Mappage de tons et imagerie HDR
L'imagerie à grande gamme dynamique (HDR) capture et représente l'intégralité de la plage de lumière d'une scène, et le mappage de tons compresse cette plage afin qu'elle puisse être affichée sur des écrans et des impressions à contraste limité.
Definition
L'imagerie HDR est l'acquisition et la représentation de la luminance d'une scène sur toute sa plage, et le mappage de tons est la transformation des valeurs HDR dans la plage limitée d'un dispositif de sortie.
Scope
Ce sujet couvre la récupération des cartes de radiance HDR par la combinaison de photographies exposées différemment, l'encodage et le stockage des images HDR, ainsi que les opérateurs de reproduction de tons – tant globaux que locaux – qui mappent les valeurs à grande gamme dynamique vers des plages affichables tout en préservant les détails et l'impression visuelle.
Core questions
- Comment la plage de luminance complète d'une scène est-elle capturée ?
- Comment des images exposées différemment sont-elles combinées en une seule image HDR ?
- Comment une image à grande gamme dynamique est-elle affichée sur un écran à faible gamme dynamique ?
- Comment les détails locaux sont-ils préservés tandis que le contraste global est compressé ?
Key concepts
- Gamme dynamique
- Capture à expositions multiples
- Récupération de la courbe de réponse de la caméra
- Encodage d'image HDR
- Mappage de tons global et local
- Préservation des détails
Key theories
- Récupération HDR à partir d'expositions multiples
- En photographiant une scène à plusieurs expositions et en récupérant la courbe de réponse de la caméra, la véritable radiance de la scène peut être reconstruite au-delà de la plage capturée par une seule exposition, produisant ainsi une image à grande gamme dynamique.
- Opérateurs de reproduction de tons
- Le mappage des valeurs HDR vers un affichage nécessite la compression du contraste ; les opérateurs globaux appliquent une seule courbe à tous les pixels tandis que les opérateurs locaux s'adaptent aux voisinages pour conserver les détails, en s'appuyant sur des principes photographiques et perceptuels.
Clinical relevance
Le mappage de tons et l'HDR sont essentiels pour la photographie numérique et sur smartphone, les écrans et téléviseurs HDR, la sortie de rendu basée sur la physique, et l'éclairage basé sur l'image dans les effets visuels.
History
La méthode de Debevec et Malik de 1997 pour la récupération de la radiance HDR à partir de photographies a catalysé l'imagerie HDR ; une série d'opérateurs de reproduction de tons a suivi dans les années 2000, et la capture et l'affichage HDR sont ensuite devenus des fonctionnalités grand public standard.
Key figures
- Paul Debevec
- Jitendra Malik
- Erik Reinhard
Related topics
Seminal works
- debevec1997
- reinhard2002
Frequently asked questions
- Pourquoi le mappage de tons est-il nécessaire si une scène est capturée en HDR ?
- Les scènes réelles couvrent une plage de luminosité bien plus étendue que ce que les écrans ou les impressions peuvent afficher. Par conséquent, les valeurs à grande gamme dynamique capturées doivent être compressées par le mappage de tons pour s'adapter au dispositif de sortie tout en conservant un aspect naturel à l'image.
- Comment une photo HDR est-elle réalisée à partir d'un appareil photo normal ?
- Plusieurs photos de la même scène sont prises à différentes expositions, et un logiciel les combine, utilisant les expositions lumineuses pour les détails des ombres et les expositions sombres pour les détails des hautes lumières, en une seule image à grande gamme dynamique.