HDR obraz (High Dynamic Range)

Podobné dokumenty
Počítačová grafika a vizualizace I

2010 Josef Pelikán, CGG MFF UK Praha

RNDr. Josef Pelikán. online prostředí, Operační program Praha Adaptabilita, registrační číslo CZ.2.17/3.1.00/31165.

zdroj světla). Z metod transformace obrázku uvedeme warping a morfing, které se

PV156 Digitální fotografie Expozice Tomáš Slavíček / Vít Kovalčík FI MU, podzim 2014

Rastrové grafické formáty. Václav Krajíček KSVI MFF UK, 2007

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Photon-Mapping Josef Pelikán CGG MFF UK Praha.


VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

VY_32_INOVACE_INF4_12. Počítačová grafika. Úvod

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY POŘIZOVÁNÍ HDR OBRAZU ZE SEKVENCE SNÍMKŮ

Počítačová grafika a vizualizace volné 3D modelování. Maxon CINEMA 4D. Mgr. David Frýbert, 2012

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Rekurzivní sledování paprsku

Kritéria výběru IP kamer Miloš Kohout.

E P mm Sada. Olympus Pen: návrat legendy. Specifikace. Typ. Filtr. Obrazový senzor. Živý náhled. Procesor

1 Jasové transformace

Textury v real-time grafice Josef Pelikán, MFF UK Praha Josef.Pelikan@mff.cuni.cz

v aritmetické jednotce počíta

digitalizace obrazových předloh perovky

PV156 Digitální fotografie Exponometrie Tomáš Slavíček / Vít Kovalčík FI MU, podzim 2013

E mm Sada. Specifikace. Typ. Hledáček. Obrazový senzor. Procesor. Filtr. bezdrátové řízení blesků. MOS senzor Výjimečně snadné ovládání

Ing. Jakub Ulmann. Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

iphone 7 a Canon 70D Pavel Kocur úterý 18. října 2016

Univerzita Karlova v Praze. Matematicko-fyzikální fakulta DIPLOMOVÁ PRÁCE. Michal Havlena Pořizování HDR dat. Kabinet software a výuky informatiky

Rastrový obraz, grafické formáty

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY

SYLABUS Digitální fotografie, Úpravy a vylepšení digitálních fotografií 1.0 (DF2)

Barvy v digitální fotografii. Jaroslav Svoboda

VYUŽITÍ POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

Vyšší odborná škola a Střední škola,varnsdorf, příspěvková organizace. Šablona 15 VY 32 INOVACE

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Počítače a grafika. Ing. Radek Poliščuk, Ph.D. Přednáška č.7. z předmětu

Výpočet vržených stínů

2D grafika. Jak pracuje grafik s 2D daty Fotografie Statické záběry Záběry s pohybem kamery PC animace. Počítačová grafika, 2D grafika 2

Analýza a zpracování digitálního obrazu

Obsah. KAPITOLA Minisérie Používání Mini Bridge ve Photoshopu CS6

Jasové transformace. Karel Horák. Rozvrh přednášky:

O B S A H KAPITOLA LÁSKA UMÍ STAVĚT MOSTY ZÁKLADY PRÁCE S NÁSTROJEM BRIDGE

Tvorba posterů v PowerPointu a InDesignu

Detekce světla. - křivka zčernání, expozice - světlocitlivá emulze, CCD - komprese signálu zrakovou dráhou. Detektory světla

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Zobrazování barev Josef Pelikán CGG MFF UK Praha.

OBSAH. Připravte se na fotografování. Fotografujte lépe. Tip 1. Tip

Obsah. Kapitola 1 Stažení a instalace Kapitola 2 Orientace v programu a základní nastavení Úvod... 9

Metamorfóza obrázků Josef Pelikán CGG MFF UK Praha

Technika pořizování digitální fotodokumentace

Úvod do zpracování obrazů. Petr Petyovský Miloslav Richter

Deformace rastrových obrázků

E-410. Ultra-kompaktní a ultralehká. Živý náhled

E-510. Živý náhled. 10 megapixelový Live MOS senzor Profesionální funkce. Kompaktní a ergonomické provedení

Obsah. Úvod Barevná kompozice Světlo Chromatická teplota světla Vyvážení bílé barvy... 20

