DRI & HDR (Zweiter Teil einer kleinen Einführung)

HDR & DRI Teil 2 – Durch die zunehmende Popularität von Digitalbildern mit hohem Dynamikumfang wächst auch die Bandbreite an Begriffen und Verbegrifflichungen für diese Techniken. Fälschlicherweise werden oftmals Bilder im Internet mit hohem Dynamikumfang als HDR-Bilder betitelt. Deswegen möchte ich nachfolgend kurz auf die genauen Unterschiede eingehen, sowie auf die unterschiedlichen Verfahren zur Erstellung der Dateien.

HDR

Für die Erstellung eines HDR-Bildes muss man eine Belichtungsserie aufnehmen. Ein HDR-Bild repräsentiert die Tonwerte jedes einzelnen Bildpunktes mit 32-Bit pro Farbkanal und in Gleitkommadarstellung. Daher kann man mit Hilfe eines HDR Bildes den gesamten Tonwertumfang einer Szene aufzeichnen. Eine HDR-Datei ist also eine Datei, die durch Kombination der Einzelaufnahmen einen Kontrastumfang von 100.000:1 oder mehr beinhalten kann. HDR-Bilder können auf einem handelsüblichen Monitor nicht dargestellt werden, da diese lediglich einen Kontrastumfang von 100:1 bis 1000:1 darstellen können. Dies macht eine Bildbearbeitung oder einen Druck in diesem Format daher unmöglich.

Um HDR-Bilder auf normalen Bildschirmen darstellen zu können muss der hohe Kontrastumfang durch ein Tone Mapping zu einem LDR-Bild reduziert werden. Zur Zeit existieren verschiedene Tone Mapping Algorithmen, die unterschiedlich komplex sind. Generell unterscheidet man zwischen zwei Gruppen: bei globalen Operatoren wird bei der Umformung eines Bildpunktes nur die Helligkeit des Punktes an sich sowie die Gesamtcharakteristik des Bildes berücksichtigt. Wobei hingegen bei lokalen Operatoren zusätzlich das lokale Umfeld des Bildpunktes berücksichtigt wird. Globale Operatoren können hinsichtlich der Rechenzeit überzeugen, jedoch sind die Ergebnisse bei lokalen Operatoren weitaus realistischer da eine lokale Kontrastanpassung durchgeführt wird. HDR-Bilder sind also Dateien, deren Informationsgehalt die heutigen Visualisierungstechniken überfordert. Eine alternative Technik, um LDR-Bilder mit hohem Kontrastumfang zu erstellen, ist Dynamic Range Increase.

DRI - Jasper's DRIMaker
DRI – Jasper’s DRIMaker
DRI

Beim DRI wird wie bei der Erstellung eines HDR-Bildes eine Bildserie benötigt. Jedoch wird bei der Erstellung eines DRIs niemals ein HDR-Bild als Zwischenprodukt erstellt. Diese Technik benutzt das sogenannte Exposure Blending, um die Einzeldateien zusammenzusetzen. Beim Exposure Blending werden die Einzelbilder der Bildserie iterativ miteinander verarbeitet, beginnend bei der längsten Belichtung, also dem hellsten Bild. Im hellsten Bild werden die hellsten Bereiche maskiert und mit einer weichen Auswahlmaske mit der nächst kürzeren Belichtung überblendet. Es existiert also zu keiner Zeit ein HDR-Bild, das den kompletten Kontrastumfang der Szene umfasst, denn man arbeitet durchgehend mit 8-Bit oder 16-Bit RGB Bildern.

Jasper Grahl (DRIMaker)

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