HDR-Technik

Was dahinter steckt

Der Vergleich

Auf dieser Seite ist eine kleine Reihe von Bildern, die jeweils aus der gleichen HDR-Datei stammen. Das Tonemapping-Tool hier ist Photomatix (vermutlich das am meisten verwendete Tool der Flickr HDR-Fans), sowie "Photographic tone Reproduction ". Dies ist nicht ein umfassender Vergleich "alles mit allem". Wenn Sie das wollen, sollten Sie die einschlägige Literatur studieren. Es wird nur gezeigt, dass Bilder mit hässlichen Artefakten mittels des Tonemappings unnötig sind und dadurch HDR Imaging einen schlechten Ruf bekommt.

Photomatix Pro - Exposure Blending

Bilder 1 - 5 unten sind jene, die mit der "Exposure-Blending" (Belichtungs-Mischung) erzeugt wurde, welche in Photomatix 3.0 vorhanden ist. Diese Einstellung ermöglicht den besten Vergleich mit anderen Techniken, da die Anzahl der Parameter streng begrenzt ist. Die folgenden Bilder wurden mit den Standardeinstellungen durchführen, sofern nicht anders angegeben. Beachten Sie die Wasserzeichen in den Bildern: Ich habe die Software nur für die Bewertung verwendet, deren Ergebnisse hier vorgestellt werden. 

Photomatix Pro - Tone Mapping

Die getonemappten Bilder mit Photomatix werden mit dem "Detail Enhancement"-Tool erstellt. Die einzelnen Parameter stehen unten unter jedem Bild (Bilder 6 - 8). 

Photosphere

Greg Ward's Photosphere Software ermöglicht es, High Dynamic Range-Bilder zu schaffen und sie entweder als HDR oder als konventionelle acht-Bit-Bilder zu speichern (Bild 9). 

Photoreceptor-based

Diese Bilder wurden mit meinem eigenen kleinen Tool erzeugt, welches auf sigmoidal Kompression basiert. Die Dokumentation dazu wurde im Jahr 2005 von IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics veröffentlicht (Bild 10). 

Photographic Tone Reproduction

Fotografischen Tonwert Reproduktion Tool gibt es als lokale und globale Variante. Die lokale Variante ist sehr aufwändig, um die lokale Umgebung jedes Pixels zu berücksichtigen. Es gibt die bessere Kompression. Die globale Variante ist einfacher ausgeführt. Es ist einfacher zu berechnen und gibt gute Ergebnisse für die meisten Bilder (Bilder 11 - 14). 

1. Photomatix exposure blending, 'auto' option. No adjustable parameters.
2. Photomatix exposure blending, 'adjust' option. Default parameters.
3. Photomatix exposure blending, 'adjust' option. 'Strength' parameter set to +10.
4. Photomatix exposure blending, 'intensive' option. Default parameters.
5. Photomatix exposure blending, 'intensive' option. 'Strength' parameter set to +10.
6. Photomatix tone mapping, 'details enhancer'. Default parameters.
7. Photomatix tone mapping, 'details enhancement'. Parameters adjusted to emulate an image with artifacts as typically seen on the Flickr HDR groups
8. Photomatix tone mapping, 'details enhancement'. Parameters adjusted to produce an image with minimal artifacts.
9. Image produced with the Photosphere software. No adjustable parameters.
10. Image produced with the photoreceptor-based technique (published IEEE TVCG 2005).
11. Photographic tone reproduction. Local operator, default parameters (published SIGGRAPH 2002).
12. Photographic tone reproduction. Global operator, default parameters (published SIGGRAPH 2002).
13. Photographic tone reproduction. Global operator, key parameter set to 0.22 (published SIGGRAPH 2002).
14. Photographic tone reproduction. Global operator, key parameter set to 0.30 (published SIGGRAPH 2002).

