Ein High Dynamic Range Image ( HDRI , HDR-Bild , „Bild mit Hohem Dynamikumfang „) oder Hochkontrastbild ist a Rastergrafik , stirbt großen Helligkeitsunterschiede detailreich wiedergibt. Digitale Bilder Mein Geringem Dynamikumfang wurde als Low Dynamic Range Images oder LDR-Bilder bezeichnet.
HDR Fotos von Info finden Spezialkameras aufgenommen, als 3D Computergrafiken Künstliche Erzeugt oder Aus einer Belichtungsreihe von Fotos mit niedrigem Dynamikumfang ( Low Dynamic Range , LDR) rekonstruiert Werden. Bisher existiert für die klugen Ausgabegeräte, die sich auf HDR-Bilders feurigen Verstand freuen. Auf herkömmlichen Bildschirmen und Medien Infos finden Sie nicht direkt dargestellt Werden, Sondern in LDR Müssen Fotos umgewandelt Werden, INDEMAR Helligkeitskontraste Dezember HDR – Bilder verringert Werden sterben. Dieser Vorgang wird Dynamics compression ( englisch tone mapping) durchgeführt. Diese Einstellung kann von HDR-Bildern über- und Unterbelichtungen abweichenVermeiden, Bilddetails, besser erhalten und weiterreichendeBildbetragenen werden. Vergessen Sie nicht die Fotografie und Computergrafik , ohne die Sie von der Medizin oder Virtual Reality profitieren können.
Prinzip
Die Mailed Digitals Pictures verderben 256 Helligkeitsstufen (8 Bit ) für die Rotten, Grün- und Blau – Farbkanäle . Diese Farbtiefe wird oft als „nicht aus“ bezeichnet, was im Süden von Zürich durch Helligkeitsunterschiede empfohlen wird. Höhere Farbtiefen wurden wegen Bildschirmen und Druckmedien zu Unrecht verwöhnt. [1]
Die von Einer Kamera oder Einem Betrachter aus Sichtbare Umgebung Weist typischerweise EINEN Dynamikumfang (Verhaltnis von größter und kleinster Leuchtdichte ) in der Größenordnung von 10.000: 1 auf. Es Dynamikumfang ist noch wesentlich Grösser, WENN Ein lichtquelle Regisseur Sichtbar ist oder ein Sowohl Innenraum als Auch ein vom Sonnenlicht erhellter Außenbereich zu Sehen Ist. [2] Die visuelle Wahrnehmung ist in der Lage Menschlich, sie Lichtverhältnisse anzupassen , stirbt über nahezu Zehn Größenordnung (einen Faktor von 10 10 ) reicht; innerhalb einer Szene sind bis zu fünf verschiedenen Größenordnungen gleichzeitig sichtbar. [3]In der Photographie ist die Angabe von Dynamics Gefangenen in Lichtwerten (LW) übelich. Eine weitere Einheit ist der Dynamikumfang ist das Dezibel (dB).
Im Gegensatz Sehenswürdigkeiten visueller Wahrnehmung führen Fotografien, die mit digitalen Digitalkameras erstellt wurden, üblich eine Über- und Unterbelichtungen. Beim High Dynamic Range Imaging wurden Bilddateien mit einem Dynamikumfang erzeugt, die in den Naturellen Helligkeiten in Ihrer Gesamtheit gefunden werden können. Die Pixelwerte stehen dabei im proportionalen Verhältnis zur tatsächlichen Leuchtdichte. Ernst der Darstellung eines HDR-Bildes wird der Helligkeitsumfang reduziert. Auch wer fastete alle Bildschirmen eines Hellheitsumfangs Besitztümer, Rüben HDR-Bilder Vorteile; so lassen sich von HDR-Bildern Details in sehr hellen und hellen Bereichen erhalten.
