2011-05-29

Realistinen tonemappaus Luminance HDR -ohjelmalla

Itsehän olen enemmänkin Enfusen ystävä, mutta joskus on kiva kokeilla millaista jälkeä saisi HDR-kuvasta tonemappaamalla. Softa jota käytän on Luminance HDR (ent. Qtpfsgui, ymmärrän kyllä nimenvaihdon), koska se on ilmainen ja tarjoaa useampia tonemappaustapoja. Osa tonemappausmetodeista tuottaa psykedeelistä jälkeä ja/tai ovat uskomattoman hitaita ja muistisyöppöjä mutta ohjelmasta löytyy muutama ihan nopea ja käyttökelpoinenkin metodi.

Kuvat ja asetukset

Valmiit mallikuvat voi halutessaan ladata allaolevien pikkukuvien takaa:

-2 EV -1 EV +/- 0 EV +1 EV +2 EV

Kuvia on vähän pienenetty alkuperäiskoostaan koska Luminance HDR:n 32-bittinen versio kaatuu isommalla kuvakoolla, kannattaa ladata siis 64-bittinen versio jos yhtään isompia kuvia aikoo käsitellä ja käyttöjärjestelmä sekä prosessori sen mahdollistaa. Itse HDR:n tein ihan vain oletusasetuksilla.

Kontrastiperustaiset algoritmit

Käyn läpi ensin vain kuvan kokonais- eli globaalia kontrastia säätävät algoritmit. Nämä tonemappausalgoritmit eivät vaikuta kuvan paikalliskontrastiin kuin nimeksi jos eivät ollenkaan ja ne siis säilyttävät kuvan eri osien väliset kirkkaussuhteet ennallaan ts. kuvat ovat yleensäottaen erittäin realistisia.

Reinhard '05

Reinhard '05 tarjoaa kolme vipua: brightness eli kirkkaus, chromatic adaptation joka kontrolloi värikylläisyyttä ja light adaptation joka kontrolloi kirkkautta ja kontrastia. Chromatic adaptationin vääntäminen tappiin (arvolle 1,0 siis) vähentää värikylläisyyttä ja arvon pienentäminen vastaavasti kasvattaa sitä, light adaptationin suurentaminen kasvattaa kirkkautta ja vähentää kontrastia eli se toimii periaatteessa gamma-säätimen tavoin. Brightness toimii kuten sen odottaakin toimivan eli se säätää kuvan kirkkautta.

Esimerkkikuvasta sai realistisen asetuksilla brightness 0; chromatic adaptation 1,0 ja light adaptation 0,10; pre-gamma oli oletusasetuksillaan. Reinhard '05:n tulos ei riipu kuvan koosta eikä se ilmeisesti toimi paikalliskontrastin perusteella vaan yleiskontrastin säätäen eli rumia haloja yms. artifakteja ei synny. Algoritmi on myös nopea, tonemappaus kesti noin kymmenen sekuntia kahdeksan megapikselin esimerkkikuvalle.


Säädinten arvot olivat: brightness: 0; chromatic adaptation: 1,0; light adaptation: 0,1.

Kuva on vähän lattea kontrastin suhteen, mutta kontrastin ja värikylläisyyden hienosäätö on helpompaa ihan oikealla kuvankäsittelyohjelmalla.

Durand

Durand tarjoaa myös kolme säädintä: spatial kernel sigma joka säätää paikalliskontrastia, range kernel sigma ja base contrast. Suosittelen aloittamaan säätämällä base contrast -säätimellä kuvan kontrastin ensin kohdilleen niin etteivät huippuvalot pala pahasti puhki eivätkä varjot ole tukossa ja pitämään spatial kernel sigman oletusasetuksillaan (2,00), koska isoilla arvoilla tuo säädin tuottaa jonkinlaisen soft focus -efektin kuvaan. Range kernel sigma kannattaa pitää pienempänä kuin base contrast mutta suurempana kuin minimiarvo jottei tonemappaus hidastu ihan älyttömästi.


Säädinten arvot olivat: spatial kernel sigma: 2,0; range kernel sigma: 0,4 ja base contrast: 4,15.

Mantiuk '08

Mantiuk '08 tarjoaa myös kolme säädintä, ne ovat: color saturation eli värikylläisyys, contrast enhancement eli kontrasti ja oletuksena automaattisesti säätyvä luminance level eli kirkkaus. Pudostusvalikossa on myös mahdollisuus valita kohdenäyttötyyppi, mutta sen vaikutus kuvaan on liki olematon. Kannattaa kokeilla oletusasetuksila ensiksi ja säätää kontrasti ja kirkkaus mieleisiksiin vastaavilla säätimillä. Mantiuk '08 ei ole kuvakokoriippuvainen ts. kuva näyttää samalta resoluutiosta riipumatta; kahdeksan megapikselin esimerkkikuvan käsittely kesti noin 15 sekuntia eli ei ole kovin hidaskaan metodi.


Säätimet olivat oletusasetuksillaan.

Drago

Drago tarjoaa vain yhden säätimen: bias. Epäintuitiivisesti biasta pienentämällä kuva kirkastuu ja suuremmilla arvoilla kuva tummenee. Suosittelen ensin säätämään kuvan kirkkauden kohdalleen bias-säätimellä ja hienosäätämään kontrastia ja kirkkautta pre-gamma-asetuksella. Pre-gamma-liukusäädin löytyy tonemappausikkunan vasemmasta alareunasta. Kuvan värit ovat vähän ylisaturoituneet.


Bias-säätimen arvo oli 0,98 ja pre-gamma oli 0,485.