Diskussion

Der Zweck der Präsentation dieser Reihe von Bildern ist es, zu zeigen, was passiert, wenn bestimmte Entscheidungen über Tonemapping-Tools und Parameter-Einstellungen vorgenommen werden.
 
Beginnen wir mit dem einfachsten der Photomatix Algorithmen, die "Auto" Option im Exposure Blending Werkzeug. Es ist nicht einfach, Halos zu vermeiden (Bild 1). Es gibt keine einstellbaren Parameter (daher der Name "Auto"!), man sieht das, was man bekommt. In diesem Fall ist das Bild am Ende ein wenig zu dunkel, wenn auch nicht viel. Dies ist wahrscheinlich das beste Bild, das mit Photomatix zu schaffen ist.
 
Die "Einstellung" Option in Exposure Blending Tool bietet drei Parameter, die interessantesten davon ist der "Stärke"-Regler. Bilder 2 und 3 zeigen, dass eine Erhöhung dieser Parameter das Bild ein wenig heller macht, aber auch das Erscheinen von Halos beginnt. Bild 3 zeigt eine Aufhellung des Himmels um die Ballons herum.
 
Bilder 4 und 5 zeigen die "intensiv"-Option im Exposure Blending Tool von Photomatix. Einmal mehr ist der "Stärke"-Parameter nützlich. Hier können die Höhe der Details einzelnen angepasst werden. Beide Bilder zeigen Artefakte um die Sonne in Form von Halos. Darüber hinaus ist der Halo rund um den Ballon links viel kleiner als jener mit der Option "Anpassung". Bild 5 ist überkomprimiert, und zeigt einen hässliche Fleck in der Luft rund um das Photomatix Wasserzeichen.
 
Im Photomatix "Details Verbesserung" Tool können viele Parameter eingestellt werden. Hier sind drei Versionen in der Bilder 6, 7 und 8 verwirklicht. Die Standard-Parameter sind in Bild 6 eingestellt. Hier gibt es keinen spezifischen spürbare Artefakte, aber das Bild ist an sich ein wenig zu dunkel. Die Parameter für Bild 7 wurden angepasst, um das Potenzial für die Artefakte mit der Software Photomatix zu zeigen. Das Bild ist völlig überkomprimiert, mit Halos und Verschmelzungen in zufälliger Kombination. Es ist nicht anders als eine große Anzahl von Bildern bei Flickr. Es zeigt, was manche unter "HDR-Look" verstehen, und das nenne ich eine schreckliche Ansammlung von unnötigen Artefakten. Es ist sehr unnatürlich und betont die Gefahren der Verwendung von Photomatix, es sei denn, Sie wissen, was Sie tun. Bitte haben Sie Verständnis, dass HDR kein Stil ist, den man entweder mögen kann oder nicht. High Dynamic Range Imaging hat nichts zu tun mit künstlerischer Freiheit. Was Sie hier sehen, sind Artefakte der Software, die entstehen, wenn man die zur Verfügung stehenden Parameter missbraucht.
 
Bilder 9 bis 14 zeigen mehrere Alternativen, die mit anderer Software erzeugt wurden. Auch hier haben die Bilder etwas andere Stile. Dies ist zu erwarten, abhängig davon, welche Software wir verwenden. Aber jeder dieser Algorithmen sollte ein natürliches Bild ergeben.

Einmal mehr kann ich nur feststellen: Wenn Sie es möchten können Sie ein bestimmtes, unnatürlich aussehendes Bild erzeugen - mit welchem Mittel oder Filter auch immer - es ist auch kein Fehler, High Dynamic Range Imaging und Tone Mapping-Techniken dazu zu verwenden. Ein gutes HDR Image jedoch hat so zu sein, wie man es üblicherweise mit der normalen Fotografie erhalten würde. Es sollte getonemapped werden, um Ergebnisse zu erzielen, die man nicht sofort als Bearbeitung erkennt. High Dynamic Range Imaging ist nicht glamourös und bietet keine künstlerischen Ansätze!