Tone-Mapping in HDR

[Alfred]

Hallo, PI- Gemeinschaft!

In vielen Artikeln über HDR habe ich gelesen, dass nach der Erstellung eines HDR-Bildes muß (oder kann ?) das Tone-Mapping folgen. Was wird darunter gemeint? Ist das, was man im PI bei Erstellung des HDR- Bildes im zweiten Schritt macht ("Optimierung")? Oder ist dieser zweite Schritt etwas anderes?


MfG aus S.Petersburg.

[hsk]

Hallo Alfred,

Tone Mapping ist eigentlich das genaue Gegenteil von HDR,
nämlich eine Reduzierung des Tonwertumfangs im Bild.

Die Überlegung dabei ist Folgende:

Als Ausgangsmaterial für ein HDR-Bild wird eine echte oder künstliche Belichtungsreihe erstellt.
Dabei wird (z.B. bei einer 3er-Reihe) neben dem korrekt belichteten Foto
jeweils eine Variante mit Belichtungsstufen +/- gemacht.

Der Tonwertumfang steigt hierbei, weil er in der Zusammenführung aller 3 Bilder
jetzt von den aufgehellten hellen Bereichen bis zu den abgedunkelten dunklen Bereichen geht.

Dabei wird automatisch angenommen,
dass das Bild nach dem HDRI-Vorgang
teilweise zu hell und teilweise zu dunkel sein muss.
Das trifft aber nur dann zu, wenn die Originalszene
schon extreme Tonwertunterschiede aufgewiesen hat.

Das HDRI "normaler" Szenen erzeugt nur eine Kontrasterhöhung
sowie eine Verbesserung der Farbsättigung,
und beides kann man in der Optimierung
oder am fertigen HDR-Bild noch verfeinern.
Wenn z.B. gleichmäßge Flächen beim HDRI fleckig werden,
kann man das durch Absenken der Detailschatten korrigieren.

Weil aber das Tone Mapping, also die Dynamikreduktion,
nicht einfach gegenläufig zur Dynamikerhöhung arbeitet
[SIZE="1](dann wäre sie ja auch einigermaßen überflüssig...)[/SIZE],
sondern ein völlig neuer, weiterführender Rechenschritt ist,
werden oft Bildfehler wie z.B. Haloartefakte hervorgerufen,
die vorher gar nicht da waren.

Und zwar mehr oder weniger, je nachdem,
welches der ca. 20 oder 30 bekannten Mappingverfahren man anwendet...


Ähh... wo waren wir stehengeblieben?

Lange Rede - kurzer Sinn: ich mappe nicht

Gruß,
Hans

[Alfred]

Hallo, Hans, vielen Dank für die schnelle und ausführliche Antwort.
Es wäre meinerseits natürlich übertrieben zu sagen, dass ich alles verstanden habe, obwohl die Augen schon etwas aufgegangen sind. Mit meinen HDR-Bildern, die ich von 3-4 Aufnahmen anfertige, bin ich manchmal zufrieden, einige von ihnen sind relativ präsentabel. Und ich verstehe nicht, warum ist es gut, einen großen Dynamikbereich, den man dank dem HDR-Verfahren so mühselig erhalten hat, wieder durch Mapping schrumpfen zu lassen? Und wenn, dann macht nicht dasselbe oder etwas ähnliches die Kontrasteinstellung? Und warum merke ich an meinen Bildern beim besten Willen nicht, dass Dynamikbereich zu groß ist?
Je mehr ich mir das alles überlege, desto mehr Fragen entstehen, und es wäre meines Erachtens fehl am Platze, hier sie zu stellen und zu beantworten. Ich werde weiter recherchieren.

[hsk]

Es wäre meinerseits natürlich übertrieben zu sagen, dass ich alles verstanden habe [...]

Du wirst lachen, Alfred, aber so geht es mir auch,
wenn ich hochwissenschaftliche Artikel darüber lese - z.B. hier ;-)

Und ich verstehe nicht, warum ist es gut, einen großen Dynamikbereich, den man dank dem HDR-Verfahren so mühselig erhalten hat, wieder durch Mapping schrumpfen zu lassen?

Es ist ja wie gesagt nicht exakt ein "Rückgängigmachen".

Beispiel:
bei der Rauschentfernung werden benachbarte Pixel,
die zu unterschiedliche Farb-, Tonwert- oder Helligkeitswerte haben,
einander angeglichen und sind hinterher nicht mehr als "fleckig" erkennbar.
Pixelige sprich rauschende Flächen werden somit weichgezeichnet.

In der abschließenden Schärfung hingegen werden Nachbarpixel
wiederum mit größeren Differenzen dieser Werte ausgestattet,
damit sie sich gegeneinander abheben und Konturen deutlicher hervortreten.

Da die Operationen zwar gegenläufig sind, aber unterschiedlich ablaufen,
ist das Bild danach sowohl entrauscht als auch geschärft.

Oder:
Du schmeißt Salz und Pfeffer in die Salatsauce und machst sie pikant.
Danach fügst Du noch eine Prise Zucker dazu und machst sie gegenteilig süß.
Das Gesamtergebnis ist dennoch ein Besseres,
als wenn Du gar nichts gemacht hättest... ;-)

Und warum merke ich an meinen Bildern beim besten Willen nicht, dass Dynamikbereich zu groß ist?

Das Tone Mapping dient vor allem dazu, HDR-Bilder für die
begrenzten technischen Darstellungsmöglichkeit aufzubereiten,
z.B. beim Druck oder auf Monitoren.
Dort ist bei 256 Tonwertstufen Ende Banane,
Dein Auge dagegen ist fast unendlich hochauflösend.

Ich finde, der Köder muss dem Fisch schmecken und nicht dem Angler.
Solange mir das Bild gefällt, sind mir irgendwelche Luminanzen
und Reizstärkewerte des 3. Pixels von links relativ wurscht

Gruß,
Hans

[Alfred]

Hallo, Hans!
Noch einmal danke für deine Antwort. Leider haben mich deine Parabeln über Salz und Pfeffer (obwohl ich weiß sie zu schätzen!) nicht besonders weiter gebracht.

Das Tone Mapping dient vor allem dazu, HDR-Bilder für die
begrenzten technischen Darstellungsmöglichkeit aufzubereiten...

Ich vermute vorsichtig, dass TM noch etwas ausser der Reduzierung des Dynamikbereichs beinhaltet. Aber das gehört schon zu meinen weiteren Hausaufgaben. Deshalb denke ich, es ist die höchste Zeit, mich für diese Diskussion zu bedanken .

MfG aus S.Petersburg

[lebus]

Lange Rede - kurzer Sinn: ich mappe nicht

Kurze Rede - und ich mappe schon,
denn wenn einem Gewürze zur Verfügung stehen
und man weiß Diese einzusetzen wäre es schade,
der Gesamtkomposition das gewisse Etwas vorzuenthalten.

Zudem sollte man von Schwarz und Weiß Denken abrücken,
es gibt eben nicht nur Salz und Pfeffer, sondern so eine
vielfältige Palette von Möglichkeiten der Verfeinerung,
so das man je nach Bedarf mal in dieses und mal in jenes
Töpfchen eintauchen kann.

Hier ein paar Beispiele meiner Mapping Ergebnisse.

Klicker...

Ach da fällt mir noch ein..., hier noch etwas leichtere Kost zu HDR und Tonemapping:
[URL="http://www.spiegel.de/netzwelt/web/0,1518,460727,00.html]
Klacker ...[/URL]

Und hier der Ursprungsartikel

Klong ...

Liebe Grüße Ina ;-)