Geschichte und Anwendungen
Die Physikgrundlagen Bildsynthesis ist das Schlimmste von allen. Anwendung von HDR-Bildern. [4] Der von Greg Ward Larson 1985 entführte Rendering-Software Radiance, die inneren Gleitkommazahlen zur Speicherung von Helligkeiten. Über die Gerdbilder Bilder gingen verloren, ohne dass Helligkeitsinformationen verloren gingen, Ward das Radiance-HDR-Format . [5] Auch Paul Debevec befaßt sich mit HDR-Technik, ALS ist zur Simulation von Bewegungsunschärfe bei Einer Computeranimation Bewegt Glanzlichter mit Hohem Dynamikumfang abspeicherte.[6] 1968, Oppenheim und andere in einer der anderen vorbereitet.Erste Mal-Mapping-Operator veröffentlicht; [7] Die Dortmunder Prinzen wurden von den neuern Operatoren wiederentdeckt. [8]
Die Anwendungen von High Dynamic Range Imaging umfassen folgende Bereiche: [9]
- Bildsynthese . Physikalische Physik Renderer müssen die Helligkeitswerte des 3D- Effekts ändern, damit wird die 3D-Szene korrekt zu berechnen. When the Architectsimulation müssen auch absolute radiometric Werte werden, um Beleuchtungsverhältnisse korrekt einzuschätzen. Es ist auch möglich, 3D-Szenen von HDR-Bildern zu beleuchten (Bildbasierte Beleuchtung ). Neuere Grafikart beherrscht HDRI in Echtzeit rudimentäre, was vor Allem für Computerspieleinteressant ist.
- Digitale Fotografie . In der digitalen Fotografie, HDR-Aufnahmen und unreflektiert und unproblematischen softwarebasierten Weißabgleich . [10] Hersteller hat den Dynamikumfang seines Bildsensors, der im Dynamikumfang von HDR-Bildern erschienen ist, und freut sich, Spezialkameras bekannt zu geben. Über HDR-Bilder mit herkömmlichen Kameras zuzezeugen, ist zusätzlicher Arbeitsaufwand erforderlich.
- Bildbearbeitung . Neue Version Bildbearbeitungsprogramme können HDR-Bilder direktbehandeln. Dies Erlaubt es, Helligkeits-, Kontrast und Farbänderungen vorzunehmen, ohne Dass es zu Verlusten in Formular von gesättigten Pixelwerten kommen. Effekte und Filter Wie ETWA WeichzeichnerWirken ausgehend von HDR-Bildern realistischen, insbesondere bei Glanzlichtern.
- Digitales Kino und Video. Die Projektion von digitalen Kinofilme mit mittlerem Dynamikumfang ist absehbar; Produktion und Bearbeitung der Filme wird in einem HDR-Format erfolgen. [11] MPEG-4- kompatible Kodierungen für HDR-Videodaten wurden vorgschlagen. [12] Siehe auch High Dynamic Range Video
- Virtuelle Immobilien . Herkömmliche Panoramen und virtuelle Umgebung, über das sterben World Wide Web geladen und interaktive erkunden Werden, leiden BESONDERS unter Über- und Unterbelichtungen. Wenn Panoramic als HDR-Bilder vorhanden sind, können Sie diese in einem bestimmten Zeitfenster sehen. Bildausschnitte Individual Dynamics Comprimiert, wurden eine natürliche Bildwirkung erzeugt.
- Überwachungssysteme und maschinelles Sehen . Das gilt besonders für die sensationellen Kameras. [13] Auch beim maschinellen Sehen ist die Robustheit von HDR-Kameras gegen extreme Lichtverhältnisse von Vorteil.
- Medizin. In der Endoskopie Besteht ein Bedarf ein Möglichst kleinen Bild – Sensor, sterben Auch bei Geringer Helligkeit hochwertige Bilder liefern. So ETWA liefert einen Prototyp Eines im Rahmen der europäischen IVP -Projekts Entwickeln Sensoren bei kleinem Stein Abmessungen EINES Dynamikumfang von über 100 dB . [14] Für sterben Auge Heil Kunde Werden Künstliche retinae Entwickelt, sterben bei sehbehinderten Menschen Sehzellen , wo Netzhaut Reize steigen und ebenfalls EINEN Hohen Dynamikbereich aufweisen sterben.
- Architektur und Lichtdesign . Selbst ohne fotometrische Kalibrierung Rüben HDRIs ein ausreichend präzises Bild der Lichtverteilung in einer Szene. INDEMAR maßstabsgerechte Architekturmodelle fotografiert Werden, Können so quantitative aussagen über sterben Helligkeitsbedingungen in Einem geplanten Gebäude gemacht Werden. [15]
Speicherung
Kodierung
Dies ist eine großartige Möglichkeit, mit den Möglichkeiten umzugehen, die Pixelwerte in HDR-Bildern kodiert. Idealerweise näherungsweise HDR-Kodierungen der nichtlinearen Sinneseindruck des Auges auf Helligkeiten an. Characterized Wird vermieden that Unterschiedlich Helligkeiten im Bild mit scheinbar Unterschiedlich Präzision kodiert Werden und es zu Sichtbaren Farbabstufungen kommt.
