika aktiv i att ändra slutartid och bländare så ofta ser
ut som följer:






Den avancerade ljusmätaren: Histogrammet

Båda bilderna härunder togs med Canon 7D i manuellt läge, med samma ISO-tal, slutartid och bländare.
Här hade användandet av en interaktiv automatik kunnat göra nytta. Och histogrammet har en central roll.


Digitalkameran har goda förutsättningar att lyckas med denna metod. Ljusmätningen och analysen av ljuset
i bilden kan göras mycket detaljerat. Samtidigt måste bildinnehållet utvärderas korrekt om man ska kunna
dra riktiga slutsatser av informationen. Vid ett snabbt påseende ser man kanske inte så stor skillnad mellan
de här två bildernas histogram. Ändå ser vi tydligt att det ÄR stor skillnad mellan bilderna!





Ryttaren befinner sig i en skuggig del av vägen på första bilden. På nästa bild är hon ute i solen. Totalljuset
i bilderna är inte så olika men delarna i centrum skiljer sig mycket åt. För att rätt bedöma skillnaden måste
vi gå in och mäta enbart på samma delobjekt i båda bilderna. Här är ju ansiktet det viktiga och tittar vi bara
på hur histogrammet ser ut om vi zoomar in där så är det med ens lätt att bedöma förändringen.





Om man ville göra det enkelt för sig skulle man nu kunna designa automatiken så att den ökar exponeringen
(större bländaröppning eller längre slutartid t.ex) så mycket som behövs för att korrigera upp till samma ljus-
mängd som på bilden i solen. När histogrammet för ansiktet på bilden till vänster ser likadant ut som på bilden
till höger vet automatiken att den uppnått rätt ljusnivå.

Tyvärr uppstår problem om vi använder oss enbart av den informationen och låter kameran välja ny slutartid
för att exponera bilden ljusare. På bild A nedan har hela bilden exponerats ljusare. Histogrammet på ansiktet
liknar nu i stort sett det på den andra bilden. Ansiktet har fått samma ljusintensitet som på den solbelysta
bilden men samtidigt blev andra delar av bilden överexponerade. Att bara ändra på exponeringen är inte rätt
väg att gå! Histogrammet för ansiktet kan inte användas för att bestämma exponeringen av hela motivet!

Vi måste fortsatt låta kameran ställa in slutartid och bländare utifrån histogrammet av den totala bildytan. När
vi gör det ser vi att man kan öka exponeringen runt 1/2 steg innan delar av bilden blir utfrätta. Vi behöver öka
ljuset i ansiktet med cirka två bländarsteg men vi kan inte göra en så radikal ändring av bländare och slutartid!

I stället ökar vi exponeringen mycket sparsamt och därefter görs en digital efterbehandling när bilden är tagen.
Innan bilden skrivs ner på minneskortet ger vi kameran i uppgift att öka ljuset i mellanregistret av histogrammet.
Och för att väga av ökningen rätt så tittar kamerans automatik bara på histogrammets utseende på det som ses
inne i den markerade rutan, dvs ansiktet. Precis som ses på bilderna här så gör kameran en ljusjustering så att
histogrammet återfår önskat utseende - som det såg ut på bilden med ryttaren i solljus på den andra bilden.

Skillnaden är att kameran nu planerar exponeringen mycket mer utförligt och efterjusterar bilden digitalt utifrån
de prioriteringar du givit den. Prioriteringar som bygger på vad som finns framför kameran - inte inne i den.

Resultatet (bild B) är betydligt bättre. Här ser vi alltså tydligt fördelen med den interaktiva ljusmätningen.

Genom att tala om för kameran exakt vad vi vill se rättexponerat kan den göra en balanserad ljusbehandling
i flera steg. Först en exponering som behåller så mycket detaljer som möjligt i hela motivet och sedan en
digital ljuskorrigering för att få upp ljusnivån i de partier vi markerat som viktiga.





Så poängen är att fotografen är den som ger kameran de viktiga nycklarna till hur bilderna ska se ut.
Därefter ska han/hon kunna släppa den tekniska biten, låta automatiken övervaka ljusvariationerna och
istället ägna allt intresse åt komposition och det emotionella innehållet i bilden.


En positiv bieffekt av att göra en del av ljusjusteringen digitalt efter exponeringen är att man kan minska
graden av variation på slutartid och bländare som dagens teknik för exponeringsautomatik kan ge upphov
till från en bildruta till nästa. I alla fall i detta teoretiska exempel.

Med den gamla tekniken hade en fotograf kanske lockats att överexponera bilden för att få upp ljuset
i ansiktet och därmed fått en utfrätt vit klänning som resultat. Med den nya tekniken hjälper kameran
fotografen att få rätt ljushet där det behövs och bilden som helhet håller en betydligt högre kvalitet!!


Mediaproduktions vision är att få en interaktiv kontakt med kameran vid fotograferingsögonblicket, visa
den vad som ska bevakas och sedan låta en intelligent automatik hålla kontakten med det objekt fram-
för kameran som ska följas oavsett var i bilden det är eller hur stort det är (med varierande avstånd).



Detta var den första delen av resonemangen om utformning av en interaktiv exponeringsautomatik.
Fortsättning följer....



För att ge ett riktigt perspektiv passar vi på att jämföra med hur Canon EOS 7D idag kan förbättra
ljuset i bilden med sin inbyggda "Auto Lighting Optimizer". Som är tänkt att hjälpa till att ljusa upp
mörka delar av ett motiv. Här är den inställd på maximal förstärkning (strong). Längst till höger visas
den av mediaproduktion optimerade bild som visar hur vi tänker oss att en framtida automatik skulle
kunna förbättra kamerans exponering. En automatik som bara lyfter upp ljuset om det behövs för att
få rätt ljushet på ansiktet. Canon EOS 7D lyfter upp ljuset hela tiden när optimizern är inkopplad.

Det innebär att den andra bilden där vår ryttare redan ser ut som vi vill ljusas upp i onödan när man
har optimizern inställd på "strong". Vi behöver som läsaren säkert håller med om en mer interaktiv
kontroll så vi kan att berätta för kameran när den ska gå in och jobba - och när den ska låta bli!

Bilderna i den högra kolumnen här under representerar det bildresultat som författaren upplever som
mest enhetligt om man vill göra en bildserie. Med det som utgångspunkt skulle en fotograf lätt och
snabbt göra små finjusteringar i sin dator och få ut bilder med jämn kvalitet i ett effektivt arbetsflöde!













................................................. Copyright 2010 Patrik Håkansson