Questão:
Quais são as vantagens das exposições adicionais entre os colchetes externos de uma pilha HDR?
Undistraction
2016-02-09 20:46:54 UTC
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Em primeiro lugar, entendo a ideia por trás da fotografia HDR, então não estou procurando uma explicação sobre HDR. O que me interessa é o grande número de exposições frequentemente usado para capturar uma cena com alta faixa dinâmica. Eu entendo que, se houver três pontos a mais na faixa dinâmica da cena do que o sensor pode capturar, faz sentido tirar uma exposição que expõe sombras e tons médios e permite que os três pontos mais brilhantes cortem e faça uma segunda exposição ajustada para certifique-se de que os destaques não cortem. Isso pareceria cobrir toda a gama dinâmica da cena. No entanto, nesta situação, as pessoas costumam fazer exposições extras entre os dois colchetes externos. Por exemplo, eles podem expor a um ponto médio e, em seguida, colocar colchetes em +1, +2 e -1 e -2.

Dado que, nesta situação, as duas exposições se sobrepõem em sete pontos, qual é a vantagem (diferente do suporte de segurança) de exposições extras entre? Se processado para aumentar a faixa dinâmica por algoritmo, em vez de manualmente, há uma vantagem técnica para esses quadros extras? Freqüentemente, quando vejo pessoas processando múltiplas exposições manualmente, elas pegam a imagem exposta mais corretamente e se mesclam em outra imagem que captura as áreas que estavam fora da imagem padrão (por exemplo, o céu).

Desde que toda a gama dinâmica de uma cena seja coberta por duas imagens, quais são as vantagens de capturar mais imagens entre elas?

Dois respostas:
Count Iblis
2016-02-10 00:06:38 UTC
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Existem algumas vantagens. Um problema difícil que freqüentemente surge é o desabrochar de áreas brilhantes em áreas escuras adjacentes. Assim, os pixels superexpostos que estão na área brilhante vazarão elétrons para os pixels adjacentes, fazendo com que eles obtenham valores de cinza muito altos. Se o contraste for muito alto, esses pixels podem estar em áreas escuras. Isso significa que, com apenas duas exposições, você terá que lidar com artefatos florescendo que aparecem como um efeito fantasma fraco ao redor das áreas brilhantes. Se você tiver exposições intermediárias adicionais, os artefatos de florescência podem ser bastante reduzidos.

O ruído é mencionado por Chris em sua resposta; quanto mais exposições você usar, melhor será a relação sinal / ruído, pois as exposições intermediárias permitem que você use uma exposição maior para partes da imagem em comparação com apenas duas exposições. Além disso, nas áreas onde mais de uma exposição pode ser usada, é possível calcular a média, o que reduz mais o ruído.

Mesmo se você tiver duas imagens, uma com mais ruído do que a outra, ainda é possível reduzir o ruído abaixo do melhor dos dois tomando uma média ponderada, o peso ideal quando as imagens são normalizadas com o mesmo brilho e têm o mesmo ruído absoluto, é tomar os pesos proporcionais ao quadrado da exposição. Isso significa que, para imagens não normalizadas, você deve dar às imagens um peso proporcional à exposição.

Outra vantagem é ter mais oportunidades de remover alterações na cena que você não deseja que apareçam na imagem ou que poderia atrapalhar os cálculos de HDR. Suponha que um carro com luzes brilhantes apareça na cena quando você fizer uma das exposições. Como as luzes brilhantes não aparecem no mesmo ponto nas outras exposições, isso fará com que artefatos apareçam lá. Se você tiver mais de duas exposições, pode usar outra exposição para lidar com a área afetada.

Ótima resposta. Muito obrigado. Portanto, por esse argumento, mesmo em uma cena com faixa dinâmica limitada (o suficiente para o sensor lidar sem recorte), na verdade ainda faz sentido colocar as sombras em parênteses porque 1) tem melhor SNR e 2) Possibilidade de reduzir qualquer ruído por meio da média ?
@Pedr Isso mesmo. É melhor usar o método de exposição à direita (ETTR) que Chris mencionou. Normalmente, eu tiro várias dessas imagens para calcular a média do ruído. Se eu tirar imagens HDR, tentarei fazer cada exposição várias vezes para calcular a média do ruído. Observe que expor x vezes mais irá melhorar a relação sinal / ruído (SNR) por um fator de x, mas se você fizer a média de N imagens, a relação sinal / ruído melhorará em sqrt (N). Compre fazendo ETTR, você geralmente pode expor por 3 vezes mais. Se você tirar 6 dessas imagens, o ganho líquido no SNR por sqrt (6) * 3 = 7,3
Eu exponho à direita em muitas situações, embora nunca tenha feito isso ao gravar uma sequência HDR, mas faz muito sentido. A única coisa com o ETTR é se você está introduzindo mais ruído ao chegar lá (via ISO aumentado), mas suponho que você diria que qualquer exposição extra deve ser feita por meio da abertura e da velocidade do obturador em vez de ISO.
Sim, é melhor expor por mais tempo em vez de aumentar o ISO. Além disso, sempre fotografo com uma abertura fixa, escolho aquela em que minha lente é mais nítida. Um problema em usar aberturas diferentes é que a pilha HDR terá que ser alinhada, nas bordas das imagens você terá problemas de alinhamento, também haverá falta de nitidez que não é a mesma nas diferentes imagens, o que então leva a fantasmas.
Desculpe. Não estava claro. Não sugerindo mudar a abertura durante a pilha, apenas apontando que se o ETTR for alcançado apenas aumentando o ISO, ele introduz seus próprios problemas de ruído, então, para alcançar o ETTR, só faz sentido primeiro abrir sua abertura (como você diz o doce local dependerá da lente) e aumente a velocidade do obturador conforme necessário. Ainda estou para ver um estudo abrangente sobre os benefícios do ETTR versus os negativos do aumento do ISO - em situações em que uma longa exposição não é uma opção se é melhor aumentar o ISO para permitir o ETTR ou mantê-lo baixo e abandoná-lo.
@Pedr Para tempo de exposição constante, um ISO mais alto (que não causa superexposição devido ao corte devido ao departamento de bits insuficiente na etapa de digitalização) leva a melhores resultados. Porque então você está amplificando o mesmo sinal mais usando a eletrônica e então lendo aquele sinal amplificado mais forte para digitalizá-lo. Embora isso introduza um pouco mais de ruído no amplificador, na última etapa de leitura você adicionará o mesmo ruído que faria no caso de ISO baixo, mas agora com um sinal mais forte.
Chris
2016-02-09 23:40:34 UTC
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Mais imagens proporcionarão uma melhor relação sinal-ruído (SNR), pois você terá um bom SNR para cada valor de brilho absoluto se fizer mais etapas intermediárias. As partes mais brilhantes capturadas da imagem terão o melhor SNR e, portanto, “detalhes”, é o mesmo motivo para “expor à direita” (ver https://en.wikipedia.org/wiki/Exposing_to_the_right). Se você fizer etapas de 1 EV, o algoritmo pode obter a melhor faixa de 1 EV de cada imagem, exceto a mais escura. Portanto, pode ser benéfico adicionar algumas etapas na extremidade inferior, se possível.



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