التعرض لليمين

في التصوير الرقمي ، تُعرف تقنية "التعريض إلى اليمين" ( ETTR ) بأنها ضبط تعريض الصورة لأعلى مستوى ممكن عند أدنى حساسية ISO (دون التسبب في تشبع غير مرغوب فيه) لجمع أكبر قدر من الضوء، وبالتالي الحصول على الأداء الأمثل من مستشعر الصورة الرقمي . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

يُستمد الاسم من الرسم البياني الناتج للصورة ، والذي، وفقًا لهذه التقنية، يجب وضعه بالقرب من يمين الشاشة. تشمل المزايا نطاقًا لونيًا أوسع في المناطق المظلمة، ونسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى ، ^{[ 5 ]} واستخدامًا أشمل لنطاق الألوان ، ومرونة أكبر أثناء مرحلة ما بعد الإنتاج .

يعتمد اتجاه التعديل النسبي لقراءة مقياس الكاميرا على النطاق الديناميكي (أو نسبة التباين ) للمشهد. عادةً، في المشاهد منخفضة التباين، يلزم زيادة التعريض الضوئي عن القيمة التي يشير إليها مقياس الكاميرا. عند محاولة التقاط صورة بتعريض ضوئي واحد لمشهد ذي نطاق ديناميكي عالٍ، قد يلزم تقليل التعريض الضوئي عن قراءة المقياس. مع ذلك، في نهاية المطاف، لا علاقة لمقياس الكاميرا بتقنية ETTR، لأن تعريض ETTR يُحدد ليس بقراءة المقياس، بل بمؤشرات التعريض الضوئي للكاميرا، أي الرسم البياني (الهيستوغرام) و/أو مؤشرات قص المناطق الساطعة (الخطوط الوامضة/الخطوط المخططة).

قد تبدو صور ETTR التي تتطلب زيادة في التعريض مُفرطة الإضاءة (ساطعة جدًا) عند التقاطها، ويجب معالجتها ( تطبيعها ) بشكل صحيح لإنتاج صورة كما هو مُتوقع. يجب توخي الحذر لتجنب فقدان التفاصيل في أي قناة لونية ، باستثناء المناطق المقبولة مثل المناطق اللامعة .

يتم تطبيق هذا المبدأ أيضًا في التصوير الفوتوغرافي الفيلمي من أجل زيادة نطاق وكثافة الفيلم السلبي وتحقيق درجات سوداء أكثر ثراءً عند طباعة الصورة بشكل منخفض قليلاً.

تم الترويج لتقنية ETTR لأول مرة عام 2003 من قِبل مايكل رايخمان على موقعه الإلكتروني، بعد نقاشٍ مزعوم مع مهندس البرمجيات توماس نول ، المؤلف الأصلي لبرنامج أدوبي فوتوشوب ومطور إضافة Camera Raw . ^{[ 1 ]} استند منطقهم إلى خطية مستشعرات CCD و CMOS ، حيث تتناسب الشحنة الكهربائية المتراكمة في كل بكسل فرعي مع كمية الضوء التي يتعرض لها (بالإضافة إلى التشويش الإلكتروني ). على الرغم من أن الكاميرا قد تمتلك نطاقًا ديناميكيًا يصل إلى 5 درجات أو أكثر ، إلا أنه عند تسجيل بيانات الصورة رقميًا، فإن أعلى درجة (الأكثر سطوعًا) تستخدم نصف قيم التدرج اللوني المنفصلة.

يعود ذلك إلى أن فرق درجة واحدة يمثل مضاعفة أو تقليل التعريض إلى النصف . تستخدم الدرجة الأعلى التالية نصف القيم المتبقية، والدرجة التي تليها تستخدم نصف ما تبقى، وهكذا، بحيث تستخدم الدرجة الأدنى جزءًا صغيرًا فقط من القيم اللونية المتاحة. ^{[ 6 ] [ 7 ]} قد يؤدي هذا إلى فقدان تفاصيل الألوان في المناطق المظلمة من الصورة وظهورها بشكل غير متجانس أثناء المعالجة اللاحقة. من خلال التعريض المتعمد إلى اليمين ثم تقليل فتحة العدسة لاحقًا (أثناء المعالجة)، يتم الاحتفاظ بأقصى قدر من المعلومات.

