Как работают псевдо или поддельные HDR-программы, такие как Photomatix?


10

Есть несколько программ, которые могут производить HDR-подобные результаты только из одного входного изображения. Как это работает?


То, что эти программы, вероятно, делают, является тональным отображением: photo.stackexchange.com/questions/7630/…
Шон

2
Просто для пояснения ... Я бы не назвал Photomatix «поддельной» программой HDR, так как она действительно способна на настоящий HDR, смешивая несколько изображений вместе. Он также способен использовать Enfusion, который является еще одним подходом для нескольких изображений, который обрабатывает данные не так, как HDR, но с той же целью. Photomatix имеет возможность автоматически обрабатывать отдельные изображения для получения лучшего тонального диапазона ... но только потому, что он способен на это, не означает, что это поддельная программа HDR.
Йриста

1
Нет такого понятия, как «фальшивка» или «псевдо» HDR - вы не можете создать магический динамический диапазон, однако вы можете применить тональное отображение к многокадровому изображению с высоким динамическим диапазоном или к одному изображению с низким динамическим диапазоном.
Мэтт Грум

Ответы:


27

Прежде всего, важно понять разницу между HDR и тональным отображением. HDR - это методика захвата изображений, которые содержат огромное количество информации о яркости. Однако большинству людей не хватает мониторов с высоким динамическим диапазоном, чтобы показать эту информацию. Если вы просто уменьшите большой диапазон яркости до меньшего диапазона, вы получите изображение с очень небольшим контрастом.

Tonemapping - это метод максимизации локального контраста. Представьте, что вы корректируете контраст изображения после определенной точки, когда вы увеличиваете контраст, самые темные и самые светлые области будут иметь чисто черный / белый цвет, и вы начнете терять детали. Теперь представьте себе, что вы можете регулировать контрастность каждой четверти изображения отдельно. Вы, вероятно, сможете увеличить контрастность намного выше, так как самые темные и самые светлые части каждого квартала не так уж далеки друг от друга, как самые темные и самые светлые части всего изображения.

Теперь есть еще одно замечание: динамический диапазон и шум похожи друг на друга. Технически они обратно пропорциональны друг другу - чем выше уровень шума, тем ниже динамический диапазон и наоборот. Таким образом, вы можете настроить тональное отображение (увеличить локальный контраст) любого изображения, но если вы начнете с изображения с низким динамическим диапазоном, то в тональном изображении будет больше шума.

Возможность создавать «поддельные HDR-изображения» не имеет ничего общего с дополнительным диапазоном, который вы получаете в необработанных изображениях. Это потому, что тональное отображение не имеет ничего общего с HDR. Вы можете засунуть стандартный 8-битный JPEG в Photomatix, и вы все равно получите аналогичный результат, только с большим количеством шума.


Это изображение, полученное с трех экспозиций с использованием Photomatix:

Здесь я взял самый темный файл в формате RAW и массово поднял тени в Lightroom с помощью ползунка «Заполнить свет»:

Здесь я взял среднее 8-битное изображение JPEG и загрузил его прямо в Photomatix (доказывая, что вам не нужно 12-14 бит для получения изображений "HDR"):

Три разных набора исходных данных. Три разных метода. Три довольно похожих результата. Здесь нет «HDR» - только тональное отображение и локальная регулировка контрастности. Динамический диапазон источника влияет только на уровень шума на конечном изображении, а не на то, что вы можете произвести.


Вот еще один пример, чтобы закрепить то, что я сказал, и помочь людям понять взаимосвязь между изображениями HDR и тональным отображением. Вот результат смешивания трех экспозиций вместе:

Он содержит детали как в небе, так и в теневой области столбов. Если бы у вас был монитор с большим динамическим диапазоном, изображение выглядело бы потрясающе. Я должен был сжать этот большой диапазон, чтобы он соответствовал низкому динамическому диапазону вашего обычного монитора. Это сжатие / масштабирование означает, что значения яркости очень близки друг к другу, оставляя мало контраста и тусклое изображение.

Теперь давайте увеличим контраст в глобальном масштабе:

Выглядит лучше, но мы потеряли все детали неба и много деталей в тени. Возвращаясь к оригиналу, я разделил изображение на 24 квадрата и увеличил контраст в каждом квадрате отдельно . Это значение термина локальный в локальном усилении контраста:

Теперь у нас есть детали в небе и облаках. Более того, он начинает выглядеть как «HDR»! Некоторые квадраты по-прежнему имеют слишком большой контраст, что приводит к обрезанию бликов / теней. Если вы сделаете квадраты меньше и сгладите переход, вы в конечном итоге получите тонированное изображение.

Программное обеспечение HDR / Tonemapping (например, Photomatix) использует множество причудливых алгоритмов с множеством параметров для настройки, но в основном все, что он делает, - это локальное усиление контраста.


2
Вы буквально подразумеваете, что динамический диапазон противоположен шуму, оба являются крайними концами одного и того же спектра; или вы имеете в виду, что они обратно пропорциональны , причем одно увеличивается по мере уменьшения другого, и наоборот, но где они являются явно отдельными свойствами?
Шон

1
да, я имел в виду то, что вы сказали (реальная противоположность шума - это сигнал), я уточню свой ответ!
Мэтт Грум

Мне очень нравится пример местного контраста.
Шон,

4
+1 - отличный ответ ... наверное, один из лучших на HDR и Tonemapping, который я видел до сих пор. Мне особенно нравится сравнение HDR-изображения с 3-мя изображениями и отрегулированного RAW-изображения ... хотя они очень похожи, я думаю, что HDR-изображение с 3-мя изображениями имеет немного больше естественного ощущения и более насыщенного цвета, чем настроенное RAW один (хотя, возможно, с достаточным количеством проблем, вы могли бы достичь того же результата с одним RAW-изображением.)
jrista

Не очень понятно для меня слово «ЛОКАЛЬНЫЙ» (контраст), между следующими двумя: 1) - Локальная как поверхность изображения - во многих модулях квадратов (увеличивается в каждом квадрате) 2) - Локальная как (только) гистограмма, - значения светимости (увеличиваются на мало равных отрезков) Photomatix, как именно работают ??
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.