» Динамический диапазон (dynamic range, hdri)

Предлагаю обсудить методы его расширения на цифре. Хотя бы стандартным брекетингом по экспозиции - я тут видел, что некоторые форумчане (не будем показывать линками) вполне успешно его расширяли - картинка не очень реалистичная, но эффектная

Прошу также собрать в шапке статьи и прочие материалы по теме:
1. Увеличение динамического диапазона на photoscape.ru

Софтинка:
1. Dynamic Range Increase

Цитата:

(может даже софт специальный есть)..

у фреда миранды есть DRI (Dynamic Range Increase)
http://www.fredmiranda.com/DRI/

У Photoshop CS есть функция Shadow/Highlight для увеличение динамического диапазона. С брекетингом надо снимать со штатива, чтобы снимки совпали.

Sergei123
вообще-то можно просто РАВ конвертировать в 2 снимка с недо- и переэкспозицией

xy
Для этого должен быть 10-12 битный роу, что есть только у дорогих камер.
Вот плагины для расширения динамического диапазона по одному снимку
(преимущественно вытягивание теней)

1. Photoshop CS (http://www.adobe.com), функция Shadow –Highlight
2. I2e image enhancement software (http://www.colour-science.com)
3. Shadow Illuminator (http://www.intrigueplugins.com)
4. Kodak Digital SHO Professional (http://www.asf.com)
5. Shadow Fixer. (http://www.fixerlabs.com)
6. Shadow Control (http://www.chromasoftware.com)
7. PhotoFlair (Retinex algorithm) (http://www.truview.com)

Sergei123
ты ими пользовался? можешь сказать что-то по удобству, предпочтительности того или иного инструмента?

1 - 4 дают хорошие результаты даже с параметрами по умолчанию
(можно улучшать снимки в пакетном режиме).
У остальных надо ручками поработать
Самый лучший (незначительно) i2e на мой взгляд.

Sergei123
но они мучают одну картинку, т.е. не привелекают дополнительную информацию?

xy

Да, а если изображение будет 10-12-14-16 бит
они автоматически сделают отличную картинку
из снимка с большим динамическим диапазоном.

Добавлено:
Кстати у камеры HP R707 реализовано
автоматическое расширение динамического диапазона
в железе. Функция Adaptive Lighting

Sergei123
А какая камера выдает на выходе 10-16 битный JPEG??

Камера выдает на выходе RAW 8 - 16 бит, дальше его можно
преобразовывать raw converter в другие форматы.

Freelancer
например из РАВ - в 16-битный ТИФ ;)

xy
Это понятно Но тут конвертер нужен еще будет. А если сразу готовый джпег брать - то все эти проги могут помочь?

Цитата:

Да, а если изображение будет 10-12-14-16 бит
они автоматически сделают отличную картинку
из снимка с большим динамическим диапазоном.

Меня просто вот эта автоматика интересует как раз.

Freelancer
Из 8 бит уже ничего не вытянешь толкового, а вот дополнительную битность полезно юзать;)

впрочем способ от Фреда Миранды мне кажется более правдоподобным, хотя и более трудоемким
но попробую я оба%)

Freelancer


Цитата:

А если сразу готовый джпег брать - то все эти проги могут помочь?

Я считаю, что могут в 90 % случаях. Вы можете проверить в
Photoshop CS, функция Shadow –Highlight или другие проги (см. выше)

Добавлено:
Вообще эта область бурно развивается,
вот еще программа Photo Equalizer
http://www.hangsim.com/pe/

Если снимать со штатива, брэкетинг даст лучшие результаты.