Kde se používá počítačová grafika

Obsah. KAPITOLA Minisérie Používání Mini Bridge ve Photoshopu

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY

Konverze grafických rastrových formátů

nástroj pro výběr - obdélník, elipsa... nástroj pro přesun - přesun výběru, vrstev a vodítek nástroj laso - vytváření výběru od ruky

Úvodní slovo 9. Počátky HDR 16 Malířství 16 Film a fotografie 16 Počítačová grafika 18 Věda 18

Úvod...9 Historie počítačů...9 Digitální fotoaparát...10 Co čekat od počítače...10 Historie od verze 5 po verzi

Geometrická optika. Vnímání a měření barev. světlo určitého spektrálního složení vyvolá po dopadu na sítnici oka v mozku subjektivní barevný vjem

Pokročilé osvětlovací techniky Josef Pelikán, MFF UK Praha

Programování v Pythonu

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Full High Definition LCD projektor pro pokročilé domácí kino PT-AE1000

ÚROVNĚ, KŘIVKY, ČERNOBÍLÁ FOTOGRAFIE

Full High-Definition Projektor pro domácí kino PT-AE3000

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

TG 870. Vyspělý outdoorový hrdina. Specifikace. Monitor. Obrazový senzor. Objektiv. Digitální zoom

Distribuované sledování paprsku

Teprve půlka přednášek?! já nechci

MUZEA A DIGITALIZACE IV. Digitalizace dvourozměrných předloh prakticky. Praha, NTM

DATOVÉ FORMÁTY GRAFIKY, JEJICH SPECIFIKA A MOŽNOSTI VYUŽITÍ

Architektury počítačů

Michal Vik a Martina Viková: Základy koloristiky ZKO10. Správa barev

Kurz digitální fotografie. blok 1 úvod/kompozice/expozice/technická fotografie

Pořízení rastrového obrazu

Základy digitální fotografie

Ukázkové snímky pořízené bleskem NIKON CORPORATION. V této příručce jsou představeny různé metody použití blesku SB-N7 a ukázkové snímky

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

ŠABLONY INOVACE OBSAH UČIVA

Rastrová grafika. body uspořádané do pravidelné matice

Histogram a jeho zpracování

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií DIPLOMOVÁ PRÁCE

Základy digitální fotografie

A HYPERMEDIÁLNÍ MULTIMEDIÁLNÍ SYSTÉMY OBRAZOVÁ DATA SVĚTLO ZPRACOVÁNÍ OBRAZU OBRAZ. Jak pořídit statický obraz

Fz =a z + a z +...+a z +a z =

Histogram a jeho zpracování

WhyCon: Přesný, rychlý a levný lokalizační systém

Specifikace. Typ. Zaostřovací systém. Obrazový senzor. Procesor. Filtr. Expoziční systém. Živý náhled. Obrazový stabilizátor.

Perception Motivated Hybrid Approach to Tone Mapping


Správa barev pro digitální fotografii

Barvy a barevné modely. Počítačová grafika

Hierarchický model Josef Pelikán CGG MFF UK Praha. 1 / 16

Projekt Brána do vesmíru

ZPS CR systémů. Tomáš. Pokorný

Operace s obrazem. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013

digitální fotografický proces

Transkript:

HDR obraz (High Dynamic Range) 2010-2016 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ 1 / 24

Velká dynamika obrazu světlé partie (krátká expozice) tmavé partie (dlouhá expozice) 2 / 24

Velká dynamika obrazu realita obraz 10-6 10-3 1 103 106 10-6 10-3 1 103 106 (0.. 255) tmavé partie (dlouhá expozice) světlé partie (krátká expozice) 3 / 24

HDR grafika High Dynamic Range velký dynamický rozsah pixely čísla v plovoucí desetinné čárce např. float[3] pro RGB (96bpp) pořizování HDR dat výpočet (rendering) fotografování (vícenásobná expozice) zobrazování na LDR zařízení převod do normální škály ( tone-mapping ) 4 / 24