Paikalliskontrastia säätävät algoritmit

Paikalliskontrastiperustaiset algoritmit saattavat tuottaa haloja yms. artifakteja kuvaan toteutustavastaan riippuen. Pallopanoraamojen tapauksessa kannattaa olla varovainen koska kuvan ylä- ja alaosat ovat venyneet huomattavasti ts. niiden rakenne paikalliskontrastin suhteen on eri kuin muualla kuvassa. Lisäksi tulisi huolehtia että pallopanoraaman reunoihin ei jäisi artifakteja, panoraamahan ikäänkuin kiertyy takaisin itseensä. Esimerkiksi Photomatix ja Enfuse tarjoavat 360 asteen panoraamoille asetuksen joilla yritetään välttää kuvan reunoille tulevat virheet, Luminance HDR:ssä ei vastaavaa täppää ole ollenkaan.

Paikalliskontrastiartifakti
Näin käy ilman 360 asteen panoraaman sauman piilotusta paikalliskontrastia säätäessä.

Reinhard '02

Reinhard '02 toimii sekä globaalisti että lokaalisti asetuksista riippuen. Globaalisti kuvaan vaikuttava asetus on key value, joka säätää kuvan kirkkautta: suuremmat arvot kirkastavat kuvaa ja toisinpäin. Phi-säätimellä en huomannut olevan yhtään mitään vaikutusta (tässä tilassa ainakaan) valmiiseen kuvaan. Pre-gamma säätimellä voi hienosäätää tulosta.


Key value: 0,10; pre-gamma: 1,0.

Pistämällä täppä Use scales -valintaan pääsee säätämään paikalliskontrastia. Säätimiä tulee paljon enemmän käyttöön, mutta juuri mitään vaikutusta niillä ei näkynyt kuvaan olevan. Itse asiassa koko paikalliskontrastin säätö tuntui vaikuttavan vain HDR:n kirkkaaseen osaan. Realistista kuvaa halajavalle tämä on hyvä vaihtoehto siis eikä ylimääräisiä artifakteja kuvan reunoissa näkynyt.


Säädinten arvot olivat: key value 0,1; phi: 1,0; scales [x]; range: 8,0; lower: 1,0; upper: 100 ja pre-gamma: 0,758.

Mantiuk '06

Mantiuk '06 toimii sekä globaalin että lokaalin kontrastin kanssa. Kontrastin lokaaliutta säädetään contrast factor -säätimellä: pienet arvot painottavat paikalliskontrastia ja suuret arvot yleiskontrastia. Maksimiarvolla (1,000) kontrastia säädetään vain globaalisti. Katso esimerkkikuvat alta:


Contrast factor 0,100 eli oletusasetus.


Contrast factor 1,000 eli maksimiasetus.

Detail factor säätää myös paikalliskontrastia, arvot 1-10 tuottavat miellyttävää jälkeä, 30 ylittävät arvot tuottavat jo melko psykedeelistä kuvaa. Värikylläisyyttä voi säätää haluamakseen saturation-säätimellä.

Kuvan ulkoasu riippuu vain vähän kuvan resoluutiosta, kannattaa tarkistaa täysikokoinen kuva ennen tallennusta.

Fattal

Voi pojat, Fattal tuottaa juuri sellaista jälkeä minkä lyhenne HDR tuo useimmille mieleen: supersaturoitunutta, psykedeelistä, haloilevaa paikalliskontrastipuuroa. Mikä parasta/pahinta, Fattalin tulos riippuu suuresti valitusta kuvakoosta eli aina pitäisi tonemapata alkuperäisellä kuvakoolla koska esikatselu pienellä resoluutiolla ei näytä yhtään samalta miltä isolla resoluutiolla tonemapattu kuva. Säätimillä alpha ja beta on jonkinlainen riippuvuussuhde toisiinsa, alpha kasvattaa kontrastia ilmeisesti isommalla skaalalla ja beta sitten pienemmällä skaalalla. Color saturation säätää nimensä mukaisesti värikylläisyyttä ja noise reduction rajoittaa pienenpienten detaljien paikalliskontrastin vahvistamista. En pistä esimerkkikuvaa, yllälinkitetystä Googlen kuvahausta voi tarkistaa mikä odottaa.

Fattal ei sinänsä tuota (minun mielestäni) käyttökelpoista kuvaa, mutta sen tuloksia voi silti käyttää esim. pistämällä Fattal-kuva pienellä läpinäkyvyydellä jonkin vähän konservatiivisemman tonemappauksen mausteeksi, ikäänkuin vähän potkua antamaan.

Raw-asetukset

Jos haluaa säästää vähän aikaa raw-kuvien kanssa niin Luminance HDR:ssä HDR:n voi tehdä myös suoraan raakakuvista. Dcraw'n asetuksiin pääsee käsiksi painamalla ctrl+P tai valitsemalla valikosta Tools/Preferences, siellä on sitten välilehti nimeltään RAW Conversion. Oletuksena värien interpolointi tehdään huonoimmalla mahdollisella laadulla (bilinear), tämä asetus kannattaa ehdottomasti vaihtaa vaikka AHD:ksi tai PPG:ksi. 'Interpolate RGB using 4 colours' -valinta kannattaa pistää päälle jos kuviin ilmestyy sokkeloartifakteja, ainakin Olympuksen kamerat ja Canon 7D voivat tarvita tätä asetusta. Muihin raw-asetuksiin ei ole tarvetta koskea.

Muuta

Enfusen voi halutessaan yhdistää tonemappaukseen, komentoriviparametrillä --depth=xx voi tuottaa esim. 16-bittiä/kanava kuvan joka kelpaa esim. Luminance HDR:lle tonemapattavaksi.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...