Имхо обработка одного снимка не есть расширение ДД. Расширение ДД - проработка светотени в тех местах где камера не справилась за "один присест". Т.е на результирующем изображении появилось то, чего там не было видно совсем.
Метод от www.photoscape.ru - довольно известен, для старых версиях PS в книжке Дэна Маргулиса "Photoshop для профессионалов. Классическое руководство по цветокоррекции" есть рецепт:
Со штатива два кадра с брекетингом один проработал свет, другой - тень. Далее, открываем в ФШ оба избражения и на "темном" нажимаем ctrl-alt-~, выделяя, тем самым света, и копируем их в буфер ctrl-c. Дальше, переходим на "светлый" скан и вставляем ctrl-v изображение из буфера. Дальше находим самую яркую точку в светах (или ту, которую мы хотим назначить самой яркой) и управляя прозрачностью слоя, в котором лежит копия светов с "темного" скана, добиваемся, чтобы эта точка имела значение 255.255.255. Сливаем слои, устанавливаем черную точку. С помощью curves устанавливаем то распределение контраста, которое нас устраивает. Если коротко, то увеличиваем наклон кривой там где надо повысить контраст и уменьшаем наклон на тех участках, где контрастом можно пожертвовать.

Встроенный алгоритм расширения ДД есть у Kodak 14/c

Вот человек проводил эксперименты:


Цитата:

пара показательных (полноразмерных) снимков с Кодака 14/c и с нового Canon 1Ds Mk2
Собственно тут интересно не столько детали, а полутона в светах от лампы - на потолке и на плафоне.
http://www.factor-ts.ru/slava/blik/can1DsII.jpg 1.7 Мб
http://www.factor-ts.ru/slava/blik/kodak14c.jpg 1.3 Мб
Вот собственно и разница как держит обычная матрица и как держит матрица в кодаке с расширенным ДД.

А это так Кодак снимает на длительных выдержках ночью и с фанарями... Кадр просто тестовый. Я практически не снимаю на длительных выдержках.
http://www.factor-ts.ru/slava/blik/kiso50.jpg 700 кб

Zubetz_Blitz
ты делал панораму с расширением ДД этим методом?

Кстати DRI реализует эту идею вполне успешно, ИМХО

А где про это почитать?

Zubetz_Blitz

Цитата:

Встроенный алгоритм расширения ДД есть у Kodak 14/c

Sergei123

Цитата:

Встроенный алгоритм расширения ДД есть у Kodak 14/c

я так понимаю имеется ввиду FFT матрица кодака (кторая, между прочим и в Оли Е300/Е1 используется) - там фишка такая, что света не заваливаются так сильно..
вроде про это тут описано вкратце: http://www.steves-digicams.com/2003_reviews/e1_pg2.html

более подробно Кодак щедро раздает информацию по своим сенсорам на технических ресурсах, только о полноте этой информации я судить не берусь:
http://www.kodak.com/global/en/digital/ccd/products/fullframe/blueplusColorMain.jhtml?id=0.1.4.8&lc=en

xy

Посмотрите, как HP представлет свою технологию расширения динамического диапазона , у Kodakа толком ничего не понятно.

(фото здесь http://smartprint.ru/Doc/article_detail.asp?auin=371)

Технология HP Adaptive Lighting

Технология HP Adaptive Lighting является настоящим открытием, которое позволяет цифровым фотокамерам HP создавать фотографии реального мира, каким мы его видим. Зрительная система человека, согласованная работа глаз и головного мозга, обладает удивительной способностью воспринимать высококонтрастные образы без потери информации в затемнённых или освещённых областях. Для решения данной проблемы долгие годы фотографы применяли такие методы, как освещение вспышкой и освещение подсветкой, а также методы "темной комнаты", например, "лавирование" и "выжигание" областей снимка. Технология HP Adaptive Lighting использует усовершенствованную обработку изображения для автоматического достижения такого же эффекта прямо в фотокамере.

Технология HP Adaptive Lighting выравнивает яркостной контраст между светлыми и тёмными областями фотографии, сохраняя мягкий контраст и ослабляя резкий. Таким образом, происходит осветление одних областей без изменения освещённости других. Специалисты по обработке изображений называют такой процесс "адаптивное переосвещение сцены".