Eine möglichkeit ist sterben logarithmische Kodierung, Helligkeiten according folgende Formel sterben quantisiert :
- {\ Display In _ {\ mathrm {Out}} = I _ {\ mathrm {min}} \ left ({\ frac {I _ {\ mathrm {max}}} {I _ {\ mathrm {min}}}} \ right) ^ {w}}
v IST hierbei sterben normalisierte kodierte Helligkeit, sterben Werte between 0 und 1 annehmen Scan. Awinanderingende Werte in dieser logarithmischen Kodierung haben ein konstantes Verhältnis von{\ displaystyle \ textstyle ({\ frac {i _ {\ mathrm {max}}} {I _ {\ mathrm {min}}}}} ^ {1 / N}}Wobei N de Anzahl der Quantisierungsschritte ist.
HDR-Daten Können auch Mittel einer Kombination aus Mantisse und Exponent (als Gleitkommazahlen) kodifiziert werden. Die folgenden Berichte wurden veröffentlicht von „Verhältnis, folgen einem Sägezahn-artistischen Verlauf“. Die Farbquantisierung ist nicht sichtbar, aber die relative Entfernung (Differenz zwischen zwei aufeinander folgenden Helligkeitswerten), 1% nicht überschreiten. [16]
Weitere Eckenschaften von HDR-Kodierungen sind ebenfalls von der relativen Abstufung der Farbräume und Farbtiefe . Auf die Speicherung der absoluten Leuchtdichte (in der Einheit cd / m²) wird oft verzehrt.
Format
Von der Kodierung der Pixelwerte ist das verwöhnte Grafikformat zu unterscheiden, in dem bestimmte Datenstrukturen eingefügt werden. Einzigartige HDR-Formate unterstützen mehrere Kodierungen.
Die zu erwartenden Programme HDR- Formate sind verlustfrei komprimiert . Es wird jedoch Auch Eine Erweiterung des JPEG – Format zum verlustbehafteten Speicherung Mit Geringer Dateigröße Entwickelt. [17] [18] of this „JPEG HDR“ Bild Speichert Eine dynamikkomprimierte Version Ein Bilder HDR als Gewöhnliches JFIF -Datei, Befeuchten aber in Einer addition Marker ein Verhältnisbild hinzu, das stirbt HDR-Informationen kodiert. JPEG HDR ist ebenso Wie andere JPEG Formate für HDR – Fotos, ETWA Kodak ERI-JPEG oder des von der Software Panorama Tools Verwenden FJPEG, Zurzeit (2009) wenig verbreitet. [19]
Die herstellerabhängigen, intern Dateiformate von Digitalkameras ( Rohdatenformate oder RAW) Bieten mit 10 bis 14 Bit (linear kodiert, meist MIT Offset, 1: 1024 bis 1: 15.360) Eine ähnliche Dynamik Wie Gewöhnliche sRGB 8-Bit-Bilder (nicht linear kodiert, 1: 3300), Motivation und andere Mentalität aber bei weitem nicht den Dynamikumfang von HDR-Bildern. You can noch als LDR Formiat [20] oder allenfalls als Medium Dynamic Range, Formiat mit mittelgroßem Dynamikumfang, bezeichnet Werden. [21] Dessen ungeachtet ist es Möglich, Raw-Dateien in HDR Formate zu Convert . Die als IEC -Norm Veröffentlicht am scRGB-Kodierung weis ebensowenig einen mittlerenmomentanen Dynamikumfang auf. [22]
Die folgenden Tabellen werden gleichzeitig mit dem bekannten HDR-Format und den verwässerten Darin-Kodierungen verfügbar sein.
