Как работает Halation

Halation — визуальный эффект при съемке на пленку, проявляющийся в виде красно-оранжевых ореолов около контрастных границ переэкспонированных областей, а также как красная засветка в неконтрастных областях среднего тона. Чаще всего Halation образуется вокруг ярких источников света.

Halation OFX
Westworld Season 3 (2020), Kodak Vision3 500T 5219


Увеличенный фрагмент кадра

Природа Halation

Если на пленке отсутствует антиореольный слой, то яркий свет, проходя через все слои эмульсии, попадает на внутренние металлические поверхности камеры, отражается от них под разными углами и возвращается на пленку с обратной её стороны.

Цветная эмульсия состоит из множества слоёв. Как правило, только 3 или в редких случаях 4 слоя (как например на Fujifilm Superia) отвечают собственно за разделение цветов. Они расположены друг за другом в определенной последовательности, которая определяется соответствующими длинами волн и степенью их распространения в веществе. Ближе всего к объективу расположен слой, отвечающий за регистрацию синей компоненты, затем зеленой, и, наконец последний слой отвечает за красную составляющую.

Поэтому обычно свет, отраженный от внутренних поверхностей камеры, частично или полностью отфильтрован от высокочастотных компонент (сине-зелёной части спектра) и засвечивает в основном красный слой, который к тому же расположен ближе всего к внутренней поверхности камеры. Из-за этого вокруг ярких источников света могут образоваться красные ореолы.

Иногда отраженный свет бывает достаточно ярок и не до конца отфильтрован, что позволяет ему проникнуть не только в красный, но и частично в зеленый слой. В этом случае паразитная засветка сдвигается в жёлтую часть спектра, и Halation может приобретать оранжевый оттенок.

Можно заметить, что в разных частях фильма, снятого на одну и ту же плёнку, оттенок Halation может быть разным. Это объясняется тем, что при съемке эффект имеет одинаковый цвет, однако в дальнейшем баланс белого для разных сцен может быть скорректирован в ту или иную сторону, и вместе с ним меняется и оттенок ореолов.

Чисто технически избыточные, слишком явные ореолы вокруг источников света и около контрастных границ переэкспонированных участков считаются дефектом. Вместе с тем, небольшие, естественные для живого кинопленочного изображения ореолы наоборот считаются его эстетическим преимуществом.

Поэтому во всех современных цветных негативных пленках есть специальный антиореольный слой, который смягчает описанный эффект. В фотопленках и кинопленках эта технология реализована немного по-разному.

Halation

На этой картинке из Википедии показано, как устроен антиореольный слой на современных кинопленках. Он представляет собой внешний (самый последний) слой, нанесённый на плёнку со стороны подложки. В его основе лежат мельчайшие дисперсные частицы сажи, которые эффективно поглощают свет и препятствуют его переотражению.

Дело в том, что в кинокамерах, в отличие от фотоаппаратов, нет прижимного столика, который минимизирует отражения внутри камеры. В кинокамерах пленка буквально висит в воздухе, так как постоянно движется с большой скоростью. Единственный способ задержать свет, прошедший через все слои эмульсии — это нанести максимально черный слой на саму пленку. В кинопленках такой слой делают из сажи, которая потом удаляется в процессе проявки.

Антиореольный слой не является абсолютно черным. Поэтому он все равно отражает свет, хоть и значительно меньше, чем внутренние поверхности камеры. При этом отражение происходит уже на близких расстояниях, что уменьшает радиус рассеяния лучей и соответственно размер ореолов.

Таким образом, обычно мы наблюдаем эффект Halation в незначительной степени, иногда чуть более явно, иногда — почти на уровне ощущений. Это зависит от разных факторов — в первую очередь от яркости и типов источников освещения, а также от экспозиции и степени контраста границ, на которых проявляются ореолы.

Как правило, чем выше энергия источника, экспозиция пленки и контрастнее сцена, тем более заметен эффект Halation и тем больше смещен его оттенок в сторону оранжевого. В частности, лампы накаливания провоцируют довольно явный Halation, а вот вокруг светодиодных источников света ореолов может не быть вовсе, поскольку красная составляющая в их спектре обычно невелика.

Примеры пленочного Halation

Прежде, чем перейти к вопросами имитации Halation в цифровом изображении, рассмотрим несколько примеров этого эффекта в кинофильмах, снятых на плёнку.

Halation
Once Upon a Time… in Hollywood (2019), Kodak Vision3 500T 5219

Halation
Увеличенный фрагмент кадра

Обратите внимание — несмотря на высокую яркость источника света, достаточную для появления Halation, сам источник света не переэкспонирован и не уходит в клиппинг.

Еще одно важное наблюдение — внутри ореола оттенок плавно меняется от оранжевого до красного по мере удаления от источника света. Потому что чем выше энергия засветки, тем больше она проникает в зеленый слой.