Фотокамеры HP "переосвещают" фотографии прямо в момент съёмки, в самой фотокамере, а не в процессе последующей программной обработки. Отличие результатов просто поразительное. ПО для постобработки изображений выполняет обработку статической информации, сжатой в JPEG файле и загруженной в компьютер. На этом этапе теряется значительная часть ключевой информации изображения. Технология HP Adaptive Lighting обрабатывает всю информацию при "переосвещении" изображения. Поэтому процессор получает доступ к детализированной информации, которая оказывается просто недоступной для программного пакета при обработке сохранённого файла изображения. В итоге фотокамеры HP с технологией HP Adaptive Lighting получают более полную и подробную информацию об исходном изображении, поэтому в итоге обеспечивают более реалистичные фотографии.

На снимке без технологии HP Adaptive Lighting (Рис.3.) целый ряд деталей изображения утерян. Данная маска контрастности представляет просчитанную фотокамерой карту "выжигания и лавирования". Яркие области этой маски будут осветлены больше других,а тёмные останутся без изменений.



Добавлено:
ссылка: http://smartprint.ru/Doc/article_detail.asp?auin=371

Sergei123
ну у Никона тоже такая софтовая технология есть - у Кодака и Фуджи ДД расширен в железе, что понятное дело более эффективно, если софтовую технологию вообще можно назвать эффективной


Цитата:

ПО для постобработки изображений выполняет обработку статической информации, сжатой в JPEG файле и загруженной в компьютер. На этом этапе теряется значительная часть ключевой информации изображения.

тот же эффект, только более точный несложно получить из РАВ (или даже из 16-битного тифа с помощью Shadow/Highlight)

Sergei123
Кодак в своих камерах 14/n/c использовал матрицу от fillfactory - http://www.fillfactory.com/htm/technology/htm/dual-slope.htm
Так называемая технология Dual Slope Dynamic Range Expansion, когда за одну затворную экспозицию делаются две электронных экспозиции (причем даже на выдержках 1/4000!!!), а далее электронно складываются. Картинки по моим ссылкам выше я нашёл на форуме IXBT. Одно дело, когда пишут производители, их интерес понятен. А тут вроде как пробовал потребитель.....
xy
Я использовал Photomatix Pro (спасибо ВАРЕЗНИКУ)
http://forum.ru-board.com/topic.cgi?forum=35&topic=20078#1
ИМХО это почти тоже самое, что и DRI. Сначала из нескольких картинок формирует HDRI картинку а потом делает ремаппинг по уровням в 8-16 бит. У Photomatix вроде как больше настроек по ремаппингу. Но картинка, "неестественная" что у одного то и у другого. Я не добивался естественности. Qake-ковское небо это просто такая задумка.
Кстати, у DRI http://www.fredmiranda.com/DRI/ , колёса не тележке тоже не очень естественные.

HP и Kodak всё таки туманно описывают свою технологию получения расширенного ДД. Может ошибаюсь, но такое впечатление, что они "высасывают" информацию из одной экспозиции. Насколько я понимаю (если что поправьте) ДД матрицы ограничен с одной стороны максимальным зарядом (поток света при экспозиции) и уровнем шума усилителя АЦП, в тенях. "Настоящие" HDRI камеры:
http://www.dpreview.com/news/0306/03060901creoleafvaleo22.asp
http://www.cameramartinc.com/leafc-most.htm
http://www.terem.ru/catalog.asp?sid=888&typ=2
увеличивают размер ячейки, следовательно ячейка может накопить больший заряд, и таким образом поднимается уровень шума в тенях и запас по "пересвету" одновременно.

Но пока для получения традиционной картинки способ с наложением двух слоёв, мне понравился больше всего.