Format | Kodierung | Komprimierung | farbraum | Format (Bit pro Pixel) |
Dynamikumfang (Blendenstufen) |
Relative Abstufung |
---|---|---|---|---|---|---|
Strahlen HDR (.hdr, .pic) |
RGBE | RLE | RGB | 3 × 8 Bit lineares RGB, 8 Bit Exponent |
256 | 0.39 … 0.78% |
XYZE | RLE | (CIE) XYZ | 3 × 8 Bit linear XYZ, 8 Bit Exponent |
256 | 0.39 … 0.78% |
|
TIFF (.tif, .tiff) |
LogLuv24 (L logarithmisch) |
keine | LogLuv | 10 Bit Helligkeit, 14 Bit Farbar-Signal |
16 | 1.09% |
LogLuv32 (L logarithmisch) |
RLE | LogLuv | 15 + 1 Bit Heiliger Satz, 2 × 8 Bit Farbar-Signal |
128 | 0,27% | |
Gleitkomma | keine | RGB | 3 × 32 Bit float RGB | 254+ | 0.000.006 … 0.000.012% | |
Portable Float Map (.pfm, .pbm) |
Gleitkomma | keine | RGB | 3 × 32 Bit float RGB | 254+ | 0.000.006 … 0.000.012% |
OpenEXR (.exr) |
Gleitkomma | Wavelet , ZIP , RLE und andere |
RGB , (CIE) XYZ |
3 × 16 Bit float | 30+ | 0.049 … 0.098% |
SMPTE 2084 (Dolby HDR) |
nicht linear | keine bis H.265 | RGB | 3 × 12 Bit nichtlinearer, PQ-basierter EOTF |
ca. 31.3 | 0,23% (10 4 cd / m²) 0,48% (1 cd / m²) 2,28% (0,01 cd / m²) |
Hybridprotokoll-Gamma (HDR-HLG 709, HDR-HLG 2020) |
nicht linear | keine, jpeg bis h.265 |
RGB | 3 × 10 Bit nichtlineare, zusammengesetzte EOTF |
||
Nicht-HDR: sRGB |
nicht linear | keine, jpeg bis h.265 |
RGB | 3 × 8 Bit nichtlinear, Gamma EOTF |
11.7 | 0,89% (be 100%) 3,83% (bei 3%) 10% (bei 0,3%) |
3 × 10 Bit nichtlinear, Gamma EOTF |
13.7 | 0,22% (be 100%) 0,96% (bei 3%) 2,5% (bei 0,3%) |
||||
3 × 12 Bit nichtlinear, Gamma EOTF |
15.7 | 0,055% (bei 100%) 0,24% (bei 3%) 0,63% (bei 0,3%) |
Bilderzeugung
HDR-Bilder sind in den folgenden Sprachen verfügbar: Artikel waren: Direkt verfügbar mit Spezialkameras, indirekt, aber nicht beschränkt auf LDR-Bilder, oder als Computergrafik.
HDR Kameras
Digitaler Bildsensor mit Hohem Dynamikumfang befindet sich in der Entwicklung. Zuvor werden einzelne Produkte hergestellt, die auf dem Markt produziert werden, jedoch wünschenswerte wünschenswerte Lösungen verfügbar. [23] Es gibt eine Hightech-HDR-Kamera, die sich von 50.000 US-Dollar (2008) bewegt . [24] Selbst hochklassige Bildsensoren stört dich nicht, noch Cousine in der Lage, die Dynamikumfang glaubiger natürlicher Szenen voll von absondern, unsicher von Außenaufnahmen an einem sonnigen Tag. Zu dem Markt oder anderen verkauften Produkten:
- Die Viper-Filmstream-Filmkamera des Unternehmens Grass Valley Weist mit Drei Größenordnungen eines Zehnfachen Höheren Dynamikumfangs als Digitalkameras auf. Diese Kamera erforderte zur Speicherung der Videodaten Festplatten mit hoher Kapazität, war der mobile Einsatz einschränkt.
- Smal Kameratechnologien und Pixim Haben CMOS – Sensor mit VGA ähnlicher Auflösung produziert, mit Einem Fotos Dynamikumfang von vier Größenordnungen in Videogeschwindigkeit erfassen can sterben. Single Hersteller Rote Bete Fotoapparate und Überwachungskameras mit diesen Sensoren an.
- Point Grey Forschung Hut sterben LadyBug -Kameras ( „Marienkäfer“) Entwickelt, stirbt dank mehrere Sensor 75% , wo Sphären und mit Einem Dynamikumfang von über vier Größenordnung Foto Schulter – Scan gleichzeitig.
- SpheronVR fügt die SpheroCam HDR ein, die Single Sailing-CCD enthält. Durch die automatische Rotation der Kamera sind Panoramabilder mit einem Dynamikumfang von 5,5 Größenordnungen in hoher Auflösung möglich.
- Die Civetta , wo Weiss AG bot eine MATIC Aufnahmeverfahren für vollsphärische HDR Aufnahme und Erzeugen Fotos, stirbt messtechnisch kalibriert Ist, bei Einem Dynamikumfang von bis zu 28 Blendenstufen.
