Come funziona la fusione dell'esposizione?


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Capisco che la "fusione delle esposizioni" è un metodo per combinare diverse esposizioni in una singola immagine. Come funziona esattamente e in che modo è correlato all'HDR ?


Ci sono discussioni interessanti nei commenti su photo.stackexchange.com/questions/20873/… ma sembra che a Photo.SE manchi un buon riferimento su questo argomento.
Coneslayer

Risposte:


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La fusione dell'esposizione è un processo che prende più immagini e le combina per creare una singola immagine mantenendo solo gli elementi correttamente esposti. Contrariamente alle immagini HDR , la fusione dell'esposizione è più semplice, offre un effetto più realistico e richiede meno passaggi.

Il processo di fusione dell'esposizione (fusione o EF) prende ogni singolo pixel e gli assegna un peso per il contrasto, la saturazione e la luminosità di quel pixel. È il software che determina quindi il bilanciamento dei pixel nell'immagine finale. Alcune applicazioni fanno riferimento a questa decisione come alla selezione dei pixel "buoni" o "migliori". È possibile modificare le impostazioni che determinano l'equilibrio in alcune implementazioni software del software di fusione dell'esposizione.

Un ottimo esempio di quando la fusione dell'esposizione potrebbe avere senso è quando non si dispone di un filtro graduato a densità neutra (ND) disponibile o la scena che si sta riprendendo non ha aree ben definite che di solito funzionano bene con questi filtri. È possibile utilizzare la fusione dell'esposizione per combinare esposizioni tra parentesi per bilanciare elementi quali cielo, primo piano e soggetto. Anche l'HDR può raggiungere questo obiettivo, ma molte volte i risultati dopo la mappatura dei toni diventano innaturali e indesiderati.

Ecco un esempio di tre immagini di fusione dell'esposizione con un confronto con l'output di un processo HDR con mappatura dei toni.

Ho iniziato con queste tre immagini di origine: Immagini sorgente

Questo è l'output dopo la fusione dell'esposizione iniziale: Dopo l'esposizione fusione

Questo è l'output dopo la fusione dell'esposizione e le regolazioni di Lightroom effettuate: Dopo esposizione fusione e lightroom

Questo è l'output delle stesse tre immagini sorgente che utilizzavano la mappatura dei toni HDR e le regolazioni di Lightroom: HDR dopo il tonemapping

La fusione dell'esposizione è significativamente diversa dalle immagini ad alta gamma dinamica (HDR) che la maggior parte di noi conosce, in quanto crea un'immagine a bassa gamma dinamica senza alcun passaggio intermedio di mappatura dei toni . I due possono essere confusi perché entrambi prendono più immagini di input e le trasformano in una singola immagine di output. L'output confuso della fusione dell'esposizione è molto più vero per una scena rispetto alle foto HDR. Le foto HDR hanno transizioni molto irregolari e molte volte sembrano irrealistiche. Le immagini di fusione dell'esposizione, d'altra parte, catturano esattamente solo le tonalità della scena, senza alcuna mappatura dei toni.

Il termine fusione dell'esposizione viene ora in genere attribuito al processo automatizzato di combinazione di più immagini in una utilizzando il software. Prima di automatizzare il software, i fotografi lo fanno da anni, sia in termini cinematografici che digitali. In senso digitale, potremmo prendere due o più immagini e unire gli elementi di ciascuna per combinarle in un'immagine finale. Il risultato molte volte impedirebbe alle aree di essere eccessivamente spazzate via alte luci o perdita di dettagli.

La vera magia della fusione dell'esposizione è che il software è molto veloce nel determinare quali sono i pezzi migliori di ogni immagine. Puoi farlo tu stesso in Photoshop con un enorme lasso di tempo, ma l'intero processo è automatizzato utilizzando algoritmi nel software e accelera davvero il processo. In un certo senso è lo stesso della fusione dell'esposizione, ma su una scala molto più semplice. Un esempio di ciò è riportato di seguito nell'ulteriore lettura del Paesaggio luminoso.

La fusione dell'esposizione può anche essere utilizzata per impilare la messa a fuoco e ottenere immagini che altrimenti non sarebbero possibili a causa della ridotta profondità di campo. Questo può essere utile in molti casi e il vero trucco è che la fusione dell'esposizione di solito può calcolare da sola l'immagine ottimale.