Zubetz_Blitz

Цитата:

увеличивают размер ячейки

гы, ну так а в Кодаке какая идея? тоже размер ячейки... технология чисто "в железе", а не софтовая

Добавлено:
только кодак пытался еще заявить понижение шума, но на практике этого не произошло :)

Вот пример использования Photomatix
http://www.isomem.net/album/index.php?folder=/JMS/

Где можно подробнее прочитать про
технологию Nikon D-Lighting (разработана компанией Apical Limited)?

xy

Цитата:

в Кодаке какая идея? тоже размер ячейки...

У Кодака, считаем, по малой стороне малоформатного кадра 0.015м/3000=0,000005м или 5мкм. У камер Leaf и Icom заявлено 11мкм, по площади это больше в 4 раза!!!
О матрице используемой в Кодак:
http://www.fillfactory.com/htm/technology/htm/dual-slope.htm

Цитата:

The mode combines, in each individual pixel and without external control, the sensor's transfer curve which holds at nominal integration time (steep slope, high sensitivity) with the transfer curve obtained by using the electronic shutter (shorter exposure time, lower sensitivity), and this in one single exposing operation, i.e. without combining two different images. The 'knee' in the resulting bi-linear electro-optical transfer can be positioned by programming in the analogue domain

Насколько я понял, они применяют двойное билинейное сканирование, единожды экспонированной матрицы. Утверждая, что при этом достигается эффект сложения жвух кадров сделанных с разной экспозицией. О размере ячейки речи не идёт. Размер ячейки упирается в разрешение при данном формате сенсора. А Кодак упёрся в потолок. У них полный размер малоформатной плёнки. Выше разрешение - меньше площадь сенсора.
Даже на их собственной рекламной картинке результат мягко говоря не очень....
Такое впечатление, что они работают хардверно с Curves с применением шумоподавителя.
Жаль, нет возможности сравнить с изображениями полученными камерами Leaf или Icom....
Sergei123
Скачал картинку мальчика, самую первую. На засвеченных местах проработки фактуры кожи не наблюдается!
А под ней Hotel Dieu Ombres - значительно лучше, но упал общий контраст. И на последующих тож самое. Вот то, что мне не нравится. Начинаешь баловаться с тонемаппером, поднимаешь контраст - Qake получается.

Zubetz_Blitz

Цитата:

по площади это больше в 4 раза!!!

это очевидно, ибо

Цитата:

Выше разрешение - меньше площадь сенсора.

но и решения у этой проблемы простого нет;)
хорошо хоть как-то решают и с пользой хоть какой-то

xy

Цитата:

но и решения у этой проблемы простого нет

Абсолютно согласен, добавлю к тому же и недорогого тоже, что особенно важно для любителей, коими мы все и являемся.
Пока завален работой, но в ближайшее время попробую выставить некий тест способов. И не только на ночной съёмке а и на дневной. С портретом пока не буду. При портретой съёмке ИМХО при желании можно выставить свет помягче и попасть в диапазон.
Знакомые фотографы попадают без проблем. А дома у меня нет ни софт-боксов, ни зонтиков.
Если кому интересно, то какой размер файлов выставлять?

Zubetz_Blitz
save as for web.. а там как получится, думаю для иллюстрации будет вполне нормально

Сделал "лабораторную работу": http://public.fotki.com/zubetzblitz/tripod_culman/hdri/
Не совсем удачно расположило на странице, ну да ладно....

№1, №3, №4 - исходники ночной съёмки.
№2 - результат работы Photomatix.
№8 - результат сложения по слоям с выделением и наложением светлых проработанных участков.

№5, №6, №7 - исходники почти контрового заката
№9 - результат работы Photomatix.
При попытке выделить света столкнулся с проблемой. Выделение не работает. Слишком низкий контраст. При выделени по теням и инвертировании, получилась премерзкая картинка, так, что и выставлять не стал.

Кликнуть в картинку - откроется окно. При желании - Get Original Uploaded Photo - размер файлов от 600к до 900к

Zubetz_Blitz
а мне нравится как работает фотоматрикс - нереалистично, но прикольно%)
для реалистичности достаточно правильно проекспонировать, а вот для эффектности эта прога заинтересовывает%)