Photomatixのような擬似または偽のHDRプログラムはどのように機能しますか？

1つの入力画像のみからHDRのような結果を生成できるプログラムがいくつかあります。これらはどのように機能しますか？

まず、HDRとトーンマッピングの違いを理解することが重要です。HDRは、さまざまな明るさの情報を含む画像をキャプチャする技術です。ただし、ほとんどの人はこの情報を表示するためのハイダイナミックレンジモニターがありません。明るさの広い範囲を単純に小さい範囲に縮小すると、コントラストがほとんどない画像になります。

トーンマッピングは、ローカルコントラストを最大化する手法です。特定のポイントの後に画像のコントラストを調整していると想像してください。コントラストを上げると、最も暗い部分と最も明るい部分が純粋な黒/白に当たり、ディテールが失われ始めます。ここで、画像の各四半期のコントラストを個別に調整することを想像してください。おそらく、各四半期の最も暗い部分と最も明るい部分が、画像全体の最も暗い部分と最も明るい部分ほど離れていないため、コントラストをはるかに高くすることができます。

ここで、もう1つ理解しておくべきポイントがあります。ダイナミックレンジとノイズは、互いに逆のようなものです。技術的にはそれらは互いに反比例します-ノイズが高いほどダイナミックレンジは低くなり、逆もまた同様です。したがって、任意の画像のトーンマップ（ローカルコントラストを上げる）は可能ですが、低ダイナミックレンジの画像から始めると、トーンマップされた画像にはより多くのノイズが含まれます。

「偽のHDR画像」を生成する機能は、生の画像で得られる追加の範囲とは関係ありません。これは、トーンマッピングがHDRとは関係がないためです。標準の8ビットJPEGをphotomatixに押し込むことができますが、ノイズが増えるだけで、同様の結果が得られます。

これは、Photomatixを使用して3つの露出から生成された画像です。

ここでは、最も暗いRAWファイルを取り、「フィルライト」スライダーを使用してLightroomでシャドウを大幅に引き上げました。

ここでは、中央の8ビットJPEG画像を取得してPhotomatixに直接ロードしました（「HDR」画像を生成するために12〜14ビットが必要ないことを証明しています）。

3つの異なるソースデータのセット。3つの異なる方法。3つのかなり類似した結果。「HDR」はありません。トーンマッピングとローカルコントラスト調整のみです。ソースのダイナミックレンジは、最終的な画像のノイズレベルにのみ影響し、生成できるノイズには影響しません。

これが私が言ったことを固め、人々がHDR画像とトーンマッピングの関係を理解するのを助ける別の例です。3つの露出をブレンドした結果は次のとおりです。

空と柱の影の領域の両方にディテールが含まれています。ハイダイナミックレンジモニターを使用している場合、画像は驚くほどに見えます。そのままで、私はあなたの典型的なモニターの低ダイナミックレンジに収まるように、その大きな範囲を圧縮しなければなりませんでした。この圧縮/スケーリングは、明るさの値が非常に接近していることを意味し、コントラストがほとんどなく、くすんだ画像になります。

次に、全体的にコントラストを上げましょう。

見た目は良くなりますが、空のディテールはすべて失われ、影のディテールも多く失われました。元に戻って、画像を24の正方形に分割し、各正方形のコントラストを個別に上げました。これは、用語の意味であるローカル局所的コントラスト強調で：

これで、空と雲の詳細がわかりました。さらに、それは少し「HDR」のように見え始めています！一部の四角はまだコントラストが強すぎて、ハイライト/シャドウがクリッピングされます。正方形を小さくして移行をスムーズにすると、最終的にはトーンマップイメージになります。

HDR / Tonemappingソフトウェア（Photomatixなど）は、多くのパラメータを備えた多くの豪華なアルゴリズムを使用して調整しますが、基本的にはローカルコントラストの向上のみを行います。