- Am Institut für Mikroelektronik Stuttgart Wurde ein Sensor mit der Bezeichnung HDRC Entwickelt, wo das Auge menschlich in empfindlichkeit und Dynamikumfang übertrifft. [25] Die effektive Dynamik-Lautstärke erfasste 120 dB mit 50 Bildern pro Sekunde. [26] Dieser Sensor ist Teil von Omron angbooten Entwicklerkits.
- Für sterben pro Fotografie Bieten einige Hersteller Kameras mit Hohem Dynamikumfang ein, ETWA sterben Leica S1 Alpha / Pro , Jenoptik eyelike MF und püriert LEAF c . This Kameras gerechnet werden Entwickelt, um Pro – Fotografen, sterben Filme wegen Ihres Höher Dynamikbereiches Digitalbilder vorziehen, zum Umstieg zur Digitalfotografie zu Bewegen. Zur Unterdrückung des Bildrauschens wurden die Sensoren dieser Kameras aktiviert.
- Fujifilm Entwickelte den Super CCD Sensor , die Photodiode mit Unterschiedlich Lichtempfindlichkeit Enthält. Ein Bild mit erweitertem Dynamikbereich kann in einer Aufnahme erzeugt werden, die Signale der empfindlichen Dioden werden miteinander kombiniert. Der Sensor hat ein weniger effektives Bild als Bildsensor. Es wird nur eine maximale Helligkeit erreicht. Kontraste in Treasures waren Cousins. Der Sensor ist in mehreren semiprofessionellen Kameras der Finepix-Serie eingebaut.
NEBEN Diesen Artikel zur Fliege Aufnahme von HDR-Bildern Gibt es Kameras für Amateur- und semiprofessionellen Markt der, stirbt automatically HDR oder dynamikkomprimierte LDR Fotos aus mehrere Aufnahme mit Unterschiedlich Belichtungseinstellungen erzeugen Infos finden (siehe Abschnitt nächste). Hier erhalten Sie einen herkömmlichen Bildsensor aus. Als erster Compact bietet sterben Ricoh CX1 im März 2009 This Funktion in Formular Eines Doppelbelichtungsmodus eines zur „erhöhung Dezember Dynamikumfang“. [27]
Erzeugung aus Belichtungsreihen
Mein Foto ist wie folgt: Digitalkameras HDR-Bilder zu erzeugen. Es wird von der Szene eine Belichtungsreihe aufgenommen, bei der die Bildregion in mindestens einem einzelnen Bilderkorrekt belichtet wird. Diese Einzelbilder wurden von Software zu einem HDR-Bild kombiniert. Wichtig ist dabei, dass das Motiv zwischen den einzelnen Aufnahmen nicht beachtet wird. Obwohl es so ist, dass es möglich ist, Verfolgungen nachzuvollziehen, wird die Verwendung eines Fotostativs empfohlen.
DAMIT aus der Belichtungsreihe richtig Helligkeitsdaten berechnet Wird, Ist Die Lichtwerte wo Einzelbilder (oft ohnehin im Exif -Einträgen wo Bilddateien Gespeichert) Sowie sterben opto-elektronische Übertragungsfunktion wo die Kamera erforderlich Sie . Als die Übertragungsfunktion von den Herren Herstel- lern die Fahrt nicht wert war, wurde festgestellt, dass Idealsweiser eine Kalibrierungsszene mit Möglichst an Grautönen fiel. [28] Nach der Erzeugung des HDR-Bildes sollte die Lensenstreuung ( Lens Flare ), die Kamera wurde filterfiltriert, und das Licht strahlte im Bild .
Ein besonderes Problem bei der Fotografietechnik stellt die korrekte Aufnahme der direkt sichtbaren oder reflektierenden Sonne dar, bei der die Blende und Belichtungszeit zu massenhaften Überbelichtungen kommt. Die richtige Leuchtdichte der Sonne Kann Mit Hilfe Eines Neutraldichtefilters [29] oder indirekter Durch Unterschiedlich Beleuchtung Wacholder diffus reflektierenden Kugel [30] ermittelt Werden.
Auch HDR-Bilder wurden rekonstruiert (siehe ua Multi-Exposure ).
HDR Rendering
Neuere Grafikkarten unterstützen das hardwarebasierte Echtzeitrendern mit hohem Dynamikumfang, oft High Dynamic Range Rendering (HDRR). Dies gilt vor allem für die Computerspiele, während der Spieler oft dünn schwingt und die Szenen wechselt. Auch Grafischeffekte wie Linsenstraffung wirken mit HDRR realistischer. Der ehrenvolle Präzision und der Dynamikumfang sind durch die zur Verfügung stehende Rechenleistung bescheinigt.
