Як працює синтез експозиції?


30

Я розумію, що "синтез експозиції" - це метод поєднання різних експозицій в одне зображення. Як саме це працює, і як це пов’язано з HDR ?


У коментарях на photo.stackexchange.com/questions/20873/… є цікаві дискусії, але, схоже, у Photo.SE відсутня хороша посилання на цю тему.
співмешканець

Відповіді:


29

Злиття експозиції - це процес, який бере декілька зображень та поєднує їх для створення єдиного зображення, зберігаючи лише належним чином експоновані елементи. На відміну від HDR-зображень , синтез експозиції є більш базовим, дає більш реалістичний ефект і вимагає менших кроків.

Процес злиття експозиції (fusion, або EF) приймає кожен окремий піксель і присвоює йому вагу для контрастності, насиченості та світності цього пікселя. Саме програмне забезпечення визначає баланс пікселів у кінцевому зображенні. Деякі програми відносять це рішення як вибір "хороших" або "найкращих" пікселів. Ви можете налаштувати параметри, що визначають баланс у деяких програмних реалізаціях програмного забезпечення для синтезу експозиції.

Чудовий приклад того, коли злиття експозиції може мати сенс, коли у вас немає доступного фільтра з нейтральною щільністю (ND), або сцена, яку ви знімаєте, не має чітко визначених областей, які зазвичай добре працюють з цими фільтрами. Ви можете використовувати синтез експозиції, щоб комбінувати експозицію, накреслену в рамках, щоб збалансувати елементи, такі як небо, передній план та предмет. HDR також може цього досягти, але багато разів результати після відображення тонів стають неприродними та небажаними.

Ось три приклади зображення злиття експозиції з порівнянням виходу процесу HDR з тоновим відображенням.

Я почав з цих трьох вихідних зображень: Вихідні зображення

Це вихід після того, як було виконано початкове злиття експозиції: Після впливу плавлення

Це вихід після того, як було здійснено синтез експозиції та зроблено коригування Lightroom: Після експозиції злиття і світлий зал

Це вихід із тих самих трьох вихідних зображень, які використовували відображення тону HDR та налаштування Lightroom: HDR після тонального відображення

Злиття експозиції суттєво відрізняється від зображень високого динамічного діапазону (HDR), з якими більшість із нас знайомі, тим, що створює зображення з низьким динамічним діапазоном без проміжного кроку відображення тонів . Їх можна переплутати, оскільки вони обидва приймають декілька вхідних зображень і перетворюють їх у єдине вихідне зображення. Захищений вихід злиття експозиції набагато вірніше сцені, ніж фотографії HDR. Фотографії HDR мають дуже нерівномірні переходи і багато разів виглядають нереально. З іншого боку, зображення злиття експозиції лише фіксують саме ті тональності сцени, без жодного тонального відображення.

Термін "термоядерний синтез" зараз зазвичай приділяється автоматизованому процесу об'єднання декількох зображень в одне за допомогою програмного забезпечення. До автоматизації цього програмного забезпечення фотографи робили це роками, як у фільмі, так і в цифровому форматі. У цифровому сенсі ми могли б взяти два або більше зображень і з'єднати елементи з кожного, щоб об'єднати їх в одне остаточне зображення. Результат багато разів запобігає надмірному видуванню ділянок або втраті деталей.

Справжня магія злиття експозиції полягає в тому, що програмне забезпечення дуже швидко визначає, які найкращі фрагменти з кожного зображення. Ви можете зробити це самостійно у Photoshop з величезною кількістю часу, але весь процес автоматизований за допомогою алгоритмів у програмному забезпеченні і дійсно прискорює процес. До певної міри це те саме, що і синтез експозиції, але за набагато більш базовою шкалою. Приклад цього наведено нижче в подальшому читанні «Світлого ландшафту».

Злиття експозиції також може використовуватися для укладання фокусу та досягнення зображень, що в іншому випадку було б неможливим через вузьку глибину різкості. Це може бути корисним у багатьох випадках, і справжня хитрість полягає в тому, що злиття експозиції зазвичай може самостійно обчислити оптимальне зображення.

