Как работает экспозиционный синтез?

30

Я понимаю, что «слияние экспозиции» - это метод объединения различных экспозиций в одно изображение. Как именно это работает, и как это связано с HDR ?

coneslayer
источник
В комментариях на photo.stackexchange.com/questions/20873/ есть интересные обсуждения, но, похоже, в Photo.SE отсутствует хорошая ссылка на эту тему.
Coneslayer

Ответы:

29

Экспозиция Fusion представляет собой процесс, который берет несколько изображений и объединяет их для создания единого изображения, сохраняя при этом только правильно выставленные элементы. В отличие от изображений HDR , слияние экспозиции является более простым, дает более реалистичный эффект и требует меньше шагов.

Процесс слияния (слияния или EF) берет каждый отдельный пиксель и назначает ему вес для контраста, насыщенности и яркости этого пикселя. Это программное обеспечение, которое затем определяет баланс пикселей в конечном изображении. Некоторые приложения ссылаются на это решение как на выбор «хороших» или «лучших» пикселей. Вы можете настроить параметры, которые определяют баланс, в некоторых программных реализациях программного обеспечения Fusion.

Отличным примером того, когда слияние экспозиции может иметь смысл, является ситуация, когда у вас нет градуированного фильтра нейтральной плотности (ND), или у снимаемой сцены нет четко определенных областей, которые обычно хорошо работают с этими фильтрами. Вы можете использовать объединение экспозиций, чтобы объединить выдержки в квадратных скобках, чтобы сбалансировать такие элементы, как небо, передний план и объект. HDR также может достичь этого, но во многих случаях результаты после тонального отображения становятся неестественными и нежелательными.

Вот три примера изображения слияния экспозиции со сравнением с выводом процесса HDR с тональным отображением.

Я начал с этих трех исходных изображений: Исходные изображения

Это результат после первоначального слияния: После выдержки

Это результат после слияния экспозиции и регулировки Lightroom: После выдержки fusion и lightroom

Это выходные данные из тех же трех исходных изображений, которые использовали тональное отображение HDR и настройки Lightroom: HDR после тонального отображения

Экспозиция слияния значительно отличается от изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR), с которыми большинство из нас знакомо, в том, что она создает изображение с низким динамическим диапазоном без какого-либо промежуточного шага тонального отображения . Их можно перепутать, поскольку они оба принимают несколько входных изображений и превращают их в одно выходное изображение. Зашифрованный вывод слияния экспозиции намного правдивее сцены, чем фотографии HDR. HDR фотографии имеют очень неровные переходы и много раз выглядят нереально. С другой стороны, экспозиционные изображения слияния точно отражают тональность сцены без какого-либо тонального отображения.

Термин «объединение экспозиции» обычно используется для автоматизированного процесса объединения нескольких изображений в одно с использованием программного обеспечения. До того как программное обеспечение автоматизировало это, фотографы делали это годами, как в кино, так и в цифровом виде. В цифровом смысле, мы могли бы взять два или более изображений и объединить элементы из каждого, чтобы объединить их в одно конечное изображение. Результат много раз предотвратил бы чрезмерное раздувание областей или потерю деталей.

Настоящая магия слияния экспозиции в том, что программное обеспечение очень быстро определяет лучшие образцы каждого изображения. Вы можете сделать это самостоятельно в Photoshop с огромным количеством времени, но весь процесс автоматизирован с помощью алгоритмов в программном обеспечении и действительно ускоряет процесс. В некоторой степени это то же самое, что слияние экспозиции, но в гораздо более простом масштабе. Пример этого дан ниже в дальнейшем чтении для Светящегося Пейзажа.

Экспозицию слияния можно также использовать для наложения фокуса и получения изображений, которые в противном случае были бы невозможны из-за узкой глубины резкости. Это может быть удобно во многих случаях, и реальная хитрость в том, что слияние экспозиции обычно может самостоятельно рассчитать оптимальное изображение.

