¿Cuáles son las ventajas de exposiciones adicionales entre corchetes exteriores de una pila HDR?

En primer lugar, entiendo la idea detrás de la fotografía HDR, así que no busco una explicación de HDR. Lo que me interesa es la gran cantidad de exposiciones que se utilizan a menudo para capturar una escena con un alto rango dinámico. Entiendo que si hay tres paradas más de rango dinámico de la escena de las que el sensor puede capturar, tiene sentido tomar una exposición que exponga las sombras y los tonos medios y permita que las tres paradas más brillantes se recorten y tome una segunda exposición que se ajuste a asegúrese de que esos aspectos destacados no se recorten. Esto parecería cubrir el rango dinámico completo de la escena. Sin embargo, en esta situación, las personas a menudo toman exposiciones adicionales entre los dos corchetes exteriores. Por ejemplo, podrían exponerse a un punto medio y luego entre paréntesis en +1, +2 y -1 y -2.

Dado que en esta situación las dos exposiciones se superponen en siete paradas, ¿cuál es la ventaja (aparte del horquillado de seguridad) de las exposiciones adicionales en el medio? Si se procesa para aumentar el rango dinámico algorítmicamente en lugar de manualmente, ¿hay alguna ventaja técnica en estos fotogramas adicionales? A menudo, cuando veo que las personas procesan múltiples exposiciones manualmente, toman la imagen con la exposición más correcta y la mezclan con otra imagen que captura las áreas que estaban fuera de la imagen predeterminada (por ejemplo, el cielo).

Siempre que el rango dinámico completo de una escena esté cubierto por dos imágenes, ¿cuáles son las ventajas de capturar más imágenes en el medio?

Respuestas (2)

Hay bastantes ventajas. Un problema difícil que surge a menudo es la proliferación de áreas brillantes en áreas oscuras adyacentes. Por lo tanto, los píxeles sobreexpuestos que se encuentran en el área brillante filtrarán electrones a los píxeles adyacentes, lo que hará que obtengan valores de gris demasiado altos. Si el contraste es muy alto, esos píxeles pueden estar en áreas oscuras. Esto significa que con solo dos exposiciones, tendrá que lidiar con artefactos florecientes que se muestran como un débil efecto fantasma que rodea las áreas brillantes. Si tiene exposiciones intermedias adicionales, los artefactos de floración se pueden reducir considerablemente.

Chris menciona el ruido en su respuesta; Cuantas más exposiciones utilice, mejor será la relación señal/ruido, ya que las exposiciones intermedias le permiten utilizar una mayor exposición para partes de la imagen en comparación con solo tener dos exposiciones. Además, en las áreas donde se puede usar más de una exposición, se pueden promediar, lo que reduce más el ruido.

Incluso si tiene dos imágenes, una con más ruido que la otra, aún es posible reducir el ruido por debajo del mejor de los dos tomando un promedio ponderado, el peso óptimo cuando las imágenes se normalizan al mismo brillo y tienen la mismo ruido absoluto, es tomar los pesos proporcionales al cuadrado de la exposición. Esto significa que, para las imágenes no normalizadas, debe otorgar a las imágenes un peso proporcional a la exposición.

Otra ventaja es tener más oportunidades para eliminar cambios en la escena que no desea que aparezcan en la imagen o que podrían alterar los cálculos de HDR. Suponga que aparece un automóvil con luces brillantes en la escena cuando toma una de las exposiciones. Debido a que las luces brillantes no aparecen en el mismo lugar en las otras exposiciones, esto hará que aparezcan artefactos allí. Si tiene más de dos exposiciones, puede usar otra exposición para tratar el área afectada.

Gran respuesta. Muchas gracias. Por lo tanto, según este argumento, incluso en una escena con un rango dinámico limitado (suficiente para que el sensor se las arregle sin que se produzca un recorte), en realidad todavía tiene sentido poner entre paréntesis las sombras debido a 1) una mejor SNR y 2) la posibilidad de reducir cualquier ruido mediante el promedio ?
@Pedr Así es. Es mejor usar el método de exposición a la derecha (ETTR) que mencionó Chris. Por lo general, tomo varias de esas imágenes para promediar el ruido. Si tomo imágenes HDR, intentaré tomar cada exposición varias veces para promediar el ruido. Tenga en cuenta que exponer x veces más tiempo mejorará la relación señal/ruido (SNR) en un factor de x, pero si promedia N imágenes, la relación señal/ruido mejorará en sqrt(N). Compre haciendo ETTR, por lo general puede exponer durante 3 veces más. Si toma 6 de esas imágenes, la ganancia neta en la SNR por sqrt(6)*3 = 7,3
Expongo a la derecha en muchas situaciones, aunque nunca lo he hecho cuando grabo una secuencia HDR, pero tiene mucho sentido. Lo único con ETTR es si está introduciendo más ruido al llegar allí (a través del aumento de ISO), pero supongo que diría que cualquier exposición adicional debe hacerse a través de la apertura y la velocidad de obturación en lugar de ISO.
Sí, es mejor exponer durante más tiempo en lugar de aumentar el ISO. Además, siempre disparo con una apertura fija, elijo aquella en la que mi objetivo es más nítido. Un problema con el uso de diferentes aperturas es que la pila HDR tendrá que estar alineada, en los bordes de las imágenes tendrá problemas con la alineación, también habrá falta de nitidez que no es la misma en las diferentes imágenes, lo que lleva a imagen fantasma.
Lo siento. no estaba claro No sugiero cambiar la apertura durante la pila, solo señalo que si ETTR solo se logra aumentando ISO, entonces presenta sus propios problemas de ruido, por lo que para lograr ETTR solo tiene sentido abrir primero su apertura (como dice el dulce el punto dependerá de la lente), luego aumente la velocidad del obturador según sea necesario. Todavía tengo que ver un estudio completo sobre los beneficios de ETTR frente a los aspectos negativos del aumento de ISO: en situaciones en las que una exposición prolongada no es una opción, si es mejor aumentar el ISO para permitir ETTR o mantenerlo bajo y renunciar a él.
@Pedr Para un tiempo de exposición constante, un ISO más alto (que no causa una sobreexposición debido al recorte debido a una cantidad de bits insuficiente en el paso de digitalización) conduce a mejores resultados. Porque luego está amplificando la misma señal más usando la electrónica y luego leyendo esa señal amplificada más fuerte para digitalizarla. Si bien esto introduce un poco más de ruido de amplificador, en el último paso de lectura agregará el mismo ruido que en el caso de ISO bajo, pero ahora con una señal más fuerte.

Más imágenes le darán una mejor relación señal-ruido (SNR), ya que tendrá una buena SNR para cada valor de brillo absoluto si realiza más pasos intermedios. Las partes capturadas más brillantes de la imagen tendrán la mejor SNR y, por lo tanto, "detalles", es la misma razón para "exponer a la derecha" (consulte https://en.wikipedia.org/wiki/Exposing_to_the_right ). Si realiza pasos de 1 EV, el algoritmo puede tomar el mejor rango de 1 EV de cada imagen, excepto la más oscura. Por lo tanto, puede ser beneficioso agregar algunos pasos en el extremo inferior si es posible.

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