¿Cómo funcionan los programas HDR falsos o falsos como Photomatix?

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Hay algunos programas que pueden producir resultados similares a HDR a partir de una sola imagen de entrada. ¿Cómo funcionan estos?

dirhem
fuente
Lo que estos programas probablemente están haciendo es el mapeo de tonos: photo.stackexchange.com/questions/7630/…
Sean
2
Solo para aclarar ... No llamaría a Photomatix un programa HDR "falso", ya que de hecho es capaz de HDR real al combinar varias imágenes. También es capaz de Enfusion, que es otro enfoque de múltiples imágenes que procesa los datos de manera diferente a HDR, pero con el mismo fin. Photomatix tiene la capacidad de procesar automáticamente imágenes individuales para producir un mejor rango tonal ... pero solo porque sea capaz de eso no significa que sea un falso programa HDR.
jrista
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No existe el HDR "falso" o "pseudo": no puede existir un rango dinámico mágico, sin embargo, puede aplicar el mapeo de tonos a una imagen de alto rango dinámico de múltiples disparos, o a una sola imagen de bajo rango dinámico.
Matt Grum
podría ayudar ,, photo.stackexchange.com/q/19058/7079
vivek_jonam

Respuestas:

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En primer lugar, es importante comprender la diferencia entre HDR y el mapeo de tonos. HDR es una técnica para capturar imágenes que contienen una gran variedad de información de brillo. Sin embargo, la mayoría de las personas carecen de monitores de alto rango dinámico para mostrar esta información. Si simplemente reduce el gran rango de brillo a un rango menor, terminará con una imagen con muy poco contraste.

El mapeo de tonos es una técnica para maximizar el contraste local. Imagine que está ajustando el contraste de una imagen, después de cierto punto, a medida que aumenta el contraste, las áreas más oscuras y más claras alcanzarán el blanco y negro puro y comenzará a perder detalles. Ahora imagine ajustar el contraste de cada cuarto de la imagen por separado. Probablemente podrá aumentar el contraste mucho más, ya que las partes más oscuras y claras de cada trimestre no están tan separadas para comenzar como las partes más oscuras y claras de toda la imagen.

Ahora hay un punto más que apreciar: el rango dinámico y el ruido son como opuestos entre sí. Técnicamente, son inversamente proporcionales entre sí: cuanto mayor es el ruido, menor es el rango dinámico y viceversa. Por lo tanto, puede asignar un mapa de tonos (aumentar el contraste local) de cualquier imagen, pero si comienza con una imagen de rango dinámico bajo, la imagen del mapa de tonos contendrá más ruido.

La capacidad de producir "imágenes HDR falsas" no tiene nada que ver con el rango adicional que obtienes en las imágenes en bruto. Es porque el mapeo de tonos no tiene nada que ver con HDR. Puede insertar un JPEG estándar de 8 bits en photomatix, y aún obtendrá un resultado similar, solo que con más ruido.


Esta es una imagen producida a partir de tres exposiciones usando Photomatix:

Aquí tomé el archivo RAW más oscuro y abrí las sombras masivamente en Lightroom usando el control deslizante "luz de relleno":

Aquí tomé la imagen JPEG media de 8 bits y la cargué directamente en Photomatix (demostrando que no necesita 12-14 bits para producir imágenes "HDR"):

Tres conjuntos diferentes de datos de origen. Tres métodos diferentes Tres resultados bastante similares. No hay "HDR": solo asignación de tonos y ajuste de contraste local. El rango dinámico de la fuente solo influye en el nivel de ruido en la imagen final, no en lo que puede producir.


Aquí hay otro ejemplo para consolidar lo que he dicho y ayudar a las personas a entender la relación entre las imágenes HDR y el mapeo de tonos. Aquí está el resultado de combinar tres exposiciones:

Contiene detalles tanto en el cielo como en el área de sombra de los pilares. Si tuviera un monitor de alto rango dinámico, la imagen se vería increíble. Tal como está, he tenido que comprimir ese gran rango para que se ajuste al bajo rango dinámico de su monitor típico. Esta compresión / escala significa que los valores de brillo están muy juntos, dejando poco contraste y una imagen opaca.

Ahora aumentemos el contraste globalmente:

Se ve mejor, pero hemos perdido todos los detalles en el cielo, y muchos detalles en las sombras. Volviendo al original, dividí la imagen en 24 cuadrados y aumenté el contraste en cada cuadrado individualmente . Este es el significado del término local en la mejora del contraste local:

Ahora tenemos detalles en el cielo y las nubes. Además, ¡está empezando a parecerse un poco a "HDR"! Algunos cuadrados aún tienen demasiado contraste, lo que da como resultado el recorte de las luces / sombras. Si hiciera los cuadrados más pequeños y suavizara la transición, eventualmente terminaría con una imagen de mapa de tonos.

El software HDR / Tonemapping (como Photomatix) utiliza muchos algoritmos sofisticados con muchos parámetros para ajustar, pero fundamentalmente todo lo que hace es mejorar el contraste local.

Matt Grum
fuente
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¿Quiere decir literalmente que el rango dinámico es lo opuesto al ruido, siendo ambos extremos extremos del mismo espectro; ¿O quiere decir que son inversamente proporcionales , con una que aumenta a medida que la otra disminuye y viceversa, pero donde son propiedades claramente separadas?
Sean
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erm, sí, quise decir lo que dijiste (supongo que lo opuesto real al ruido es señal) - ¡Aclararé mi respuesta!
Matt Grum
Me gusta mucho el ejemplo de contraste local.
Sean
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+1 - Gran respuesta ... probablemente uno de los mejores en HDR y Tonemapping que he visto hasta ahora. Particularmente me gusta la comparación de la imagen HDR de 3 imágenes y la imagen RAW ajustada ... aunque son muy similares, creo que la HDR de 3 imágenes tiene un poco más de sensación natural y más riqueza de color que la ajustada RAW one (aunque quizás con suficiente violín, podría lograr el mismo resultado con una sola imagen RAW).
jrista
No está muy claro para mí la palabra "LOCAL" (contraste), entre los dos siguientes: 1) -Local como superficie de la imagen -en muchos módulos de cuadrados (aumentando en cada cuadrado) 2) -Local como (solo) histograma, - valores de luminosidad (aumentando en pequeños segmentos iguales) Photomatix ¿cómo funciona exactamente?