Formát pixelu RGBE (Radiance) formát souboru.hdr (Radiance) úsporné uložení (jen 4 byty na pixel) individuální mantisa [RGB], společný exponent [E] mantisa [RGB] typ float, normalizován mezi ½ a 1 (maximální složka) exponent [E] binární exponent v doplňkovém kódu (8-bitové číslo) příklad: [ 0.3, 0.02, 0.1 ] = [ 0.6, 0.04, 0.2 ] 2-1 [ 153, 10, 51, 127 ] 5 / 24

Další HDR formáty OpenEXR (.exr) Industrial Light & Magic (G. Lucas 1975, Star Wars etc.) zcela otevřený, knihovny jsou open-source různé typy komprese (ZIP, wavelets), používá často half uživatelsky rošiřitelný formát pixelu Portable Float Map (PFM) analogický PPM / PGM / PBM pixely jsou tři čísla typu float bez komprese PF 1024 768 1 <binary data> 6 / 24

Fotografování HDR vícenásobná expozice statická scéna konstantní clona, proměnlivý čas sekvence např. od 1/1000s do 2s vestavěný bracketing ( 2 EV, 0, +2 EV) super-bracketing (5-7 expozic za sebou, EOS 80D i víc) zpracování sekvence obrázků do jednoho HDR běžné programy na zpracování foto (PhotoShop, GiMP..) Picturenaut (http://www.hdrlabs.com/) funkce: registrace snímků, auto-kalibrace 7 / 24

Křivka citlivosti senzoru (CCD) kvalitativně známá funkce konkrétní konstanty je třeba nastavit (kalibrace) auto-kalibrace při skládání (předpoklad stejné předlohy) 255 hodnota pixelu log10 Exp = log10 ( Radiance Dt ) 0 8 / 24

Příklad pořízení HDR 15 snímků mezi 1/2000s a 8s (po 1 EV) sestavení HDR Shop 9 / 24

Reprodukce HDR jednoduché oříznutí dynamiky přetečení přezáření (bílá nebo nějaké glare efekty) tone mapping obecně: transformace celé originální škály do LDR globální vs. lokální zobrazení lokální zachování kontrastu, apod. 10 / 24

Tone mapping transformace HDR rozsahu do LDR zachování kresby (kontrastu) v tmavých i světlých partiích globální vs. lokální zobrazení HDR LDR 10-6 10-3 1 103 106 10-6 10-3 1 103 106 (0.. 255) 11 / 24

Globální operátory (Reinhard) logaritmické, sigmoidy,.. implementace tabulkou, GPU shaderem 255 log( L w +1) Ld = log ( L w, max +1) hodnota pixelu Ld 0 2 4 6 8 10 HDR vstup Lw 12 / 24

Sigmoida 255 Lw Ld = L w +1 hodnota pixelu Ld 0 2 4 6 8 10 HDR vstup Lw 13 / 24

Gamma komprese již existující mechanismus nevýhoda: útlum barev Ld = Lw γ Gamma komprese intenzity barevná informace zůstává intenzita se komprimuje jako výše 14 / 24

Lokální operátory lokálně zachovají kontrast detekce hran lokální analýza jasu (průměr jasu, lokální histogram..) Bilateral filtering (1998+) nelineární filtrace podle rozdílu intenzit HDR filtr LDR 15 / 24

Aplikace HDR fotografie lepší reprodukce přirozené dynamiky scény citlivý tone mapping, výsledek nepůsobí nepřirozeně HDR panoramata (slunce v záběru, obloha vs. terén) CGI (počítačem generovaná grafika) dobře použitelná data pro environment mapping (světelná mapa okolí) všechny interní výpočty a mezivýsledky jsou HDR realisticky vypadající lesklé odrazy, rozmazání pohybem, apod. 16 / 24

Příklady tone mapping LDR Tone-mapped HDR 17 / 24

Příklady tone mapping 18 / 24

Příklady tone mapping 19 / 24

Lokální tone mapping 20 / 24

Příklad s odrazem světla Environment-map (latitude/longitude mapping) 21 / 24

Příklad s odrazem světla 22 / 24

Environment ( cube-map ) (Paul Debevec) 23 / 24

Konec Další informace: Erik Reinhard: Tone Reproduction (slides, Bristol) http://www.debevec.org/ http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/hdr/ http://www.hdrshop.com/ http://www.hdrlabs.com/ http://www.mpi-inf.mpg.de/resources/hdr/ 24 / 24