Diese Wägetechnik basiert auf einer bildbasierten Beleuchtung (IBL). Hier finden Sie die komplette HDR Environment Map (auch Light Probe ). Umweltkarten sind bei meinem Gastgeber Rotierend Kameras mit Fischaugenobjektiv erhältlich . Alternativ kann die Umgebung Reflective Kugel Photographs oder Mehrere Einzelfotos pro Stitching kombiniert werden. Über IBL mit meinem Bekannten Renderverfahren wie Monte-Carlo-RaytracingZu combieren, ist eine spezielle Abstraktionsstrategie der Environment Map sinnvoll, die das Bildrauschen klein bleibt. IBL-Leser wissen nicht, wonach sie suchen, sie wissen genau, wonach sie suchen, aber sie sprechen nicht über den Film. IBL wird von allen großen 3D-Renderern unterstützt.
Darstellung
HDR-Ausgabegeräte
Diffuse reflektierende Drucke Gedankenprinzessin LDR, wenn die maximale Helligkeit von der Umgebungsbeleuchtung abhängt. Über HDR-Bilder in Druckmedien stellen, müßte lichtemittierendes Papier erben. Es ist für jeden möglich zu denken, Blendeffekte hinzuzufugen, die in der Malerei, die Illusionisten sind, beleuchtet werden, wie durch das Medium dargestellt werden kann. [31] Es ist auch möglich, Bilder durch eine Kamera und eine anschließende Rückprojektion auf das Bild (siehe Superimposing Dynamic Range ) zu betrachten. [32] Die Folie und fotografischen Filme BESITZ Zwar EIN (möglicherweise bis zu zehnmal) Hohen Dynamikumfang als Drucker, Ist aber in der anwendung problematisch. [33]
Kathodenstrahlröhrenbildschirm BESITZ technisch gesehen EIN Hoher Dynamikumfang, Weil sie zur Darstellung sehr Legierung, nicht mehr wahrnehmbaren Helligkeiten fähig Ist. In der Praxis wirst du als irrelevant beurteilt, da du die maximale Leuchtdichte zu dirigst bist, wie das HDR-Bilder mit der erwünschten Wirkung bezeichnet wurden. Herkömmliche Flüssigkristallbildschirm hingegen Ist Zwar zur Darstellung Hohe Helligkeiten in der Lage, die ist allerdings Lichtstreuung in benachbarten Pixel recht hoch war der Effekt Iven Dynamikumfang Begrenzt. [34]
Erste Prototypen von HDR Anzeigegeräten existieren spätestens seit 2004 [35] Dazu Gehört wo HDR Bildschirm DR37-P von Brightside Technologies (vormals Sunnybrook Technologies, mittlerweile von Dolby übernommen). Bei diesem Bildschirm Handelt es sich um EINEN Flüssigkristallbildschirm (LCD), wo nicht von Einer gleichmäßigen lichtquelle, Sondern von Einer Matrix aus Leuchtdioden einzelnen Regelstäbe Mit Helligkeit beleuchtet Wird. Bilddetails wurden von LC-Bildschirm angekündigt, die von den großen Helligkeitsunterschiede durch die Leuchtdioden moduliert wurden. Die Leuchtdioden-Matrix Kann Eine geringe Auflösung BESITZ wenn Helligkeitsunterschiede in der Nähe eher Pixel ohnehin Durch Die PunktspreizfunktionAuges wurden maskiert. Die Helligkeit des Bildschirms liegt zwischen 0,015 und 3000 cd / m²; Dies ist der Kontrastumfang von etwa 200.000: 1. [36]
Weitere Entwicklungen von HDR-Ausgabegeräten sind vor allem im Digitalkinbereich zu finden. Die Myself Digital Projection Systeme für Kinos basieren auf dem Digital Micromirror Device von Texas Instruments , einem der Microspiegelhersteller . [37] das Dabei Handelt es sich um Hochauflösende Eine Matrix aus ELEKTRONISCHE gesteuerten Spiegeln, Licht Entweder Auf einen absorbieren spiegeln can Auf eine Leinwand oder sterben. Helligkeitsabstufungen durch Pulse-Weitenmodulation . Der praktische Dynamikumfang kommerzieller Microspiegelaktoren liegt in einer Höhe von 500: 1. [37]
Tone Mapping
Unter Tone Mapping, auch Tone Reproduction genannt, erhalten Sie die Umwandlung eines HDR-Bildes in einem einzigen LDR-Bild, im Gegensatz zum Kontrast. Dies ist nicht möglich, um etwa ein HDR-Bild zu unterstützen. Der naturgetreue Helligkeitseindruck geht dabei verloren. Umso wichtiger ist es, besondere Eigenschaften des HDR-Bildes, und der Detailreichtum in dunklen und hellen Bildregionen, so gut wie möglich beizubehalten. Tone-Mapping-Operatoren sind gewöhnliche Ergebnisse, die möglich sind, die Ergebnisse zu vergrößern. Manche HDR-Software enthält jedoch auch andere Betreiber, die diese schweissen.
