En los gráficos de computadora y la fotografía, la alta proyección de imagen (HDRI) del rango dinámico del es un sistema de técnicas que no prohibe a mayor la gama dinámica del de las exposiciones (la gama de valores entre las áreas ligeras y oscuras) que técnicas de proyección de imagen digital normales. La intención de HDRI es representar exactamente la amplia gama de los niveles de intensidad encontrados en las escenas verdaderas que se extienden de luz del sol directa a las sombras.
HDRI fue desarrollado original para el uso con imágenes puramente originadas en ordenador. Más adelante, los métodos fueron desarrollados para producir una alta imagen del rango dinámico de un sistema de fotografías tomadas con una gama de las exposiciones . Con el renombre de levantamiento de las cámaras digitales y del programa de autoedición fácil de utilizar, el " del término; HDR" ahora se utiliza popular para referir al proceso del tono que traza junto con las exposiciones acorchetadas de imágenes digitales normales, dando al resultado final un colmo, rango dinámico a menudo exagerado. Esta técnica compuesta es diferente, y generalmente de baja calidad que, la producción de una imagen de una sola exposición de un sensor que tenga un alto rango dinámico nativo. El trazado del tono también se utiliza para exhibir imágenes de HDR en los dispositivos con un rango dinámico nativo bajo, tal como una pantalla de ordenador.
Historia
La deseabilidad de HDR se ha reconocido por décadas pero su uso más amplio, fue imposibilitado hasta hace poco tiempo por las limitaciones impuestas por la energía disponible del tratamiento por ordenador. El primer uso práctico de HDRI estaba probablemente por la industria cinematográfica en finales de los 80 y, en 1985, la sala de Gregorio creó el formato de archivo de la imagen de la resplandor RGBE que era el primer (y aún el más de uso general) formato de archivo de la proyección de imagen de High Dynamic Range. En 1997 la técnica de combinar varias imágenes diferentemente expuestas para producir una sola imagen de HDR fue presentada al público por el Paul Debevec y su investigación ha contribuido desde entonces perceptiblemente a la popularización de HDRI.
Comparación con imágenes digitales tradicionales
La información almacenada en altas imágenes del rango dinámico corresponde generalmente a los valores físicos de la luminancia o de la resplandor que se pueden observar en el mundo real. Esto es diferente de las imágenes de Digitaces tradicionales, que representan los colores que deben aparecer en un monitor o una impresión de papel. Por lo tanto, los formatos de la imagen de HDR a menudo se llaman " escena-referred", en contraste con las imágenes digitales tradicionales, que son " dispositivo-referred" o " salida-referred". Además, las imágenes tradicionales se codifican generalmente para el sistema visual humano (que maximiza la información visual almacenada en el número fijo de pedacitos), que generalmente se llama " encoding" gamma; o " " gamma de la corrección ;. Los valores almacenados para las imágenes de HDR son a menudo el linear, así que significa que representan valores relativos o absolutos de la resplandor o de la luminancia (gamma 1.
Las imágenes de HDR requieren un número más elevado de pedacitos por el canal del color que imágenes tradicionales, debido a la codificación linear y porque necesitan representar valores de 10−4 a 108 (la gama de valores visibles de la luminancia) o más. de 16 bits (" Medio " de la precisión ;) o los números de 32 bits de la coma flotante son de uso frecuente representar los pixeles de HDR. Sin embargo, cuando se utiliza la función de transferencia apropiada, los pixeles de HDR para algunos usos se pueden representar con únicamente 10– 12 pedacitos para la luminancia y 8 pedacitos para el Chrominance sin la introducción de ningunos artefactos visibles de la cuantificación.
Fuentes
Las imágenes de HDR primero fueron producidas con los varios renderers, notablemente resplandor . Esto permitida para interpretaciones más realistas de escenas modeladas porque las unidades usadas fueron basadas en el estereorradián real / m ² de los vatios de las unidades físicas e. Permitió para la iluminación de una escena verdadera ser simulado y de la salida que se utilizará para tomar las decisiones de la iluminación (si se asume que la geometría, la iluminación, y los materiales eran una representación exacta de la escena verdadera).