Некоторые примеры программного обеспечения слияния экспозиции включают в себя:

В целом, слияние экспозиции - это метод, который преодолевает препятствия, создаваемые цифровыми камерами с ограниченным динамическим диапазоном. Захватив набор изображений в квадратных скобках, мы можем взять полный динамический диапазон сцены и превратить его в одно изображение. HDR-фотография также делает это, но поскольку современные дисплеи имеют низкий динамический диапазон, мы должны настроить карту тона для отображения изображения. Слияние экспозиции работает вокруг этого шага и объединяет несколько экспозиций в одно изображение с низким динамическим диапазоном, как правило, автоматически и эффективно. Вывод очень верен исходной сцене и может помочь преодолеть случаи чрезмерной или недостаточной экспозиции.

дальнейшее чтение

В прошлом этот процесс также упоминался как «Смешивание экспозиции», поэтому исследования по этой теме могут принести пользу всем заинтересованным.

dpollitt
источник
Делать это вручную сложнее - преуменьшение! Большинство алгоритмов выбирают различный вес на пиксель.
Итай
@Itai - Это правда, я добавлю более подробно о том, что на самом деле делает процесс синтеза.
dpollitt
2
Следует отметить, что HDR-изображение является только 32-битным исходным изображением. Окончательный результат обработки HDR и тонального отображения также является изображением с низким динамическим диапазоном! В этом отношении HDR и EF не сильно отличаются друг от друга ... однако их алгоритмический подход и, в некоторой степени, суета фотографа отличают их.
rista
@jrista - Тебе тоже нужно возиться с залитыми изображениями. Попробуйте использовать Photomatix Pro, чтобы поиграть, и вы все равно увидите множество слайдеров, с которыми можно переключаться и играть. Я согласен с отмеченным моментом: оба метода дают изображения с низким динамическим диапазоном.
dpollitt
1
По моему опыту, экспозиционное слияние обычно создает гораздо более реалистичное / приятное изображение, но я понимаю, что это зависит от личных предпочтений. Функциональность слияния в Photomatix Pro очень хорошая.
Марк JP
6

В дополнение к ответу dpollitt, используя слияние экспозиции, вы сохраняете связь между тонами в исходной сцене. Если точка A светлее точки B на исходном изображении, она будет светлее после того, как вы объединили изображения.

С HDR, поскольку объединенный файл превышает динамический диапазон устройства вывода, вы должны настроить его тональную карту, и в этом процессе вы можете получить локальные области, где относительные тона не совпадают с исходными изображениями. Яркое, почти размытое небо и темный передний план могут закончиться ярким передним планом и темным, грозным небом!

Например, в 3 экспозициях dpollitt облака ярче, чем в любой другой части сцены. В результате слияния, облака еще ярче, но темный передний план был снят. В версии HDR, часть области темных облаков темнее, чем дорожная одежда переднего плана, что не соответствует оригинальным изображениям.

MikeW
источник
Право на. Не стесняйтесь редактировать мой ответ на все, что вы считаете нужным.
dpollitt
5
Если точка A светлее точки B на исходном изображении, она будет светлее после того, как вы объединили изображения. : Для меня не очевидно, математически, почему это было бы правдой. Если бы это было правдой, похоже, что EF даст результаты, сравнимые с изображением HDR без тонального отображения (но, возможно, применяется глобальная кривая тонов). Поскольку EF действительно имеют локально различные маски , которые дают различные веса входных изображений, я не знаю , как заявление , которое я процитировал бы гарантировано.
Coneslayer
1
Что ж, слияние экспозиции использует взвешивание для контраста, насыщенности и экспозиции. Я думаю, вы правы, что, в зависимости от весов, это не абсолют. Фактически, вы могли бы создать сюрреалистические, преувеличенные результаты в виде карты тонов с экстремальными весами.
MikeW