Es gibt verschiedene Arten von Tone-Mapping-Operatoren. Die einzeln lackierten Verfahren arbeiten mit Pixel unabhängig voneinander. Diese globalen Tone-Mapping-Operatoren werden in der Lage sein, den Anforderungen des Tune Mapping in Echtzeit stattzufinden. Sogenannte lokale oder frequenzbasierteBetreiber Sind in der Lage, Bilder mit Einem BESONDERS Grossen Gegen Coat Fang ohne übermäßigen Detailverlust zu comp Rimi Gelegenheit. Hier, Bildregionen mit hoher Kontrast stark, Region mit wenig Kontrast weniger stark komprimiert. Derartige Verfahren braucht spezielle Techniken, um Bildartefakte,die Halos zu vermiden. Schließ gibt es keinen gradienten basierteVerfahren, wer das Heilige Kreuz vom HDR-Bild abschwächen lässt.
Dass viele Tone-Mapping Operator auf Erkenntnisse über visuelle Wahrnehmung basieren, nicht zuletzt Liegt daran, Dass der Mensch selbst das Tone-Mapping Problem scheinbar Mühelos Löst sterben. [38] Solch kön-Operatoren, beispielsweise zur Simulation helligkeitsabhängiger Farb- und Schärfewahrnehmung, waren besonders willkommen, Ergebnisse zu realisieren. [39] Dies ist das iCAM06- Modell, das auf den Wirkungen der menschlichen Wahrnehmung beruht. [40]Viele Tone-Mapping-Operatoren setzen absolute Helligkeitswerte voraus.
Ästhetische Sichtweisen
Ein Problem hinter der Darstellung von HDR-Bildern’s Haloartefakte, die beim Tone Mapping mit einfachen lokalen Tone-Mapping-Algorithmen entstehen. Moderne Tone-Mapping-Operatoren versteckten solche Artefakte; Physiologe Basis-Betreiber, die iCAM06 warnen, empfehlen ebenfalls Lichtverhältnisse plausible Ergebnisse.
Einzelne HDR-Programme enthalten Tone-Mapping-Operatoren, die sie aus dem Weg schweißen und sicherstellen, dass sie geschweißt sind. Erik Reinhardkritisiert, Dass stirbt den Benutzer dazu verleiten würde, Tone Mapping als Effektmittel zu missbrauchen. Halos, merkwürdige Kontraste und zu gesättigten Farben, sterben eigentlich von Unzulänglichkeiten Dezember verwendeter Tone-Mapping Algorithmus herrühren, Würde von Einigen Anwendern als künstlerische Effekte vermissen schlechte Kandidaten. Daddy entstünde der Falschen Eindruck, HDRI wäre mit einem bestimmten „Stil“ verbunden. [41] Christian Bloch ermutigt Zwar zur kreativen nutzung von Tone-Mapping – Operator, empfiehlt aber, das Ergebnis „impressionistische Bilder“ oder “ Hyperrealismus“, Aber nicht irreführend“ HDRI „zu nenen. [42]
Abgrenzung vom Exposure Blending
Unter der Bezeichnung Exposure Blending , Exposure Fusion, „Dynamic Range Increase“ oder „Pseudo HDR“ gerechnet werden Methoden Vorgestellt, stirbt Unterschiedlich belichtete Fotos Ausschließlich per Bildbearbeitung zusammenfügen, um Über- und unterbelichteter Bereich zu vermeiden. HDRI-Technik für die Infos finden Gleicher Zweck used Werden, INDEMAR aus den Einzelbildern einer HDR-Bild Erzeugt Wird, das anschließend per Tone Mapping in einem LDR-Bild umgewandelt Wird. Exposure Blending Techniques haben einen hohen Grad an HDRI-Tuning, da sie an HDR-Dates arbeiten. Im Idealfall ist die Qualität der Belichtung Blending erstellt Bilder mit den HDRI-Prozessen vergleichbar. [43]
Software
→ Siehe auch: Liste von HDRI-Software unter HDR-Software
HDR-Bilder wurden in abweichender Größe von vollwertigem Bildbearbeitungsprogramm unterstützt. Adobe Photoshop Unterstützt ab der Version CS 2 der Import / Export Sowie das generieren von HDR-Bildern, bietet aber erst in following Version Unterstützung für einige Malwerkzeuge und Filter. Das quelloffene CinePaint , Eine für Kinofilmproduktion überarbeitete Version des sterben GIMP , Kann ebenfalls mit HDR-Bildern umgehen.