Halation проявляется не только вокруг источников света и не только в ночных сценах. Также его можно наблюдать вблизи контрастных границ при съемке в дневное время.

Halation
Once Upon a Time… in Hollywood (2019), Kodak Vision3 200T 5213


Увеличенный фрагмент кадра

Весьма характерно проявление Halation вокруг бликов на отражающих поверхностях.

Halation
Брат 2 (2000), Kodak Vision


Увеличенный фрагмент кадра

Важное наблюдение — Halation почти всегда проявляется одновременно с эффектом свечения ярких светов Bloom. Подробно это явление описано в отдельной статье Как работает Bloom.

Halation
Dirty Harry (1971), Eastman 100T 5254

Halation
Увеличенный фрагмент кадра

Степень участия Bloom в совокупном эффекте «Halation + Bloom» может варьироваться в зависимости от используемой оптики и пленки. Иногда Bloom вносит даже больший вклад, чем Halation. Иногда Bloom почти не заметен. Но в той или иной степени при проявлении Halation почти всегда проявляется и Bloom (хотя эти эффекты имеют разную физическую природу). При этом Bloom часто, хотя и не всегда, подкрашивается оттенком Halation. В результате совокупный эффект обычно выглядит как единый ореол большого размера.

Видимые размеры ореолов Halation зависят не только от яркости источника и степени участия Bloom, но и от формата кинопленки. Чем меньше геометрические размеры кадра, тем больше по отношению к нему размеры Halation и Bloom. Например, на пленке 16 мм ореолы более заметны, чем на пленке 35 мм. А на «широком» 65 мм кинонегативе относительно всего изображения ореолы будут уже совсем небольшими.

Halation на пленке 16 мм:

Halation
L’ONE | 7days (2018), Kodak Vision3 500T 7219

Halation
Увеличенный фрагмент кадра

Halation на пленке 65 мм:

Halation
The Hateful Eight (2015), Kodak Vision3 500T 5219

Halation
Увеличенный фрагмент кадра

Имитация Halation с помощью Dehancer OFX

Для того, чтобы правдоподобно имитировать эффект Halation при цифровой обработке, мы создали специальный инструмент, который работает в соответствии с описанными выше реальными физическими процессами. Он является частью OFX-плагина Dehancer Pro (а также Dehancer Photo Edition) и выделен в отдельную группу настроек Halation. Кроме этого Dehancer Halation существует в виде самостоятельного OFX-плагина.

Halation OFX plugin

Параметры Defringe и Defringe Radius помогают справиться с хроматическими аберрациями, которые мешают проявлению эффекта Halation. В плагинах Dehancer Pro и Dehancer Photo Edition инструменты подавления аберраций находятся в общей группе параметров Input. В отдельном плагине Dehancer Halation они выделены отдельной группой перед основными параметрами.

Defringe
Общая степень подавления хроматических аберраций. Чем выше это значение, тем менее заметными становятся аберрации.

Defringe Radius
Размер деталей, которые алгоритм будет считать аберрациями. Чем выше это значение, тем больше радиус эффекта и тем шире зона подавляемых аберраций.

Halation OFX plugin

Имеет смысл учитывать, что для эффективного определения хроматических аберраций размеры таймлинии должны быть не менее, чем Full HD 1920×1080. Идеальные условия для подавления аберраций возникают, когда разрешение таймлинии соответствует разрешению исходных файлов.

Если разрешение у таймлинии низкое, а у исходных файлов достаточное, то в окне Preview или на контрольном мониторе в DaVinci подавление хроматических аберраций может выглядеть недостаточным, однако после экспорта, как правило, оно будет более качественным.

Далее расположены параметры самого эффекта Halation. Рассмотрим воздействие каждого из них.

При демонстрации воздействия того или иного параметра Halation, для других настроек в целях наглядности могут быть заданы избыточные значения.

Source Limiter
Background Gain

С помощью этих параметров можно задать, насколько контрастной должна быть граница между «источником» и «фоном», чтобы привести к возникновению эффекта Halation.

При этом под светлыми областями имеются в виду источники света (Source), а под тёмными — фон, на котором выступает источник (Background).

Halation. Film Emulation

Хотя Halation как физическое явление распространяется внутри эмульсии свободно во все стороны, но красно-оранжевые ореолы различимы обычно только на фоне более тёмного изображения, то есть с тёмной стороны границы контрастов.

Source Limiter отвечает за уровень яркостей источников света, при которых может возникнуть эффект Halation. По умолчанию Source Limiter имеет минимальное значение, что позволяет ореолам возникнуть вокруг большинства (или даже вокруг всех) источников света — как ярких, так и не очень ярких.

Halation. Film Emulation
Source Limiter = 0

Увеличивая значение Source Limiter, мы можем отсечь источники малой яркости и оставить только самые яркие.