Деякі приклади програмного забезпечення для синтезу експозиції включають:

Загалом, синтез експозиції - це техніка, яка долає перешкоди, поставлені обмеженими цифровими камерами динамічного діапазону. Захоплюючи набір скоплених зображень, ми можемо взяти повний динамічний діапазон сцени і перетворити її в єдине зображення. HDR-фотографія робить це також добре, але оскільки сучасні дисплеї мають низький динамічний діапазон, ми повинні тонувати карту для відображення зображення. Злиття експозиції працює на цьому кроці та поєднує декілька експозицій в єдине зображення з низьким динамічним діапазоном, як правило, автоматизованим та ефективним способом. Вихід дуже вірний оригінальній сцені і може допомогти подолати над або під впливом експозиції.

Подальше читання

Раніше цей процес також називали "змішування експозиції", тому дослідження на цю тему можуть принести користь зацікавленим.


Робити це вручну важче - заниження! Більшість алгоритмів вибирають різну вагу на піксель.
Ітаї

@Itai - Це правда, я додам докладніше про те, чим насправді займається процес синтезу.
dpollitt

2
Слід зазначити, що HDR-зображення - це лише 32-бітове вихідне зображення. Остаточний вихід із обробки HDR та тонального відображення - це також зображення з низьким динамічним діапазоном! У цьому відношенні HDR та EF не так сильно різняться ... однак його алгоритмічний підхід і певна кількість фотографій, що підганяють, що відрізняють ці два.
jrista

@jrista - Вам також доведеться пограбувати із заплутаними зображеннями. Спробуйте Photomatix Pro, щоб заплутатися, і ви все одно побачите безліч повзунків, з якими можна перемикати та грати. Я погоджуюся з підкресленою точкою, обидва способи створюють зображення з низьким динамічним діапазоном.
dpollitt

1
З мого досвіду синтез експозиції, як правило, забезпечує набагато більш реалістичний / приємний образ, але я розумію, що це залежить від особистих переваг. Функціональне функціонування експозиції у Photomatix Pro дуже добре.
Позначити JP

6

Щоб доповнити відповідь dpollitt шляхом злиття експозиції, ви зберігаєте зв’язок між тонами в оригінальній сцені. Якщо точка А світліша за точку В на початковому зображенні, вона все одно буде світлішою після того, як ви зробили зображення.

Що стосується HDR, оскільки об'єднаний файл перевищує динамічний діапазон пристрою виводу, вам доведеться його змайструвати, і в цьому процесі ви можете опинитися в локальних областях, де відносні тони не такі, як у вихідних зображеннях. Яскраве, майже вимите небо і темний передній план можуть закінчитися яскравим переднім планом і темним грізним небом!

Наприклад, у 3-х експозиціях dpollitt хмари яскравіші, ніж у будь-якій іншій частині сцени. У результаті злиття експозиції хмари все ще яскравіші, але тіньовий передній план було знято. У версії HDR частина темної хмари темніша, ніж тротуар переднього плану, тому оригінальні зображення не такі.


Прямо на. Не соромтесь редагувати мою відповідь на все, що вважаєте за потрібне.
dpollitt

5
Якщо точка А світліша за точку В на початковому зображенні, вона все одно буде світлішою після того, як ви зробили зображення. : Математично мені не очевидно, чому це було б правдою. Якби це правда, це здається, що EF дасть результати, порівнянні з HDR-зображенням без тонального відображення (але, можливо, застосовується глобальна крива тонів). Оскільки EF дійсно мають локально різні маски , які дають різні ваги вхідних зображень, я не знаю , як заяву , яке я процитував би гарантовано.
співмешканець

1
Добре, що при синтезі експозиції використовуються зважування для контрасту, насичення та опромінення. Напевно, ви вірні, що залежно від зважування це не абсолют. Насправді, можливо, ви могли б створити сюрреалістичні, перебільшені тональні результати на карті з надзвичайною вагою.
MikeW
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.