وقد ثبت منذ ذلك الحين أن فائدة زيادة التعريض لا تكمن في تحسين التكميم، لأن التشويش الموجود دائمًا في الصور الفوتوغرافية يجعله غير مرئي للعين البشرية، ^{[ 5 ]} بل تكمن فقط في تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء، لا سيما في ظلال المشاهد عالية التباين التي تحتاج إلى بعض التحسين. ^{[ 8 ]}

يتم تحديد تعريض ETTR، بطبيعته، من خلال إعداد ISO للكاميرا يسمح لمؤشرات التعريض (الحافة اليمنى للرسم البياني أو المؤشرات الوامضة/المخططات) بالإشارة إلى وصول المستشعر إلى التشبع أو اقترابه منه للحصول على المناطق المضيئة المطلوبة. يجد معظم المستخدمين أن هذا هو إعداد ISO الأساسي (الأدنى، وليس الوهمي) للكاميرا. مع ذلك، قد تتطلب متطلبات عمق المجال فتحة عدسة واسعة جدًا ، وقد تتطلب مشاكل ضبابية الحركة/اهتزاز الكاميرا سرعة غالق عالية جدًا، بحيث لا يكون تطبيق ETTR ممكنًا عند إعداد ISO هذا. عندئذٍ، يتم الحفاظ على جوهر ETTR (زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء) من خلال جعل التعريض أعلى ما يمكن وفقًا لظروف التصوير. يمكن بعد ذلك زيادة ISO لرفع سطوع الصورة إلى المستوى المطلوب. ولكن، بما أن زيادة ISO لا تزيد فعليًا من تعريض المستشعر (بل تزيد من كسب إشارة المستشعر )، فيجب تطبيقها فقط بعد أن يكون التعريض الفعلي (المحدد بواسطة فتحة العدسة وسرعة الغالق) أكبر ما يمكن وفقًا لقيود التصوير.

قد تُظهر الرسوم البيانية المباشرة ومؤشرات قصّ المناطق المضيئة، والتي تعتمد في الغالب على صورة JPEG المُعالجة بدلاً من البيانات الخام، أن المناطق المضيئة مُشبعة بالضوء بشكل مفرط، بينما هي في الواقع ليست كذلك، ويمكن استعادتها من الملف الخام. لذلك، قد يكون من الصعب ضبط التعريض الضوئي بشكل صحيح دون المخاطرة بتشبع المناطق المضيئة بالضوء بشكل غير مقصود. ^{[ 7 ]} يمكن غالبًا التخفيف من هذه المشكلة باستخدام إعدادات درجة اللون في الكاميرا التي تسمح للرسوم البيانية ومؤشرات قصّ المناطق المضيئة في صورة JPEG بعكس البيانات الخام الأساسية على أفضل وجه.

مع تطور مستشعرات الصور الرقمية ، أصبح من الممكن تطبيق تقنية ETTR نفسها على المشاهد ذات النطاق الديناميكي العالي (HDR) ( تباين عالٍ في كل من المناطق الساطعة والظلال الداكنة في المشاهد ذات الإضاءة القوية )، والتي كانت سابقًا حكرًا على تقنيات HDR التي تتضمن تعريضات متعددة . اعتبارًا من عام 2015تستطيع أفضل مستشعرات التصوير الفوتوغرافي الحديثة من  نوع 35 مم "كامل الإطار" استيعاب ما يصل إلى 14 درجة توقف من النطاق الديناميكي الهندسي (DR) أو 11.5 درجة توقف من النطاق الديناميكي الفوتوغرافي المفيد في وضع التصوير الخام . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

من بين التعقيدات التي تواجه استخدام تقنية ETTR مع نطاق ديناميكي عالٍ، أن غالبية الكاميرات الفوتوغرافية لا تعرض سوى الرسم البياني الناتج عن معالج صور JPG الخاص بها. عادةً ما يكون النطاق الديناميكي لمعالجات صور JPG داخل الكاميرا أضيق من نطاق مستشعر الصورة، ولا يُمثل البيانات الخام بدقة. كما أن الرسم البياني لصورة JPG المُنتجة داخل الكاميرا يعتمد بشكل كبير على إعداداتها، وبالتالي فهو مؤشر غير دقيق لتعريض بيانات الصورة الخام؛ إذ لا يظهر الجزء الأيمن من الرسم البياني. يمكن استخدام عدة طرق لتطبيق تقنية ETTR في هذه الحالة.

