High Dynamic Range

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
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.

HDR neboli High Dynamic Range (plným názvem „high dynamic range imaging“, HDRI) 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]