High Dynamic Range Imaging

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
(přesměrováno z High Dynamic Range)
Skočit na: Navigace, Hledání
Věra Stuchelová: Hyperreality 2008 - 2010
Trenčín za soumraku; HDR obrázek složený z devíti postupných expozic
Ansel Adams: Zkouška mažoretek, 1943 HDR se zrodil ze zonálního systému v klasické fotografii
Porovnání snímku kompaktního fotopřístroje (vlevo) a obrázku po užití HDR po tónovém mapování (vpravo) s potlačením (vyrovnáním) dynamiky.

HDRI (plným názvem „high dynamic range imaging“) čili vysoce dynamický rozsah (zobrazení), rozsah expozice je technologie, která umožňuje větší, rozšířenou reprodukci rozsahu osvětlení a zastínění částí scény snímku mezi nejsvětlejším a nejtmavším bodem snímku, než je možné u normální snímací techniky, bez tohoto postupu. Používá se ve fotografii, počítačové grafice a zpracování obrazu.

Počítačová grafika[editovat | editovat zdroj]

V počítačové grafice HDRI znamená nasvícení scény využívající místo klasických světel simulujících reálné světelné zdroje speciální bitmapu HDR. Bitmapa HDR obsahuje informace o všech světlech umístěných na scéně. Tato metoda se používá u scén s lesklými objekty a při kompozici reálného a počítačového modelu, protože osvětlení technologií HDR vypadá velice realisticky.

Výhoda HDR je v rozsahu barev, klasické bitmapové formáty (BMP, JPEG, ...) pracují s rozsahem 8 bitů na jednu barvu, což znamená hodnoty 0–255 a až následné osvětlení a dodatečné definování odraznosti. HDR definuje množství světla na daném pixelu – tedy již v HDR textuře je pamatováno, jak se bude předmět opticky chovat. Barevná informace je uložena prakticky neomezeně – používají se čísla s plovoucí desetinnou čárkou, např.: 1,1124545 nebo 4545544,45456. Tvorba HDR obrázků se většinou provádí složením několika různě exponovaných snímků. Síla této technologie, která je mezi 3D modeláři používána již nějakou dobu, je v dokonalejším zobrazení odrazů předmětů (high dynamic range rendering, HDRR nebo HDR Rendering, high dynamic range lighting). Na Internetu je mnoho statických obrázků, které kombinují fotografii s 3D modely a u některých téměř nelze poznat přechod.

HDR používá open source formát souboru OpenEXR s příponou .exr.

Digitální fotografie[editovat | editovat zdroj]

V digitální fotografii HDR označuje techniku skládání více snímků téže scény, pořízených ve stejnou dobu, ale s různými expozičními dobami. Cílem je složit z nich jeden výsledný snímek tak, aby v něm byly současně vidět detaily hodně stinných i hodně světlých míst.

Lidské oči spolu s mozkem jsou tak přizpůsobivé, že dokážou rozeznat zrnka písku na sluncem ozářené pláži a zároveň i detaily v otvoru do skalní jeskyně opodál. Ale fotografické filmy ani současné obrazové senzory se jim v tom zdaleka nevyrovnají. Také tady program, který spojuje jednotlivé digitální snímky, vytváří výsledek v paměti počítače pomocí čísel z většího rozsahu. Bohužel jakmile se na něj chceme podívat, zase narazíme na známé hranice současných technologií.

Na obrazovce ani na papíře se totiž takto dynamicky rozšířený obraz nedá zobrazit. Jsou v něm sice vidět detaily ve stínech i ve světlech, ale je to za cenu citelného potlačení kontrastu. Obraz pak často vypadá nepřirozeně, mdle, „bez šťávy“, divákům se jeho barvy zdají divné. Ostatně je to dobře vidět i na zde uvedených ukázkách. Umírněné využití může být přínosem, je ovšem třeba poznamenat, že fotografování do tzv. formátu raw také pracuje s větším číselným rozsahem a dokáže tedy HDR do jisté míry suplovat. Asi i proto se HDR v digitální fotografii používá stále výjimečně a je to spíš nástroj pro kreativní fotografy, jejichž úmyslem není zachytit realitu, nýbrž vytvořit obraz, který evokuje nějaké pocity, nálady, pohádkové či fantaskní krajiny. Z českých autorů je používáním HDR známý například Petr Zelený.

Obdoba v klasické analogové fotografii[editovat | editovat zdroj]

Obdobou v klasické analogové fotografii je zonální systém, fotografická metoda pro optimální zobrazení celého rozsahu jasů ve snímané scenérii, kterou v roce 1941 zformulovali Ansel Adams a Fred R. Archer.

Základním cílem zonálního systému je dosažení kvalitní reprodukce celého rozsahu jasů ve snímané scenérii, tedy dokonalého prokreslení světel a stínů, s korektní tonalitou všech zón šedé škály od černé k bílé, dále pak systém, umožňující kontrolovatelnou změnu tonality a její posouvání v jednotlivých tonálních zónách.

Zonální systém je pak soubor principů a činností, které slouží k dosažení cíle a současně umožňuje poznat zákonitosti dávající autorovi plnou kontrolu nad budoucí tonalitou fotografií, slouží k předem určené změně tonality a převodu barev na šedou škálu.

HDR v umění[editovat | editovat zdroj]

Z českých fotografů se HDR věnuje například


HDR stejně jako ostatní techniky - a nejen fotografické - jsou "dobrým sluhou, ale zlým pánem" a mohou svádět k nepřiměřenému, nadměrnému užití. Důsledkem pak je přebarvenost, nepřirozenost obrazu, která se z výrazového prostředku snadno stává při neuvážlivém uplatnění až nepříjemnou manýrou.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]