SORUFT.comТолько русский интерфейс!

Сцены реального мира имеют гораздо более широкий диапазон яркостей, чем может отобразить типовое устройство обработки изображений. Диапазон яркостей в солнечный день от наиболее яркой точки прямого попадания солнечных лучей до наиболее темных теней в закрытых от прямого света участках может достигать девяти-десяти порядков, в то время как диапазон типичного графического устройства не более трех порядков. Компьютерный файл изображения с разрешением 8 бит на канал имеет диапазон 255:1. Этот же диапазон, например, для CRT монитора составляет 100:1.

 

Наш глаз справляется с широким диапазоном интенсивностей света реального мира путем адаптации: изменяя свою чувствительность в ответ на различные уровни освещения. Эта адаптация достаточно локализована и позволяет нам видеть одинаково хорошо темные и светлые участки окружения с высоким динамическим диапазоном яркостей (HDR). Глаз узким лучом сканирует участки окружения и на каждом участке приспосабливается к наилучшему восприятию, а собственно впечатление от всего окружения в целом формирует уже мозг человека.

Современная цифровая фотокамера, как и глаз человека, может неплохо приспосабливаться к освещенности различных локальных участков, но передать на одном снимке все элементы сцены широкого динамического диапазона яркостей, как правило, не может.

Тем не менее, классической задачей фотографии (в техническом смысле) является преобразование потенциально высокого динамического диапазона яркостей реального мира в узкий диапазон возможностей отображения различных систем.

Одним из способов решения этой задачи является широко известный способ получения HDR изображения из нескольких снимков одной сцены, с различной экспозицией, и последующей компьютерной обработкой, позволяющей увидеть это изображение на LDR устройствах, максимально приближенно к тому, как человек видел бы эту сцену в природе.

Для решения этой задачи разработана представленная программа обработки изображений - Fusion. Программа позволяет совместить несколько снимков одной сцены с различной экспозицией в одно HDR изображение в оперативной памяти компьютера и применить один из двух способов преобразования широкого диапазона яркостей в узкий диапазон для наиболее приемлемого отображения на экране монитора или при выводе изображения на фотопринтер. Серию снимков можно так-же объединить оператором суммирования с приоритетами. Данный оператор позволяет выбрать из разных кадров наилучшие участки и объединить эти участки в одно результирующее изображение.

Разумеется качество получаемого изображения - понятие субъективное. Каждый сам определяет, насколько хорошо получилось преобразование. Для удовлетворения широких потенциальных потребностей, в представленной программе, предусмотрена возможность настройки путем изменения различных параметров преобразований.

Одной из проблем в данной методике является совмещение различных снимков одной сцены. Даже при использовании штатива полученные снимки могут быть немного сдвинуты относительно друг друга, тем более если серия снимков производится с рук. В данной программе реализован алгоритм автоматического совмещения фотографий. В целом программа неплохо справляется с совмещением, но штатив рекомендуется использовать всегда, когда это возможно.

Другим применением программы может быть уменьшение "шума" фотографии, с помощью попиксельного сложения нескольких снимков одной сцены. Так как шум имеет случайный характер, и на разных снимках картина шума получается разная, то усреднение по нескольким снимкам, как правило, позволяет его нейтрализовать.