使圖片具有神奇效果的HDR技術

西吧 2009-09-12

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使圖片具有神奇效果的HDR技術

【來源：網摘清月山莊收藏2009.1】

清月山莊：使圖片具有神奇效果的HDR技術，現在變得越來越熱門，越來越多的人開始研究它...例【圖1-圖5】

圖1-人物肖像原圖.

圖2-處理后的人物肖像.

圖3-重點處理的部位.

圖4-自然風光原圖.

圖5-處理后的自然風光.

什么是HDR?

HDR的含義，簡單說，就是超越普通的光照的顏色和強度的光照。計算機在表示圖象的時候是用8bit(256)級或16bit(65536)級來區分圖象的亮度的，但這區區幾百或幾萬無法再現真實自然的光照情況。目前普通的圖片都是由三原色——紅、綠、藍組成的，這是針對CRT顯示器顯示的圖像而制定的規范，通過這三種顏色的組合，任何顏色都可以在屏幕上顯示出來，顏色的強度等級在256個灰度單位以內，經常使用繪圖工具（比如Photoshop）的玩家至少會對256這個數字很眼熟。也就是說，普通的圖形文件每個象素只有0 － 255的灰度范圍，這實際上是不夠的。上述的規格是在從前計算機制造工藝不發達的前提下作出的折中選擇，也就是說自然界的光線顏色和強度是上述的規格無法囊括的，一些極亮和極暗的光線不能通過上述的規格來表現。

圖6-作品應用HDR技術的特效渲染效果.

HDR的全稱是High Dynamic Range，即中文譯名：高動態范圍，比如所謂的高動態范圍圖象（HDRI）或者高動態范圍渲染（HDRR）。動態范圍是指信號最高和最低值的相對比值。目前的16位整型格式使用從“0”（黑）到“1”（白）的顏色值，但是不允許所謂的“過范圍”值，比如說金屬表面比白色還要白的高光處的顏色值。在HDR的幫助下，我們可以使用超出普通范圍的顏色值，因而能渲染出更加真實的3D場景。也許我們都有過這樣的體驗：開車經過一條黑暗的隧道，而出口是耀眼的陽光，由于亮度的巨大反差，我們可能會突然眼前一片白光看不清周圍的東西了，HDR在這樣的場景就能大展身手了那么HDR文件是一種特殊圖形文件格式，它的每一個像素除了普通的RGB信息，還有該點的實際亮度信息。想象一下太陽的發光強度和一個純黑的物體之間的灰度范圍或者說亮度范圍的差別，遠遠超過了256個灰度單位。因此，一張普通的白天風景圖片，看上去白云和太陽可能都呈現是同樣的灰度/亮度，都是純白色，但實際上白云和太陽之間實際的亮度不可能一樣，他們之間的亮度差別是巨大的。因此，普通的圖形文件格式是很不精確的，遠遠沒有紀錄到現實世界的實際狀況。而HDR技術能使圖片產生不可思議的視覺沖擊效果又不損傷原圖風貌。

圖7-作品應用HDR技術的特效渲染效果.

HDR特效是通過技術手段來實現圖像的渲染特效。

　　在HDR的幫助下，我們可以使用超出普通范圍的顏色值，因而能渲染出更加真實的3D場景。也許我們都有過這樣的體驗：開車經過一條黑暗的隧道，而出口是耀眼的陽光，由于亮度的巨大反差，我們可能會突然眼前一片白光看不清周圍的東西了，HDR在這樣的場景就能大展身手了。HDR并不是想許多玩家理解的那樣就是簡單的“高亮”，不是讓畫面有更大的亮度或是對比度。，HDR的最終效果因該是亮處的效果是鮮亮的，而黑暗處你也可以清晰的分辨物體的輪廓，位置和深度，而不是以前的一團黑。動態、趨近真實的物理環境是HDR的特效表現原則。

圖8-作品應用HDR技術的特效渲染效果.

HDR可以用3句話來概括：

　　1.亮的地方可以非常亮

　　2.暗的地方可以非常暗

　　3.亮暗部的細節都很明顯。

圖9-作品應用HDR技術的特效渲染效果.

HDR是目前追求畫面逼真度最新最先進的手段。

　　HDRI文件是一種文件，擴展名是hdr或tif格式，有足夠的能力保存光照信息，但不一定是全景圖。Dynamic Range（動態范圍）是指一個場景的最亮和最暗部分之間的相對比值。一張HDR圖片，它記錄了遠遠超出256個級別的實際場景的亮度值，超出的部分在屏幕上是顯示不出來的。可以這樣想象：在photoshop里打開一張從室內往窗外外拍的圖片，窗外的部分處在強烈的陽光下，曝光過度，呈現的是一片白色，沒有多少細節。你將毫無辦法，調暗只會把白色變成灰色而已，并不會呈現更多的細節。但如果同一場景是由hdr紀錄的話，你減低曝光度，原來純白的部分將會呈現更多的細節。

圖10-作品應用HDR技術的特效渲染效果.

目前都在用這個技術處理圖片。HDR要求你最少有3張不同曝光程度的相片“欠曝、普通、過曝”。首要的前提是你的相機必須支持EV調節，這個應該不會有太大問題吧，然后可以結合相機自帶的軟件或者Photomatix Pro 3來調節，PS CS2里也有導入HDR圖片的功能。這種圖片拍出來的效果簡單的說就是“光的層次特別強”，有很多普通照片無法看到陰影處或者高光處光線明暗的變化，應用HDR后期技術調節(前面說了那3中曝光程度，你也許會開點竅了吧？)可以使照片表現出大自然應有的光線。

圖11-作品應用HDR技術的特效渲染效果.

HDR技術應用的效果對比

一般拍照經常會拍到高反差的景色，比如北京很亮的藍天白云，前景是不那么亮的陰影——比如房屋、樹林。這時候就遇到一個困難，如果對準背景曝光，則藍天白云很清晰而有層次，但是樹林就一片漆黑；如果對準樹林曝光，樹林很有層次很清晰，但背景就一片慘白。

為了針對這種情況（或者說攝影術的局限），所以人們開發了HDR技術，可以用兩張不同曝光的圖像合成在一張里面，同時能夠展現樹林和背景的細節、層次，另畫面豐滿而有沖擊力，有時候甚至會有一些夢幻的感覺，而且HDR圖像很多都傾向于色彩十分飽和、艷麗，甚是惹眼。