• يمكن استخدام برامج متخصصة، مثل RawDigger وFastRawViewer وHistogrammar أو برنامج Photobola Rawnalyze (الذي توقف تطويره)، لحساب الرسم البياني الخام. في حال عدم توفر جهاز كمبيوتر للتحليل أثناء التصوير، يمكن استخدامه لاختيار أفضل تعريض من سلسلة صور تم التقاطها بتعريضات مختلفة.
• يتم توفير تقريب داخل الكاميرا للرسم البياني الخام بواسطة عدد قليل من الكاميرات، مثل Leica M8 و M9، وبواسطة Magic Lantern ، وهو برنامج "اختراق" غير رسمي للبرامج الثابتة لكاميرات Canon DSLR (والذي يتضمن أيضًا خيار ETTR التلقائي ).
• توفر بعض الكاميرات الحديثة إعدادات لمحرك معالجة JPG مع نطاق ديناميكي أعلى وهو أقرب إلى النطاق الديناميكي للمستشعر (على سبيل المثال، S-Log2 gamma ^{[ 12 ] [ 13 ]} من سوني، والتحكم في الصورة المسطحة ^{[ 14 ]} من نيكون).
• مع الكاميرات الأخرى، يمكن استخدام حل بديل يُعرف باسم "UniWB" ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} . يجب توخي الحذر عند استخدام تقريبات الرسم البياني داخل الكاميرا، خاصةً مع الرسوم البيانية المباشرة، لأنها قد لا تُظهر مناطق الإضاءة الصغيرة.

في الحالات التي يكون فيها النطاق الديناميكي للمشهد ضمن نطاق مستشعر الكاميرا ولكنه أوسع بكثير من نطاق محرك معالجة الصور JPG، ينتج عن تقنية ETTR صورة معاينة JPG مُعرَّضة للضوء الساطع وتظهر داكنة، لأن نطاق درجات اللون المتوسطة للمشهد يُسجَّل ضمن نطاق الظلال في معاينة JPG، بينما لا يُسجَّل نطاق الظلال في معاينة JPG. لذا، يلزم استخدام برامج خارجية لمعالجة ملفات RAW تدعم النطاق الديناميكي الواسع (مثل Adobe Camera Raw / Adobe Photoshop Lightroom، DxO OpticsPro ، Capture One ، Raw Therapee ).

عند تصوير مشاهد ذات نطاق ديناميكي عالٍ، يميل نظام قياس الإضاءة في معظم الكاميرات إلى التركيز على درجات اللون المتوسطة، مما يؤدي غالبًا إلى قصّ كلٍّ من المناطق المضيئة والظلال القصوى في صورة معاينة JPG (والتي تظهر على شكل ارتفاعات حادة على الحافتين اليمنى واليسرى لمخطط توزيع الإضاءة، على التوالي). قد يتوقع المرء أن يؤدي هذا تلقائيًا إلى مخطط توزيع إضاءة خام يكون فيه النطاق الأيمن (المناطق المضيئة) مشغولًا بدقة كما هو الحال مع تقنية ETTR. لسوء الحظ، قد تُنتج خوارزميات قياس الإضاءة في الكاميرات المختلفة نتائج متباينة للغاية في مثل هذه الظروف. ليس من النادر عند تصوير مشهد بنطاق ديناميكي ضمن نطاق مستشعر الكاميرا، أن ينتج عن قياس الإضاءة الافتراضي صورة خام ذات مناطق مضيئة مفرطة ومساحة فارغة كبيرة على الجانب الأيسر من مخطط توزيع الإضاءة. في هذه الحالة، يتطلب مبدأ ETTR، الذي يهدف إلى زيادة التعريض إلى أقصى حد حتى محاذاة مخطط توزيع الإضاءة الخام مع حافته اليمنى، تعويضًا سلبيًا للتعريض يبدو غير بديهي . يمكن تفسير ذلك بمبدأ ETTR: لتحقيق أفضل استفادة من النطاق الديناميكي الإضافي المتاح مع مستشعرات النطاق الديناميكي الواسع، يتم استخدام النطاق الديناميكي الإضافي لتوسيع نهاية الظلال لنطاق التسجيل، دون زيادة المساحة الرأسية للإضاءة الخام .

