Динамический диапазон - отношение между максимальными и минимальными физическими мерами. Его определение зависит от того, к чему обращается динамический диапазон.
Для сцены: отношение между самыми яркими и самыми темными частями сцены.
Для камеры: отношение насыщенности к шуму. Более определенно, отношение интенсивности, которая только насыщает камеру к интенсивности, которая только снимает ответ камеры одно стандартное отклонение выше шума камеры.
Для показа: отношение между максимумом и минимумом intensities испускаемый от экрана.
Динамический диапазон - отношение и также безразмерное количество. В фотографии и отображении, динамический диапазон представляет отношение двух ценностей светимости, и светимость выражена в канделах в квадратный метр.
Диапазон видения человека светимости может обращаться, является весьма большим. В то время как светимость звездного света - приблизительно 0.001 cd/m2, та из освещенной солнцем сцены - приблизительно 100 000 cd/m2, который является сотней времен миллионов выше. Светимость самого солнца - приблизительно 1 000 000 000 cd/m2.
Чтобы более легко представлять такие различные ценности, обычно использовать логарифмический масштаб, чтобы подготовить светимость. Растровая строка ниже представляет регистрацию основу 10 из светимости, таким образом идя от 0.1 до 1 - то же самое расстояние как движение от 100 до 1000 например.
Lum.
0.00001
0.001
1
100
10 000
1 000 000
10^8
(Cd/m^2)
ш
ш
ш
ш
ш
ш
ш
звездный свет
лунный свет
внутренний освещение
наружный оттенок
наружный освещенный солнцем
солнце
Сцена, показывая интерьер комнаты с освещенным солнцем представлением вне окна например будет иметь динамический диапазон приблизительно 100,000:1.
Динамический Диапазон сцен реального мира может быть весьма высоким - отношения 100,000:1 обычны в естественном мире. HDR (Высоко Динамический Диапазон) отображает ценности пиксела складов, которые охватывают целый тональный диапазон сцен реального мира. Поэтому, изображение HDR закодировано в формате, который позволяет наибольший диапазон ценностей, например ценности с плавающей запятой, сохраненные с 32 битами в цветной канал.
Другой, который особенности изображения HDR - то, что это хранит линейные ценности. Это означает, что ценность пиксела от изображения HDR пропорциональна на сумму света, измеренного камерой. В этом смысле, изображения HDRотнесены сценой, представляя оригинальные легкие ценности, захваченные для сцены.
Можно ли изображение полагать, что Высокий или Низкий Динамический Диапазон зависит от нескольких факторов. Чаще всего, различие сделано в зависимости от числа битов в цветной канал, который переведенное в цифровую форму изображение может держать. Однако, число самих битов может быть вводящим в заблуждение признаком реального динамического диапазона, что изображение воспроизводит - преобразование Низкого Динамического изображения Диапазона к более высокой битовой глубине, не изменяет его динамический диапазон конечно.
·
8-битовые изображения (то есть 24 бита в пиксел для цветного изображения) считают Низко Динамическим Диапазоном.
·
16-битовые изображения (то есть 48 битов в пиксел для цветного изображения) следующий из СЫРОГО преобразования все еще считают Низко Динамическим Диапазоном, даже при том, что их теоретический динамический диапазон - до приблизительно 65,000:1. Есть две причины для этого. Сначала, оригинальный СЫРОЙ файл имеет динамический диапазон примерно 1,000:1 только для большинства цифровых камер. Во вторых, тот же самый тип тональной кривой используется для того, чтобы преобразовать СЫРЫЕ данные или в 8-или 16-битовый, что означает, что динамический воспроизведенный диапазон не увеличивается с битовой глубиной формата продукции. При использовании 16 вместо 8 битов, Вы получите точность, но Вы не будете получать динамический диапазон.
·
32-битовые изображения (то есть 96 битов в пиксел для цветного изображения) считают Высоко Динамическим Диапазоном. В отличие от этого 8-и 16-битовые изображения, которые могут взять конечное число ценностей, 32-битовые изображения закодированы, используя числа плавающей запятой, что означает ценности, которые они могут взять, неограниченно. Важно отметить, хотя то хранение изображения в 32-битовом формате HDR - необходимое условие для изображения HDR, но не достаточного. Если оригинальное изображение не захватило динамический диапазон всей сцены, это останется Низким Динамическим изображением Диапазона, независимо от формата, используемого, чтобы хранить это.
Учитывая, что человеческий глаз может приспособить динамический диапазон приблизительно 10,000:1 в единственном представлении, Высоко Динамические изображения Диапазона имеют ясное преимущество перед Низкими Динамическими изображениями Диапазона, которые не могут закодировать больше чем 8-битовый диапазон тональной информации.
