Como funcionam os programas HDR pseudo ou falsos, como o Photomatix?

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Existem alguns programas que podem produzir resultados semelhantes ao HDR a partir de apenas uma imagem de entrada. Como isso funciona?

dirhem
fonte
O que esses programas são propensos a fazer é mapeamento de tom: photo.stackexchange.com/questions/7630/...
Sean
2
Apenas para esclarecimento ... Eu não chamaria o Photomatix de um programa HDR "falso", pois ele é realmente capaz de HDR real ao misturar várias imagens. Também é capaz do Enfusion, que é outra abordagem de imagem múltipla que processa dados de maneira diferente do HDR, mas com o mesmo objetivo. O Photomatix tem a capacidade de processar automaticamente imagens individuais para produzir uma melhor faixa tonal ... mas apenas porque é capaz disso não significa que seja um programa HDR falso.
jrista
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Não existe HDR "falso" ou "pseudo" - você não pode criar um alcance dinâmico dinâmico; no entanto, você pode aplicar o mapeamento de tom a uma imagem de alto alcance dinâmico com várias fotos ou a uma única imagem de baixo alcance dinâmico.
Matt Grum
poderia ajudar ,, photo.stackexchange.com/q/19058/7079
vivek_jonam

Respostas:

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Antes de tudo, é importante entender a diferença entre HDR e mapeamento de tom. HDR é uma técnica para capturar imagens que contêm uma enorme variedade de informações de brilho. No entanto, a maioria das pessoas não possui monitores de faixa dinâmica alta para mostrar essas informações. Se você simplesmente redimensionar a grande variedade de brilhos para uma faixa menor, terá uma imagem com muito pouco contraste.

O mapeamento de tons é uma técnica para maximizar o contraste local. Imagine que você está ajustando o contraste de uma imagem, após um certo ponto, à medida que aumenta o contraste, as áreas mais escuras e mais claras atingem preto / branco puro e você começa a perder detalhes. Agora imagine ajustar o contraste de cada quarto da imagem separadamente. Você provavelmente conseguirá aumentar o contraste, pois as partes mais escuras e mais claras de cada trimestre não estão tão distantes, para começar, quanto as partes mais escuras e mais claras de toda a imagem.

Agora há mais um ponto a ser apreciado: alcance dinâmico e ruído são como opostos um do outro. Tecnicamente, eles são inversamente proporcionais entre si - quanto maior o ruído, menor a faixa dinâmica e vice-versa. Portanto, você pode tonificar o mapa (aumentar o contraste local) de qualquer imagem, mas se você começar com uma imagem de baixo alcance dinâmico, a imagem mapeada por tom conterá mais ruído.

A capacidade de produzir "imagens HDR falsas" não tem nada a ver com o alcance extra que você obtém nas imagens brutas. É porque o mapeamento de tom não tem nada a ver com HDR. Você pode inserir um JPEG padrão de 8 bits no photomatix e ainda obterá um resultado semelhante, apenas com mais ruído.


Esta é uma imagem produzida a partir de três exposições usando o Photomatix:

Aqui, peguei o arquivo RAW mais escuro e puxei as sombras maciçamente no Lightroom usando o controle deslizante "luz de preenchimento":

Aqui, peguei a imagem JPEG de 8 bits do meio e carreguei diretamente no Photomatix (provando que você não precisa de 12 a 14 bits para produzir imagens "HDR"):

Três conjuntos diferentes de dados de origem. Três métodos diferentes. Três resultados bastante semelhantes. Não há "HDR" - apenas mapeamento de tom e ajuste de contraste local. O alcance dinâmico da fonte influencia apenas o nível de ruído na imagem final, não o que você pode produzir.


Aqui está outro exemplo para consolidar o que eu disse e ajudar as pessoas a entender o relacionamento entre imagens HDR e mapeamento de tom. Aqui está o resultado da combinação de três exposições:

Ele contém detalhes no céu e na área de sombra dos pilares. Se você tivesse um monitor de alta faixa dinâmica, a imagem ficaria incrível. Como é, tive que comprimir essa grande faixa para caber dentro da baixa faixa dinâmica do seu monitor típico. Essa compactação / escala significa que os valores de brilho estão muito próximos, deixando pouco contraste e uma imagem sem brilho.

Agora vamos aumentar o contraste globalmente:

Parece melhor, mas perdemos todos os detalhes no céu e muitos detalhes nas sombras. Voltando ao original, dividi a imagem em 24 quadrados e aumentei o contraste em cada quadrado individualmente . Este é o significado do termo local na melhoria de contraste local:

Agora temos detalhes no céu e nas nuvens. Além do mais, está começando a parecer um pouco "HDR"! Alguns quadrados ainda têm muito contraste, resultando em recorte dos realces / sombras. Se você reduzisse os quadrados e suavizasse a transição, acabaria com uma imagem mapeada por tom.

O software HDR / Tonemapping (como o Photomatix) usa muitos algoritmos sofisticados com muitos parâmetros para ajustar, mas fundamentalmente tudo o que faz é aprimorar o contraste local.

Matt Grum
fonte
2
Você literalmente quer dizer que a faixa dinâmica é o oposto do ruído, sendo ambos extremos extremos do mesmo espectro; ou você quer dizer que elas são inversamente proporcionais , com uma aumentando à medida que a outra diminui e vice-versa, mas onde são propriedades distintas?
Sean
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erm sim, eu quis dizer o que você disse (o verdadeiro oposto de ruído é sinal, eu acho) - eu vou esclarecer minha resposta!
Matt Grum
Eu realmente gosto do exemplo de contraste local.
Sean
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+1 - Ótima resposta ... provavelmente um dos melhores em HDR e mapeamento de tons que eu já vi até agora. Gosto particularmente da comparação da imagem HDR de 3 imagens e da imagem RAW ajustada ... embora sejam muito semelhantes, acho que a HDR de 3 imagens tem um pouco mais de sensação natural e mais riqueza de cores do que a ajustada RAW um (embora talvez com mexer o suficiente, você pode conseguir o mesmo resultado com uma imagem RAW única.)
jrista
Não está muito clara para mim a palavra "LOCAL" (contraste), entre os próximos dois: 1) -Local como superfície da imagem -em muitos módulos de quadrados (aumentando em cada quadrado) 2) -Local como (somente) histograma, - valores de luminosidade (aumentando em pequenos segmentos iguais) Photomatix como exatamente funciona?