Как работает экспозиционный синтез?


30

Я понимаю, что «слияние экспозиции» - это метод объединения различных экспозиций в одно изображение. Как именно это работает, и как это связано с HDR ?


В комментариях на photo.stackexchange.com/questions/20873/ есть интересные обсуждения, но, похоже, в Photo.SE отсутствует хорошая ссылка на эту тему.
— Coneslayer

Ответы:


29

Экспозиция Fusion представляет собой процесс, который берет несколько изображений и объединяет их для создания единого изображения, сохраняя при этом только правильно выставленные элементы. В отличие от изображений HDR , слияние экспозиции является более простым, дает более реалистичный эффект и требует меньше шагов.

Процесс слияния (слияния или EF) берет каждый отдельный пиксель и назначает ему вес для контраста, насыщенности и яркости этого пикселя. Это программное обеспечение, которое затем определяет баланс пикселей в конечном изображении. Некоторые приложения ссылаются на это решение как на выбор «хороших» или «лучших» пикселей. Вы можете настроить параметры, которые определяют баланс, в некоторых программных реализациях программного обеспечения Fusion.

Отличным примером того, когда слияние экспозиции может иметь смысл, является ситуация, когда у вас нет градуированного фильтра нейтральной плотности (ND), или у снимаемой сцены нет четко определенных областей, которые обычно хорошо работают с этими фильтрами. Вы можете использовать объединение экспозиций, чтобы объединить выдержки в квадратных скобках, чтобы сбалансировать такие элементы, как небо, передний план и объект. HDR также может достичь этого, но во многих случаях результаты после тонального отображения становятся неестественными и нежелательными.

Вот три примера изображения слияния экспозиции со сравнением с выводом процесса HDR с тональным отображением.

Я начал с этих трех исходных изображений: Исходные изображения

Это результат после первоначального слияния: После выдержки

Это результат после слияния экспозиции и регулировки Lightroom: После выдержки fusion и lightroom

Это выходные данные из тех же трех исходных изображений, которые использовали тональное отображение HDR и настройки Lightroom: HDR после тонального отображения

Экспозиция слияния значительно отличается от изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR), с которыми большинство из нас знакомо, в том, что она создает изображение с низким динамическим диапазоном без какого-либо промежуточного шага тонального отображения . Их можно перепутать, поскольку они оба принимают несколько входных изображений и превращают их в одно выходное изображение. Зашифрованный вывод слияния экспозиции намного правдивее сцены, чем фотографии HDR. HDR фотографии имеют очень неровные переходы и много раз выглядят нереально. С другой стороны, экспозиционные изображения слияния точно отражают тональность сцены без какого-либо тонального отображения.

Термин «объединение экспозиции» обычно используется для автоматизированного процесса объединения нескольких изображений в одно с использованием программного обеспечения. До того как программное обеспечение автоматизировало это, фотографы делали это годами, как в кино, так и в цифровом виде. В цифровом смысле, мы могли бы взять два или более изображений и объединить элементы из каждого, чтобы объединить их в одно конечное изображение. Результат много раз предотвратил бы чрезмерное раздувание областей или потерю деталей.

Настоящая магия слияния экспозиции в том, что программное обеспечение очень быстро определяет лучшие образцы каждого изображения. Вы можете сделать это самостоятельно в Photoshop с огромным количеством времени, но весь процесс автоматизирован с помощью алгоритмов в программном обеспечении и действительно ускоряет процесс. В некоторой степени это то же самое, что слияние экспозиции, но в гораздо более простом масштабе. Пример этого дан ниже в дальнейшем чтении для Светящегося Пейзажа.

Экспозицию слияния можно также использовать для наложения фокуса и получения изображений, которые в противном случае были бы невозможны из-за узкой глубины резкости. Это может быть удобно во многих случаях, и реальная хитрость в том, что слияние экспозиции обычно может самостоятельно рассчитать оптимальное изображение.

Некоторые примеры программного обеспечения слияния экспозиции включают в себя:

В целом, слияние экспозиции - это метод, который преодолевает препятствия, создаваемые цифровыми камерами с ограниченным динамическим диапазоном. Захватив набор изображений в квадратных скобках, мы можем взять полный динамический диапазон сцены и превратить его в одно изображение. HDR-фотография также делает это, но поскольку современные дисплеи имеют низкий динамический диапазон, мы должны настроить карту тона для отображения изображения. Слияние экспозиции работает вокруг этого шага и объединяет несколько экспозиций в одно изображение с низким динамическим диапазоном, как правило, автоматически и эффективно. Вывод очень верен исходной сцене и может помочь преодолеть случаи чрезмерной или недостаточной экспозиции.

дальнейшее чтение

В прошлом этот процесс также упоминался как «Смешивание экспозиции», поэтому исследования по этой теме могут принести пользу всем заинтересованным.


Делать это вручную сложнее - преуменьшение! Большинство алгоритмов выбирают различный вес на пиксель.
— Итай

@Itai - Это правда, я добавлю более подробно о том, что на самом деле делает процесс синтеза.
— dpollitt

2
Следует отметить, что HDR-изображение является только 32-битным исходным изображением. Окончательный результат обработки HDR и тонального отображения также является изображением с низким динамическим диапазоном! В этом отношении HDR и EF не сильно отличаются друг от друга ... однако их алгоритмический подход и, в некоторой степени, суета фотографа отличают их.
— rista

@jrista - Тебе тоже нужно возиться с залитыми изображениями. Попробуйте использовать Photomatix Pro, чтобы поиграть, и вы все равно увидите множество слайдеров, с которыми можно переключаться и играть. Я согласен с отмеченным моментом: оба метода дают изображения с низким динамическим диапазоном.
— dpollitt

1
По моему опыту, экспозиционное слияние обычно создает гораздо более реалистичное / приятное изображение, но я понимаю, что это зависит от личных предпочтений. Функциональность слияния в Photomatix Pro очень хорошая.
— Марк JP

6

В дополнение к ответу dpollitt, используя слияние экспозиции, вы сохраняете связь между тонами в исходной сцене. Если точка A светлее точки B на исходном изображении, она будет светлее после того, как вы объединили изображения.

С HDR, поскольку объединенный файл превышает динамический диапазон устройства вывода, вы должны настроить его тональную карту, и в этом процессе вы можете получить локальные области, где относительные тона не совпадают с исходными изображениями. Яркое, почти размытое небо и темный передний план могут закончиться ярким передним планом и темным, грозным небом!

Например, в 3 экспозициях dpollitt облака ярче, чем в любой другой части сцены. В результате слияния, облака еще ярче, но темный передний план был снят. В версии HDR, часть области темных облаков темнее, чем дорожная одежда переднего плана, что не соответствует оригинальным изображениям.


Право на. Не стесняйтесь редактировать мой ответ на все, что вы считаете нужным.
— dpollitt

5
Если точка A светлее точки B на исходном изображении, она будет светлее после того, как вы объединили изображения. : Для меня не очевидно, математически, почему это было бы правдой. Если бы это было правдой, похоже, что EF даст результаты, сравнимые с изображением HDR без тонального отображения (но, возможно, применяется глобальная кривая тонов). Поскольку EF действительно имеют локально различные маски , которые дают различные веса входных изображений, я не знаю , как заявление , которое я процитировал бы гарантировано.
— Coneslayer

1
Что ж, слияние экспозиции использует взвешивание для контраста, насыщенности и экспозиции. Я думаю, вы правы, что, в зависимости от весов, это не абсолют. Фактически, вы могли бы создать сюрреалистические, преувеличенные результаты в виде карты тонов с экстремальными весами.
— MikeW
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.