Хороший вопрос. Битовая глубина и динамический диапазон - действительно отдельные понятия и там не прямое один к отношениям между ними.
Битовая глубина завоевания или показа устройства дает Вам признак самого высокого динамического диапазона, что устройство было бы способным к репродуцированию, если все другие ограничения устранены. Например, битовая глубина 16 для файла изображения говорит Вам, что изображение может держать максимальный динамический диапазон 65,536:1. Однако, это не означает, что ваше 16-битовое изображение, преобразованное из СЫРЬЯ держит тот диапазон и наиболее вероятно не делает. Есть несколько причин для этого:
·
Сырые файлы стандартных цифровых камер закодированы с битовой глубиной 12, таким образом файл РАЗМОЛВКИ, следующий из сырого преобразования будет иметь максимальный динамический диапазон 4,096:1. Только, потому что 12 битов не удобны для компьютеров, файл будет сохранен в 16 битах, но конечно это не изменяет динамический диапазон сохраненной информации.
·
Шум - важный фактор на определении динамического диапазона для камеры. Количество шума уменьшает динамический захваченный диапазон. Датчик с вместимостью 12 битов может хранить до 4 000 уровней тональной информации, но ее динамический диапазон - намного меньше чем 4,000:1, как только шум принят во внимание (большинство 12-битовых датчиков имеет в среднем динамический диапазон вокруг 1,000:1 только).
·
Сырые конверсионные процессы могут обрезать часть информации в основных моментах, когда динамический захваченный диапазон высок (который является точно, когда Вы нуждаетесь в них больше всего).
Есть два способа "считать" биты для изображения - или число битов в цветной канал или число битов в пиксел.
Немного - наименьшая единица данных, сохраненных в компьютере. Для изображения шкалы яркости, 8-битового означает, что каждый пиксел может быть одним из 256 уровней серых (256 - 2 к власти 8).
Для изображения цвета RGB, 8-битового означает, что каждый трех цветных каналов может быть одним из 256 уровней цвета. Так как каждый пиксел представлен 3 цветами в этом случае, 8-битовый в цветной канал фактически означает 24-битовый в пиксел. Точно так же 16-битовый для изображения RGB означает 65 536 уровней в цветной канал и 48-битовый в пиксел.
Чтобы усложнять вопрос, когда изображение квалифицировано как 16-битовое, это только означает, что это может представить максимальный динамический диапазон 65,535:1. Это не обязательно означает, что это фактически охватывает тот диапазон. Если датчики камеры не могут захватить больше чем 12 битов тональных ценностей, фактическая битовая глубина изображения будет в лучшем случае 12-битовой и вероятно меньше из-за шума.
Следующий стол пытается суммировать вышеупомянутое для случая изображения цвета RGB.
Тип цифровой поддержки
Битовая глубина в цветной канал
Битовая глубина в пиксел
Теоретический максимальный Динамический Диапазон
Действительность
12-битовый прибор с зарядовой связью
12
36
4,096:1
реальный максимум, ограниченный шумом
14-битовый прибор с зарядовой связью
14
42
16,384:1
реальный максимум, ограниченный шумом
16-битовая РАЗМОЛВКА
16
48
65,536:1
реальный максимум, ограниченный динамическим диапазоном завоевания устройства
Большинство цифровых камер только в состоянии захватить ограниченный динамический диапазон (урегулирование подвергания определяет, какая часть полного динамического диапазона будет захвачена). Это - то, почему изображения HDR обычно создаются от фотографий той же самой сцены, взятой под различными уровнями подвергания.
Здесь некоторые рекомендации чтобы брать Низкий Динамический Диапазон вводили изображения для HDRI:
1.
Установить вашу камеру на треноге
2.
Установить вашу камеру в ручном способе подвергания. Выберите соответствующую апертуру для вашей сцены (например f/8 или меньше если Вы нуждаетесь в большей глубине области), и самое низкое урегулирование Международной Организации по Стандартизации.
3.
Измерить свет в самой яркой части вашей сцены (измерение пятна или в способе Av, чтобы указать только основные моменты) и отметить время подвергания. Сделайте то же самое для самых темных теней вашей сцены.
4.
Определить число и ценность необходимых подверганий. Для этого, возьмите как основание время подвергания, измеренное для основных моментов. Умножите это число на 4, чтобы найти следующее подвергание с интервалом остановки 2 EV. Умножитесь на 4 последовательно для следующих подверганий, пока Вы не передаете подвергание, измеренное для теней. (Примечание: Для большинства сцен, 3-4 фотографии должны быть достаточными, чтобы покрыть динамический диапазон).
5.
Вы можете использовать заключение в скобки автоподвергания, если ваша камера поддерживает это и если это позволяет интервал остановки 2. Иначе, только измените времена подвергания вручную.