Zudem existieren Programm, sterben sich auf sterben Anzeige, Generierung oder das Tone Mapping von HDR-Bildern Spezialisiert HABEN. Zu den bekanntesten Zahle sterben kommerziellen Anwendungen FDRTools Erweiterte und Photomatix , sterben Freeware – Programm Picturenaut , Photospheres und FDRTools Basic – Eulen freie Software sterben Luminance HDR .
Literatur
- Christian Bloch: Dein HDRI-Handbuch. Dpunkt, Heidelberg 2008, ISBN 3-89864-430-8
- Jürgen Held: HDR-Fotografie. Sein oberflächliches Handbuch. 4. Auflage, Rheinwerk Verlag, Bonn 2015, ISBN 978-3-8362-3012-4
- Jürgen Kircher: DRI und HDR – Ihr perfektes Bild. 1. Auflage, Redline Verlag, 2008, ISBN 978-3-8266-5903-4
- Bernd Hoefflinger (Hrsg.): High-Dynamic-Range (HDR) Vision (= Springer-Serie in Advanced Microelectronics 26). Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-44432-9
- Axel Jacobs: High Dynamic Range Imaging und seine Anwendung in der Bauforschung. Fortschritte in der Gebäudeenergieforschung 1, 1 (2007): 177-202, ISSN 1751-2549 ( PDF, 1,5 MB ( Memento vom 3. Dezember 2008 im Internetarchiv ) )
- Erik Reinhard ua: High Dynamic Range Imaging. Morgan Kaufman, San Francisco 2006, ISBN 0-12-585263-0
Weblinks
- Hinweis: This Galerie Enthält Auch möglicherweise Fotos, Profilierung mittels einfachen sterben Exposure Blending Erstellt gerechnet wird, ohne Dass HDR-Daten gerechnet wird Verarbeitet.
- Kontrast Trickkiste: HDR Fotografie (Heise Foto)
- Digitale Fotos mit Ihrem Kontrast Artikellaufwerk – Grundlegende Schichten und Technologie von HDRI
- Art of HDR (fx Anleitung) – HDRI (englisch) Disclaimer und Anfragen
- WebHDR – Informationen und Weblinks zu HDRI (Englisch)
- Encodings mit hohem Dynamikbereich (Greg Ward, Anyhere Software) – Sammeln verschiedener HDR-Codecs (Englisch)
- Demonstration eines HDR-Bildschirms (englisch)
- SMPTE ST 2094 und dynamische Metadaten
Einzelstunden
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- ↑ Hochsprung nach:a b Reinhard ua: High Dynamic Range Imaging, S. 182 f.
- Hochspringen↑ Reinhard ua: High Dynamic Range Imaging, S. 17
- Hochspringen↑ Gregory Ward Larson: Ein Operator für die Sichtbarkeitsanpassung von Tone-Reproduktionen für High Dynamic Range-Szenen. IEEE Transactions on Visualization und Computer Graphics 3, 4 (Okt.-Dez. 1997): 291-306 ( PDF, 880 KB )
- Hochspringen↑ Jiang Tao Kuang ua: iCAM06: Ein verfeinertes Bildanzeigemodell für HDR-Bild-Rendering. Zeitschrift für visuelle Kommunikation und Bilddarstellung 18, 5 (Okt. 2007), S. 406-414, ISSN 1047-3203 ( Online )
- Hochspringen↑ Erik Reinhard: Flickr HDR ( Memento vom 25. August 2008 im Internet Archive ), abgelaufen am 22. Februar 2009
- Hochspringen↑ Bloch: Das HDRI-Handbuch, S. 189 f.
- Hochspringen↑ Sehen Sie sich Tom Mertens, Jan Kautz und Frank van Reeth an: Exposure Fusion. In Proceedings of Pacific Graphics 2007, S. 382-390. IEEE, Piscataway (NJ) 2007, ISBN 0-7695-3009-5 ( Online )