En el 1997 SIGGRAPH, Paul Debevec presentó su " dado derecho de papel; Recuperación de mapas de la resplandor de High Dynamic Range de Photographs". Describió el fotografiar de la misma escena muchas veces con una amplia gama de los ajustes de la exposición y el combinar de esas exposiciones separadas en una imagen de HDR. Esta imagen de HDR capturó un rango dinámico más alto de la escena vista, de las sombras oscuras hasta el final hasta luces brillantes o reflejó puntos culminantes.
Un año más adelante en SIGGRAPH '98, Debevec presentó el " Representación de objetos sintéticos a escenas verdaderas: Enlace de gráficos tradicionales e Imagen-Basados con la iluminación global y High Dynamic Range Photography". En este papel él utilizó su técnica anterior para fotografiar una bola brillante del cromo para producir lo que él llamó un " probe" ligero;, esencialmente un mapa del ambiente de HDR. Esta punta de prueba ligera se podía entonces utilizar en la representación de una escena sintética. Desemejante de un mapa normal del ambiente que proporciona simplemente algo demostrar en reflexiones o refracciones, la punta de prueba ligera también proporcionó la luz para la escena. De hecho, era la única fuente de luz. Esto agregó un nivel sin precedente de realismo, suministrando datos del mundo real de la iluminación al modelo entero de la iluminación.
La iluminación de HDRI juega una mayor parte en la película que hace cuando los objetos de la computadora 3D deben ser integrados en escenas de la vida real.
Las tecnologías de OmniVision han creado dos sensores de la imagen Cmos que pueden realizar las funciones de HDR que se extienden de 85dB a 110dB en las virutas sin la necesidad del software o de exposiciones múltiples agregado.
Trazado del tono
considera también: Tono que traza el
Un problema con HDR ha consistido siempre en la visión de las imágenes. Las CRT mundanas, los LCDs, las impresiones, y otros métodos de imágenes de exhibición tienen solamente un rango dinámico limitado. Así los varios métodos de convertir imágenes de HDR en un formato visible se han desarrollado, generalmente llamado " mapping" del tono;.
Los métodos tempranos de trazado del tono eran simples. Demostraron simplemente un " window" del rango dinámico entero, acortando para fijar mínimo y valores máximos. Sin embargo, métodos más recientes han intentado demostrar más del rango dinámico. Los métodos más complejos golpean ligeramente en la investigación sobre cómo el del ojo humano y de la corteza visual percibe una escena, intentando demostrar el rango dinámico entero mientras que conservan color y contraste realistas.
Ejemplos de la exposición
Aquí el rango dinámico de la imagen es demostrado ajustando el " exposure" al tono-trazar la imagen de HDR en un LDR uno para la exhibición. La secuencia antedicha utiliza una imagen rendida con la resplandor usar punta de prueba de la luz de s de Debevec Paul la 'de la galería de Uffizi . El software de la representación produce una alta imagen del rango dinámico. Al hacer las imágenes una del JPEG ve, una parte de esa gama se selecciona para la exhibición. Esto es similar a cómo una cámara convencional captura solamente una porción del rango dinámico de una escena física verdadera.
La exposición media es la exposición deseada y es probable cómo esta escena sería presentada normalmente. La exposición a la izquierda es 4 EV más oscuro, demostrando un cierto detalle en las nubes brillantes en el cielo. La exposición a la derecha es 3 Alumbrador de EV, demostrando un cierto detalle en las partes más oscuras de la escena. Esto demuestra porqué el compositing es deseable; una imagen compuesta puede conservar los detalles interesantes de los tres ajustes de la exposición.
Ver también
representación del rango dinámico alta
OpenEXR
ScRGB colorspace
Resplandor (software)
Tiff de Logluv
CinePaint
Panoscan
PFStools
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