Halation. Film Emulation
Source Limiter = 100

Background Gain отвечает за уровень яркостей фонов, на которых может возникнуть эффект Halation. По умолчанию Background Gain имеет максимальное значение, что позволяет ореолам возникнуть на большинстве фонов — как очень, так и не очень тёмных.

Halation. Film Emulation
Background Gain = 100

Уменьшая значение Background Gain, мы можем отсечь не очень тёмные фоны, оставив только самые тёмные.

Halation. Film Emulation
Background Gain = 0

Эффект Halation проявляется максимальным образом при минимальном значении Source Limiter и максимальном значении Background Gain одновременно.

Smoothness
Интегральный параметр, связанный с типом эмульсии пленки и её чувствительностью. Управляет распределением эффекта Halation между крупными и мелкими источниками света и одновременно определяет его визуальную мягкость, как следует из названия.

Чем больше значение Smoothness, тем мягче (плавнее) выглядят ореолы Halation, тем сильнее они проявляются на границах крупных источников света и тем меньше на точечных источниках.

Halation

Local Diffusion
Этот параметр определяет, насколько далеко свет распространяется внутрь «эмульсии» от границы источника. Чем выше значение Diffusion, тем больше геометрический размер (радиус) ореолов.

Halation. Film Emulation

Global Diffusion
Степень вторичной засветки красного слоя отраженным рассеянным светом. Это более глобальный эффект, который затрагивает неконтрастные области средних тонов, а также усиливает первичные ореолы Halation.

Halation. Film Emulation
Global Diffusion = 0

Halation. Film Emulation
Global Diffusion = 100

Вторичные засветки Halation присутствуют на пленке всегда, даже если не очень заметны на первый взгляд. Как правило, они оказывают благотворное влияние на цвета кожи, делая их чуть более тёплым и натуральными.

Halation. Film Emulation

Amplify
Определяет энергетическую силу засветок. Это виртуальный усилитель эффекта Halation, который эмулирует чувствительность красного, а также в меньшей степени зеленого слоев эмульсии кинопленки к лучам, отраженным от сажевого слоя.

Чем больше значение Amplify, тем более явно проявляется эффект, и тем более оранжевым становится оттенок ореолов в области засветок (так как растет чувствительность не только красного, но и зеленого слоёв «эмульсии»).

Halation. Film Emulation
Amplify = 0

Halation. Film Emulation
Amplify = 100

Hue
Степень засветки (чувствительность) зеленого слоя эмульсии относительно красного. Определяет оранжевую составляющую внутри ореола Halation.

Минимальное значение Hue = 0 означает, что зеленый слой не засвечивается, то есть ореол целиком состоит из красного цвета.

Halation. Film Emulation
Hue = 0

Промежуточное значение Hue (например, Hue = 50) означает, что засвечивается не только красный, но и частично зеленый слой. Поэтому в областях высокой энергетической яркости (то есть ближе к границам засветок) ореол приобретает оранжевый оттенок.

Вдали от границ засветок ореол плавно меняет цвет на красный по мере снижения энергетической яркости засветок и, соответственно, влияния зеленого слоя.

Halation. Film Emulation
Hue = 50

Максимальное значение Hue = 100 означает, что чувствительность красного и зеленого слоев условно одинаковая. То есть они засвечиваются примерно равномерно, таким образом ореол вдоль всей своей диффузии имеет в основном оранжевый оттенок.

Halation. Film Emulation
Hue = 100

Blue Comp.
Степень компенсации влияния синего фона на видимость ореолов Halation.

При возникновении эффекта Halation на фоне холодных оттенков, цвета фона и ореолов взаимно вычитаются, и эффект слабеет.
Blue Compensation позволяет уменьшить влияние холодного фона на видимость Halation.

Halation

Impact
Общая степень воздействия эффекта. К этому параметру можно условно относиться как к Opacity, поскольку он регулирует не физические параметры эмуляции, а прозрачность наложенного эффекта.

Mask Mode
С помощью этого параметра вы можете проконтролировать настройки и наглядно увидеть, как выглядят ореолы и засветки в чистом виде, отдельно от основного изображения.

Halation

Halation & Bloom

Эффект Halation редко возникает в отдельности от эффекта Bloom. Поэтому для получения более достоверного изображения, как правило, лучше всего использовать одновременно инструменты Halation и Bloom. При этом в Dehancer вы можете достаточно тонко настроить влияние каждого из них.

Halation

P.S.

Для корректной работы алгоритма Halation рекомендуется использовать следующие настройки Image Scaling для вашего проекта:

Halation Image Scaling Settings

Также вы можете посмотреть 15-минутное видео на русском языке о том, как работает инструмент Dehancer Halation:

Скачать актуальные версии плагинов Dehancer вы можете на нашем сайте:
https://www.dehancer.com

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s