Как только ваши по-другому выставленные фотографии взяты, пойдите, чтобы "Произвести HDR" на меню HDRIPhotomatix, загрузить фотографии и нажать OK. Это создаст изображение HDR для вашей сцены.
Photomatix позволяет Вам экономить HDRI под 3 различными форматами: Сияние RGBE (.hdr), OpenEXR (.exr) и РАЗМОЛВКА Плавающей запятой. См. страницу Зашифровываний Изображения HDR Грэга Варда для превосходного краткого обзора форматов HDR.
Не действительно. Ваш СЫРОЙ файл содержит данные, захваченные датчиками только для одного подвергания. Полный динамический диапазон, который Вы можете восстановить от одной фотографии, преобразованной с различными параметрами настройки подвергания, никогда не может быть больше чем динамический диапазон, захваченный вашей камерой, и это скорее ограничено (см. выше).
Когда Вы используете только одно подвергание, чтобы захватить сцену, ваш СЫРОЙ файл - уже ваше изображение HDR.
Преобразование СЫРОГО файла к изображениям с различными уровнями подвергания немного походит на разрезание динамического диапазона СЫРЬЯ в несколько частей. Объединение назад части в изображение HDR в лучшем случае воспроизведет динамический диапазон начального СЫРОГО файла.
Когда Вы создаете изображение HDR от нескольких подверганий, тональные ценности созданного HDRI действительно представляют детали каждого подвергания. Если Вы взяли достаточно многие подвергания, чтобы покрыть весь динамический диапазон вашей сцены, то ваш HDRI воспроизведет ценности светимости всех деталей сцены, независимо от того, являются ли они тенями, основными моментами или midtones деталями.
Однако, Вы должны помнить, что контрастное отношение стандартных мониторов довольно низко, намного ниже чем динамический диапазон большинства сцен. Это означает, что ваш монитор неспособен показать весь диапазон тональных ценностей, доступных в изображении HDR, созданном от многократных подверганий. Только монитор с очень улучшенным контрастным отношением, см. например показ HDR от Технологий BrightSide, был бы в состоянии правильно воспроизвести ваш HDRI без специальной обработки для того, чтобы рассмотреть цели.
Со стандартным монитором, Вы будете должны применить форму "вычисления" к ценностям вашего HDRI, чтобы рассмотреть все детали, которые это содержит на вашем мониторе. Этот процесс - знают как картография тона и далее объясненный ниже.
Высоко Динамические Изображения Диапазона (HDRIs) используются для реалистического освещения трехмерных сцен через технику по имени Изображение Базирующееся Освещение. Учитывая, что HDRIs хранят целый диапазон информации светимости "реального слова", Глобальные алгоритмы Освещения используют их, чтобы моделировать естественный свет.
Чтобы захватывать освещение сцены во всех указаниях, HDRIs, предназначенные для трехмерного Освещения - часто 360з панорамные изображения. Те могут быть получены, фотографируя шар зеркала (быстрое и легкое, но низкое качество), сшивая несколько представлений или прямого захвата с высококачественной панорамной камерой. 360з обзор не строго необходим, хотя - HDRI, взятый от единственного представления, предпочтительно с широкой угловой линзой, может быть достаточным в некоторых случаях.
То, что является всегда необходимым, должно использовать очень высокое Динамическое Изображение Диапазона. Изображение JPEG, произведенное вашей камерой не HDRI и не будет работать для Изображения Базирующееся Освещение. Сначала, потому что это вряд ли захватит целый динамический диапазон сцены. Вы будете должны взять несколько подверганий, чтобы гарантировать этому. Во вторых, потому что его ценности изображения нелинейны (который является необходимым заставить это выглядеть хорошим на мониторах), тогда как алгоритмы предоставления принимают линейные ценности, то есть ценности, которые являются пропорциональными захваченной светимости.
Высоко Динамические изображения Диапазона отнесены сценой. Это означает, что изображение HDR хранит ценности света как захвачено камерой.
В отличие от этого отнесенный продукцией jpeg файлы, произведенные камерами, изображения HDR не предобработаны ради приятного показа на мониторах. Ценности изображения HDR остаются пропорциональными, чтобы осветить, то есть они - линейные ценности. Так, гамма для изображения HDR была бы только 1, который является тем же самым, чтобы сказать, что они не имеют гаммы.
Линейность изображений HDR делает их непригодными к прямому показу на стандартных мониторах. Это - то, почему заявления, поддерживающие изображения HDR обычно просят гамму о том, что рассмотрели их. Эта гамма - форма картографии тона и не принадлежит изображению HDR непосредственно.
