【扫盲贴】HDR(High Dynamic Range)+宽容度(latitude)
HDR的全称是High Dynamic Range,即高动态范围,比如所谓的高动态范围图象(HDRI)或者高动态范围渲染(HDRR)。动态范围是指信号最高和最低值的相对比值。目前的16位整型格式使用从“0”(黑)到“1”(白)的颜色值,但是不允许所谓的“过范围”值,比如说金属表面比白色还要白的高光处的颜色值。
在HDR的帮助下,我们可以使用超出普通范围的颜色值,因而能渲染出更加真实的3D场景。也许我们都有过这样的体验:开车经过一条黑暗的隧道,而出口是耀眼的阳光,由于亮度的巨大反差,我们可能会突然眼前一片白光看不清周围的东西了,HDR在这样的场景就能大展身手了。
下面是由OpenEXR网站提供的HDR的一个简单例子。OpenEXR是由工业光魔(Industrial Light & Magic)开发的一种HDR标准。工业光魔则是一家世界闻名的加州工作室,该工作室创造过许多惊人的CG和视觉效果,比如1977年版的电影《星球大战》中的诸多特效。
总之简单来说,HDR可以用3句话来概括:
1.亮的地方可以非常亮
2.暗的地方可以非常暗
3.亮暗部的细节都很明显
什么是HDRI文件?
HDRI文件是一种文件,扩展名是hdr或tif格式,有足够的能力保存光照信息,但不一定是全景图。Dynamic Range(动态范围)是指一个场景的最亮和最暗部分之间的相对比值。一张HDR图片,它记录了远远超出256个级别的实际场景的亮度值,超出的部分在屏幕上是显示不出来的。可以这样想象:在photoshop里打开一张从室内往窗外外拍的图片,窗外的部分处在强烈的阳光下,曝光过度,呈现的是一片白色,没有多少细节。你将毫无办法,调暗只会把白色变成灰色而已,并不会呈现更多的细节。但如果同一场景是由hdr纪录的话,你减低曝光度,原来纯白的部分将会呈现更多的细节。
宽容度(latitude)是指胶片所能正确容纳的景物亮度反差的范围。能将亮度反差很大的景物正确记录下来的胶片称为宽度大的胶片,反之则称为宽容度小的胶片。一般说来胶片的宽度应该是越大越好。宽容度小的胶片,常会使景物明、暗部分在影像上得不到下确反映,损害影像的真实性。此外还有在使用上的曝光宽容度、显影宽容度等,都是指使用中的允许范围。
是指感光材料按比例正确记录景物亮度范围的能力。被摄景物表面由最这部分至最暗部分的差别,可以用明暗间的比例数字来表示。假设:景物最亮部分比最暗部分要明亮50倍,那么它们之间的比例数字是1:50,这就是景物的明暗差别。感光片所具有的正确表现被摄景物明暗差别的能力,即为感光材料的宽容度,通常也称为曝光宽容度。
黑白胶片的宽容度是1;128左右,彩色负片的宽容度在1:32~64左右, 彩色反转片的宽容度仅为1:16~32左右,相纸的宽容度大约在1:30左右。
在摄影曝光中,使用宽容度较大的感光胶片去拍摄亮度差较小的景物,即使曝光量稍微多一些或少一些,对底片密度的影响不大。从实用的角度来讲,感光胶片的宽容度越大,对曝光控制越有利。
曝光与感光胶片宽容度之间的关系,大致存在以下三种情况:
宽容度等于景物亮度范围
当感光胶片宽容度等于景物亮度明暗比例数时,感光胶片所能记录的亮度范围正好与景物由最亮到最暗的间距相同,在曝光上没有其他可选择的余地。如曝光稍有出入,即会使明亮部分或阴暗部分的层次受到损害。
宽容度大于景物亮度范围
当感光胶片宽容度大于景物亮度明暗比例数时,感光胶片所能记录的这度范围超过景物由最亮到最暗的间距,在曝光上留有很大的选择余地,通常是在可容许的范围内,选用最低曝光量作为曝光标准,这样所获得的底片密度达到最低曝光量的标准,印放照片或拷贝正片均可获得最佳的影像效果。在胶片宽容度大于景物亮度范围的情况下,摄影曝光量的控制即使略有出入,也不会影响到景物明暗层次的再现。
宽容度小于景物亮度范围
当感光胶片宽容度小于景物亮度明暗比例数时,感光胶片所能记录的亮度范围远不及景物由最亮到最暗的间距范围,在曝光上很难控制,要想全部记录下景物的明暗比例是不可能的。一般来说,这时应按被摄主体的不同情况,选择曝光的侧重点,以被摄景物主要部位的亮度来作为曝光的基准,兼顾到其他部分的层次。很显然,在这种情况下的曝光,势必要损失相当一部分的亮度范围的层次,其关键在于恰当地确定曝光侧重点,所损失的只是次要部位的一些层次。
[ 本帖最后由 长途旅行 于 2008-5-17 16:52 编辑 ]