高动态范围成像

高动态范围成像

照片

–4 stops

–2 stops

+2 stops

+4 stops

Merged to HDR then reduced to LDR

簡單的對比度降低

局部色調映射

自然色調映射

一些图像实例可以用来帮助说明高动态范围成像的用途。下面的实例所用的图片是用Uffizi图库中著名的Paul Debevec光探头在Radiance中渲染生成。

曝光

编辑

同一幅图像的三种不同曝光效果

在将高动态范围图像通过色调映射生成用于显示的低动态范围图像的过程中,通过调整曝光展示了高动态范围图像。中间的曝光是所期望的曝光,也最有可能是场景正常显示的效果。左侧较暗图像使用光圈4曝光,只能显示天空较亮云彩的一些细节。右侧较亮图像使用光圈3曝光,可以显示场景中较暗的部分。

高动态范围成像的最终效果图

模糊

编辑

这里的高斯模糊展示了高动态范围图像中超出取值范围的数值也是有用的,即使它们在转换成低动态范围图像的时候通常都要被裁掉。左侧图像是原始图像首先经过色调映射成的低动态范围版本,然后在GIMP中进行模糊得到,右侧的图像是原始高动态范围图像在pgblur中进行模糊,然后经过色调映射得到。

尽管两幅图像非常相似,但是明显的区别就是光滑铬球上的高亮光部分。在原始的高动态范围图像中,这些像素都有非常大的亮度值。当图像模糊的时候,周围的像素亮度被“拉高”并且在色度映射时裁剪成最大值,当然高亮像素的亮度也会被周围像素“拉低”,但是它们的亮度非常高所以在色度映射的时候仍然要超出最大值。这样的结果就是更大的区域变成了白色。

但是对于低动态范围模糊来说,高亮区域的像素在模糊处理之前已经裁剪成了最大值,这就从总体上大幅度地降低了亮度值。因此,在模糊处理之后,光亮区域周围的像素将不再有非常高的亮度,即使是高亮区域内的像素也由于周围像素的影响而被拉低。这样高亮区域就变得比较模糊,看起来不再非常明亮。

对于常见的動態模糊也是同样的结果。

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