إذا تعذّر معالجة الظلال الناتجة للحصول على نطاق مقبول من التشويش أو التدرج اللوني، فهذا يعني ببساطة وجود مشكلة لا يمكن حلها بلقطة واحدة، وفي هذه الحالة يُنصح باللجوء إلى تقنيات النطاق الديناميكي العالي ( HDR ) التي تتطلب عدة تعريضات. إذا كان هذا الأخير غير ممكن بسبب حركة المشهد أو الكاميرا، يمكن اللجوء إلى تقنية التعريض للمناطق المضيئة المهمة (ETTIH) ، وهي في الواقع تعميم بسيط لتقنية التعريض للمناطق المضيئة المهمة (ETTR). في تقنية ETTR، يتم زيادة التعريض إلى أقصى حد ممكن مع الحفاظ على جميع المناطق المضيئة عند الحافة اليمنى للرسم البياني (وهو قيد تفرضه التشبع الشديد للمستشعر الرقمي). أما في تقنية ETTIH، فيتم زيادة التعريض إلى أقصى حد ممكن بشكل أكبر؛ حيث يتم تخفيف القيد بحيث يتم الحفاظ فقط على المناطق المضيئة المهمة قبل الحافة اليمنى للرسم البياني، بينما قد تقع المناطق المضيئة غير المهمة ضمن منطقة تشبع المستشعر. تشمل الأمثلة الشائعة للمناطق المضيئة غير المهمة الشمس، ومصادر الضوء الساطعة الأخرى، والانعكاسات الحادة كأجزاء السيارات المطلية بالكروم تحت أشعة الشمس؛ ومع ذلك، ينبغي تجنب المناطق ذات التدرجات الضوئية السلسة، كالسماء المحيطة بالشمس، لأنها قد تؤدي إلى ظهور تشوهات مرئية ناتجة عن تشبع المستشعر (خطوط). تحتوي العديد من الكاميرات على مؤشرات ضوئية للتعريض الزائد، تُظهر مواقع المناطق المضيئة التي لا تظهر بوضوح في الرسم البياني. كما تحتوي بعض الكاميرات على مؤشرات ضوئية للتعريض الناقص كأداة مساعدة في ضبط التعريض. غالبًا ما تحتوي الكاميرات عديمة المرآة على "خطوط معايرة" للمعاينة، وهي أداة مساعدة أخرى لإدراك التعريض الزائد وتصحيحه.

قد تتضمن برامج معالجة الصور الخام خوارزميات "إعادة بناء المناطق المضيئة" ^{[ 18 ]} (غير متوفرة حاليًا في الكاميرا) والتي تُخفف جزئيًا من التأثير البصري السلبي للتشبع الرقمي الحاد لقنوات الألوان الثلاث، مما يُوسع نطاق المناطق المضيئة غير المهمة التي يمكن إخفاؤها بشكل طفيف. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

بشكل عام، سواءً أكان المشهد ذو نطاق ديناميكي عالٍ أم منخفض، فإن عملية وهدف تقنية ETTR متماثلان: يتم ضبط التعريض (دون استخدام مقياس التعريض) حتى يتم قصّ المناطق الساطعة غير الضرورية فقط، مما ينتج عنه صورة بأعلى نسبة إشارة إلى ضوضاء (وبالتالي أعلى جودة ). في كلتا الحالتين، لا تعتمد تقنية ETTR على مقياس التعريض في الكاميرا، بل تعتمد على مؤشرات التعريض، سواءً كانت المدرجات التكرارية أو مؤشرات المناطق الساطعة (الخطوط الوامضة/الخطوط المخططة)، والتي يُفترض ضبطها لتعكس بدقة القيم القصوى للبيانات الأولية.

• التصوير عالي النطاق الديناميكي

• تحسين التعريض الرقمي باستخدام ETTR
• استعادة القنوات المقطوعة
• إطلاق النار إلى اليمين (ولماذا قد يكون ذلك فكرة سيئة)
• التعريض مقابل السطوع - لماذا لا يُعدّ ISO جزءًا من التعريض؟
• شرح مفصل لتقنية ETTR - دليل شامل لكيفية استخدام تقنية ETTR
• تفاصيل المستشعرات الخاصة بالكاميرات المختلفة