Два самых популярных формата для того, чтобы хранить изображения HDR, OpenEXR и Сияние, предлагают механизм чтобы характеризовать изображение. Так как изображения HDR хранят линейные ценности, единственная вещь должна была решить, что цветное место - цветная матрица, связывающая ценности RGB устройства завоевания к стандартным координатам XYZ.
И OpenEXR и форматы Сияния предлагают способность хранить признак цветности в ударе головой файла. Этот признак обеспечивает Международной комиссии по освещению x, y координаты этих трех первичных выборов (R, Г, B) и белого пункта. От них, цветная матрица, связывающая первичные выборы с Международной комиссией по освещению могут быть возвращены координаты XYZ. Эта цветная матрица достаточна, чтобы определить профиль МТП для изображения (профиль, имеющий тип "matrix/trc", с гаммой 1 для trc).
Общая проблема в фотографии - предоставление сцен, представляющих очень яркие основные моменты и глубокие тени. Проблема уже существует с традиционной серебряной фотографией галида и более явна с фильмами понижения. В цифровой фотографии, проблема сделана еще хуже, поскольку линейный ответ датчиков налагает резкий предел динамическому захваченному диапазону, как только вместимость датчика достигнута.
Это - то, почему Вы не можете получить то, что человеческий глаз видит, захватывая сцену HDR со стандартными камерами. Если Вы захватываете детали в тенях благодаря долгим временам подвергания, Вы тогда гаситесь основные моменты. Наоборот, Вы можете захватить детали в основных моментах с короткими временами подвергания, но Вами тогда свободный контраст в тенях.
Создание изображения HDR от по-другому выставленных выстрелов - способ решить эту проблему. Однако, изображения HDR представляют главное неудобство для фотографии: они не могут быть показаны правильно на стандартных экранах компьютера и могут еще менее быть воспроизведены на бумаге.
Что мы называем, Динамическое Увеличение Диапазона - процесс правильного репродуцирования основных моментов и теней высокой контрастной сцены на общих мониторах и принтерах. Таким образом, производя стандартное 24-битовое изображение, которое представляет оригинал высоко динамическая сцена диапазона, поскольку человеческий глаз видел это.
Есть в основном два способа увеличить динамический диапазон цифровых фотографий или просмотренных фильмов.
1.
Смешивание подвергания
Этот процесс сливает по-другому выставленные фотографии сцены в изображение с деталями и в основных моментах и в тенях.
2.
Картография Тона
Этот процесс сжимает тональный диапазон изображения HDR сцены, чтобы показать ее детали в основных моментах и тенях. Вход изображение HDR - также:
·
произведенный от по-другому выставленных фотографий
·
произведенный камерой HDR (до настоящего времени, очень немного камер предлагают прямой захват данных HDR. SpheroCamHDR является самым известным из тех).
Картография Тона - процесс преобразования тональных ценностей изображения от высокого диапазона до более низкого. Например, изображение HDR с динамическим диапазоном 100,000:1 будет преобразовано в изображение с тональными ценностями в пределах от только 1 - 255.
Вы можете задаться вопросом, почему кто - то хотеть уменьшить тональный диапазон, когда изображение HDR обеспечивает очень много выгод по сравнению с Низким Динамическим изображением Диапазона. В конце концов, изображения HDR содержат много более высокого уровня деталей и ближе к диапазону человеческого видения. Причина проста: стандартные устройства показа могут только воспроизвести диапазон приблизительно 100:1 и бумагу даже меньше.
Так, цель Картографии Тона состоит в том, чтобы воспроизвести появление изображений, имеющих более высокий динамический диапазон чем СМИ репродуцирования, типа печатных изданий или стандартных мониторов.
Много сцен, которые мы фотографируем, имеют высокий контраст, или должным образом разговор высокого динамического диапазона: часть сцены находится в тенях, часть в основных моментах. Фотографы должны иметь дело с двумя типами проблем с такими Высокими Динамическими сценами Диапазона.
·
Проблема 1: ограничение Камеры
Первая проблема должна захватить динамический диапазон сцены. К этому обычно обращаются, беря несколько фотографий сцены при различных параметрах настройки подвергания, и затем сливать те фотографии в изображение HDR.
·
Проблема 2: ограничение Показа
Вторая проблема должна воспроизвести динамический диапазон, захваченный на низких динамических показах диапазона. Таким образом, гарантировать, что детали в основных моментах и тенях в изображении HDR могут правильно рассмотреться на печатных изданиях и стандартных мониторах несмотря на их ограниченную динамическую способность диапазона. Тон, наносящий на карту дела определенно с этой проблемой репродуцирования динамического захваченного диапазона.
В некотором смысле, картография тона имеет ту же самую цель как смешивающиеся подвергания, которая традиционно используется в цифровом отображении для того, чтобы обработать сцены HDR. Различия и подобия между обоими детализированы вверх^к полной версиипонравилось!в evernote
Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.