HDRI e Mapeamento de tons

Apresentação em tema: "HDRI e Mapeamento de tons"— Transcrição da apresentação:

1 HDRI e Mapeamento de tons
Asla Sá Setembro 2005

2 Objetivo: + + = Combinar imagens para gerar uma imagem HDR.
Luminâncias ↔ Radiance Maps

3 Limitação das imagens LDR
Apesar de uma imagem 24-bits sRGB ser razoável para se trabalhar com monitores CRT, isso é muito limitado comparado ao que é alcançado pelo olho humano. Imagens 24-bits foram uma revolução tecnológica no momento em que passaram a ser viáveis computacionalmente, agora estamos diante de uma nova mudança tecnológica de grandes proporções. Corte bidimensional dos espaços 3D – sRGB color gamut comparado ao CIE Luv

4 Frentes de pesquisa Aquisição de imagens HDR Formatos de imagens HDR
Novos Hardwares: cameras HDR. Hardwares já no mercado: aquisição de um conjunto de imagens com variação de exposição e combinação dessas imagens por software. Formatos de imagens HDR Conveniência dos formatos para armazenamento, compressão, desenvolvimento e edição das imagens. Visualização das imagens HDR Em midias com gamute limitado conhecido como mapeamneto de tons. Novos Hardwares: display HDR.

5 Aquisição de HDRI Para fotografia Para vídeo
Bracketing (conceito de exposição) HDRShop Hardware: novos sensores Para vídeo Video HDR Hardware: novos sensores para vídeo Obs.: Softwares de renderização baseados no conceito de propagação de radiância (como o RADIANCE) geram grandezas naturalmente HDR. Por esse motivo o problema de mapeamento de tons vem sendo estudado Desde que o conceito do RADIANCE foi proposto, no entanto a formalização do conceito de HDR é posterior.

6 Fotografia Básica Exposição Tempo de exposição (shutter).
Abertura do diafragma. Sensibilidade do filme/sensor (ISO/ASA).

7 Exposição Intensidade de luz que atinge o sensor Tempo de exposição do sensor Intervalo de exposição que o sensor é capaz de registrar Intensidade registrada pelo sensor Para recuperar a informação do mundo se soubermos a função característica e o tempo de exposição:

8 Input image from Nikon D100 (Exposure time: 1/10 sec
Input image from Nikon D100 (Exposure time: 1/10 sec., Aperture: f/8, ISO: 100) – Image is © 2005 Harlan Hambright, St. Simons Island, GA, USA

9 Input image from Nikon D100 (Exposure time: 1/30 sec
Input image from Nikon D100 (Exposure time: 1/30 sec., Aperture: f/8, ISO: 100) – Image is © 2005 Harlan Hambright, St. Simons Island, GA, USA

10 Input image from Nikon D100 (Exposure time: 1/100 sec
Input image from Nikon D100 (Exposure time: 1/100 sec., Aperture: f/8, ISO: 100) – Image is © 2005 Harlan Hambright, St. Simons Island, GA, USA

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12 HDR Shop Conceito de software para HDRI.
[mostrar o software] Obs.: O Photoshop CS2 já é capaz de ler formatos HDR.

13 Formatos HDRI Formatos de Imagem HDR Formatos de Vídeo
Extensões de formatos de imagem clássicos podem ser propostos, assim como novos formatos. Obs.: O Photoshop CS2 já é capaz de ler alguns formatos HDR. Formatos de Vídeo Em vídeo a questão de compressão se torna mais grave.

14 Radiance Format (.pic, .hdr)
(145, 215, 87, 149) = (145, 215, 87) * 2^( ) = ( , , ) (145, 215, 87, 103) = (145, 215, 87) * 2^( ) = ( , , ) 8 bits por canal: 3 mantissas + 1 expoente Formato simples com código fonte livre Não cobre todo o gamut...

15 Portable FloatMap (.pfm)
É a representação com maior precisão! 12 bytes por pixel, 4 por canal Similar ao floating point TIFF Os arquivos ficam enormes...

16 Visualização de HDRI Mapeamento de tons

17 Principais diferenças
Operadores Locais X Globais Espaço de cor utilizado De onde vem a inspiração: Simulação da visão, fotografia clássica, conveniências matemáticas, conveniências de implementação. O que importa: Qualidade perceptual, velocidade de aplicação, iteratividade com o usuário.

18 Mapeamento de tons básicos
TMO linear TMO Larson

19 No site http://www.cgg.cvut.cz/~cadikm/tmo/
É feita uma comparação com código disponível de muitos TMOs propostos na literatura Clipping on value 1

20 G. Ward 1994 A contrast-based scalefactor for luminance display

21 G. Ward Larson, H. Rushmeier, C. Piatko 1997
A Visibility Matching Tone Reproduction Operator for High Dynamic Range Scenes

22 Alguns operadores...