Co to jest mapowanie tonów? Jak to się ma do HDR?

51

Ilekroć czytam / słyszę o fotografii HDR (High Dynamic Range), ktoś zwykle mówi coś w stylu „Właściwie mówisz o mapowaniu tonów, a nie HDR”.

Czy ktoś może wyjaśnić, czym jest mapowanie tonów i jaki ma to związek z HDR?

hdr tone-mapping AJ Finch
źródło
2
LOL, pytanie, które tworzy pytanie, które tworzy pytanie. Zabawne, jak to się czasem
układa

Odpowiedzi:

80

Obraz HDR ma duży zakres dynamiczny, co oznacza bardzo duży stosunek najjaśniejszych i najciemniejszych części obrazu. Obraz HDR na normalnym monitorze (niski zakres dynamiczny) będzie wyglądał bardzo płasko:

Jest tak, ponieważ ten ogromny zakres jasności musi zostać skompresowany, aby zmieścił się w znacznie mniejszym zakresie jasności. Powoduje to ogólny brak kontrastu, stąd płaskość.

Ten obraz ma podzieloną osobowość, niebo jest bardzo jasne, a obiekt znacznie ciemniejszy, gdybyśmy mogli użyć całego zakresu jasności monitora dla nieba, wyglądałoby to całkiem dobrze:

Ale całkowicie stracilibyśmy temat. Podobnie, jeśli użyjesz całego zakresu jasności monitorów dla obiektu, również będzie dobrze wyglądać, ale całkowicie stracimy niebo:

Byłoby wspaniale, gdybyśmy mogli je w jakiś sposób połączyć lub ostrożnie ustalić zakres jasności, z którym musimy pracować, aby jak najlepiej z niego korzystać. Właśnie tutaj pojawia się mapowanie tonów.

To, co robi tonemapping, to zamiast zamapować cały obraz na zakres jasności monitora za jednym razem, dostosowuje kontrast lokalnie, dzięki czemu każdy region obrazu wykorzystuje cały zakres dla maksymalnego kontrastu (tutaj dzieje się trochę więcej, zależy to od zastosowany algorytm mapowania tonów). Oto ten sam obraz tonemapped:

Powodem, dla którego tonemapping nie jest HDR, jest to, że można tonemapować pojedynczy obraz o niskim zakresie dynamicznym, aby był bardziej kontrastowy. Wynik wygląda podobnie, ale z dużo większym szumem w cieniach:

Uwaga: na miłość boską nie rób tego swoim obrazom!

Jest to dowód na to, że zakres dynamiczny i szum są przeciwieństwami, w rzeczywistości zakres dynamiczny jest zwykle definiowany w kategoriach poziomu szumu obrazu. Jest tak, ponieważ istnieje punkt, w którym wszelkie różnice tonalne na obrazie gubią się w szumie, więc określa to najciemniejszą rzecz, jaką można zobrazować (która z kolei z najjaśniejszą rzeczą, określoną przez punkt, w którym klipy sygnałowe) określa zakres dynamiczny.

Matt Grum
źródło
12
Najlepsze wyjaśnienie, jak działa mapowanie tonów, przeczytałem.
gerikson 25.01.11
1
Nawiasem mówiąc, ktoś potrzebuje czyszczenia matrycy :( Dobry przykład mapowania złych tonów - zawsze zastanawiałem się, dlaczego ludzie niszczą taki zakres dynamiczny obrazu :) Obraz wynikowy można nazwać „niskim zakresem dynamicznym”.
thomasrutter
4
@ thomasrutter Nic, z czym narzędzie klonowania nie sobie poradzi! Ale tak, czas na czystość, kręciłem dużo słabo oświetlonych obiektów o tak dużej aperturze, to pierwszy raz, kiedy zatrzymałem się na chwilę przy f / 5.6. Właśnie komentowałem inny wątek, w jaki sposób zmieniam soczewki, kiedy chcę i nie śpię w nocy, martwiąc się o kurz, co najmniej dowodzi, że ćwiczę to, co głosię!
Matt Grum,
2
Chciałbym dodać, niż moim zdaniem, wiele razy można uzyskać bardziej naturalnie wyglądające wyniki, wykonując ręcznie mapowanie tonów, jak w tym przykładzie: i.imgur.com/LHyEp.jpg (Lub robiąc to w aparacie przy użyciu reflektora lub flash.)
che
2
@che Całkowicie się zgadzam, w kilku przypadkach musiałem rozszerzyć zakres dynamiczny, zrobiłem to ręcznie (patrz photo.stackexchange.com/questions/3394/... ) Mógłbym zrobić z aktualizacją odpowiedzi, omawiając różne metody tonemapowania. Mam też wersję tego samego obrazu, którą zrobiłem z lampą błyskową!
Matt Grum,
1

Próbowałem wyjaśnić mapowanie tonów tak dobrze, jak potrafię w tym filmie:

http://mulita.com/blog/?p=6021

To nic nie kosztuje, tylko na prośbę. Komentarze są mile widziane.

Jerzy

George Jardine
źródło