Alcuni esempi di software di fusione dell'esposizione includono:

Nel complesso, la fusione dell'esposizione è una tecnica che supera gli ostacoli posti dalle fotocamere digitali a gamma dinamica limitata. Catturando una serie di immagini tra parentesi possiamo prendere l'intera gamma dinamica di una scena e trasformarla in una singola immagine. Anche la fotografia HDR fa questo, ma poiché i display moderni hanno una gamma dinamica bassa, dobbiamo visualizzare la mappa per visualizzare l'immagine. La fusione dell'esposizione aggira questo passaggio e combina esposizioni multiple in un'unica immagine a bassa gamma dinamica in modo tipicamente automatizzato ed efficiente. L'output è molto fedele alla scena originale e può aiutare a superare i casi di esposizione eccessiva o insufficiente.

Ulteriori letture

In passato il processo è stato anche definito "Miscela di esposizioni", quindi la ricerca su questo argomento può essere di beneficio a chi è interessato.


Farlo a mano essendo più difficile è un eufemismo! La maggior parte degli algoritmi sceglie un peso diverso per pixel.
Itai

@Itai - È vero, aggiungerò più in dettaglio cosa sta effettivamente facendo il processo di fusione.
dpollitt,

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Va notato che un'immagine HDR è solo l'immagine sorgente a 32 bit. L'output finale dall'elaborazione HDR e dalla mappatura dei toni è anche un'immagine a bassa gamma dinamica! Sotto questo aspetto, HDR ed EF non sono molto diversi ... tuttavia è l'approccio algoritmico, e in una certa misura la quantità di violinista del fotografo, che differenziano i due.
jrista

@jrista - Devi anche giocherellare con immagini confuse. Prova Photomatix Pro da confondere e vedrai ancora molti cursori con cui attivare e disattivare. Concordo con il punto evidenziato, entrambi i metodi producono immagini a bassa gamma dinamica.
dpollitt,

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Nella mia esperienza, la fusione dell'esposizione generalmente rende un'immagine molto più realistica / piacevole, ma capisco che ciò dipende dalle preferenze personali. La funzionalità di fusione dell'esposizione in Photomatix Pro è molto buona.
Segna JP

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Per integrare la risposta di dpollitt, con la fusione dell'esposizione, si mantiene la relazione tra i toni nella scena originale. Se il punto A è più chiaro del punto B nell'immagine originale, sarà ancora più chiaro dopo aver fuso le immagini.

Con HDR, poiché il file unito supera l'intervallo dinamico del dispositivo di output, è necessario modificarlo, e in questo processo è possibile finire con aree locali in cui i toni relativi non sono gli stessi delle immagini originali. Un cielo luminoso, quasi sbiadito e un primo piano scuro, possono finire con un primo piano luminoso e un cielo scuro e minaccioso!

Ad esempio, nelle 3 esposizioni di dpollitt, le nuvole sono più luminose di qualsiasi altra parte della scena. Nel risultato della fusione dell'esposizione, le nuvole sono ancora più luminose, ma il primo piano oscuro è stato sollevato. Nella versione HDR, alcune aree delle nuvole scure sono più scure del pavimento in primo piano, il che non è come le immagini originali.


Va bene. Sentiti libero di modificare la mia risposta per tutto ciò che ritieni opportuno.
dpollitt,

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Se il punto A è più chiaro del punto B nell'immagine originale, sarà ancora più chiaro dopo aver fuso le immagini. : Non è ovvio per me, matematicamente, perché sarebbe vero. Se fosse vero, sembra che EF darebbe risultati paragonabili a un'immagine HDR senza mappatura dei toni (ma possibilmente applicata una curva di tono globale). Dal momento che EF non ha localmente diverse maschere che danno pesi diversi per le immagini in ingresso, io non sono sicuro di come la dichiarazione che ho citato sarebbe garantito.
Coneslayer

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Bene, la fusione dell'esposizione utilizza le ponderazioni per contrasto, saturazione ed esposizione. Immagino che tu abbia ragione nel dire che, a seconda delle ponderazioni, non è un assoluto. In effetti, probabilmente potresti creare risultati surreali, esagerati, simili a quelli delle mappe dei toni, con pesi estremi.
MikeW
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