تصویربرداری دامنه دینامیک بالا

(تغییرمسیر از گستره پویایی)

تصویربرداری دامنه دینامیک بالا (به انگلیسی: High dynamic range imaging) یا اچ‌دی‌آر (به انگلیسی: HDR) در پردازش تصویر، گرافیک کامپیوتری و عکاسی به مجموعه‌ای از تکنیک‌هایی گفته می‌شود که نسبت به روش‌های معمول، امکان وجود دامنه دینامیک روشنایی بیشتری بین نقاط تاریک و روشن را فراهم می‌کنند. هدف این تکنیک‌ها نمایش دقیق دامنه شدت‌های نور موجود در صحنه‌های طبیعی است.

یک تصویر نمونه با دامنه دینامیک بالا ساخته شده از ۳ نوردهی مختلف

عکس‌های اچ‌دی‌آر با ترکیب چند عکس به وجود می‌آیند؛ برای هر عکس اچ‌دی‌آر، باید چند عکس با کادر کاملاً یکسان تهیه کرد (معمولاً ۳ یا ۵ عکس) و هر عکس باید با نوردهی خاصی گرفته‌شده باشد؛ به این ترتیب که یک عکس با نوردهی معمولی و بقیهٔ عکس‌ها با نوردهی دو پله کمتر و بیشتر.

عکس گرفته شده در حالت «تصویربرداری دامنه دینامیک بالا هنری[۱]» (HDR technology/HDR ART function) با دوربین کاسیو ای‌ایکس-زدآر۲۰۰
در تصویر فانوس واقعی شبیه یک نقاشی به نظر می‌رسد.

هدف از عکاسی اچ‌دی‌آر، افزایش محدودهٔ دینامیکی است و با ترکیب محدوده دینامیکی محدود عکس‌ها، به عکسی با محدوده دینامیکی بزرگ، که اچ‌دی‌آر نامیده می‌شود دست پیدا می‌کنیم. نکتهٔ مهم این است که محدوده دینامیکی قالب RAW به مراتب بزرگتر از JPG است، در نتیجه لازم است که برای عکاسی اچ‌دی‌آر از قالب RAW استفاده شود. این فناوری در نسل جدید تلویزیون‌ها نیز مشاهده می‌شود که باعث مشاهده کیفیت‌های هر چه بیشتر است.

ویژگی HDR

با استفاده از این تکنیک با بیشینه کردن میزان کنتراست تصاویر و امکان ایجاد تمایز رنگ‌ها می‌توان نزدیک‌ترین رنگ‌ها که در تصاویر غیر HDR از هم قابل تشخیص نیستند برای بیننده قابل مشاهده گردد. در این تکنولوژی از عملکرد چشم انسان و عنبیه در تنظیم نور و رنگ‌های ورودی به چشم الگو گرفته شده‌است که با تمایز دادن رنگ‌ها از یکدیگر دستورها را به مغز صادر می‌کند و باعث می‌شود تا فرد بتواند اختلاف رنگ‌های جزئی را از هم تشخیص دهد.

 
یک فایل اچ دی آر که از تلفیق سه فایل مختلف به دست آمده است نمایی از یک مدرسه علوم دینی در قم را نشان میدهد.

فایل HDR

وقتی چند فایل عکس را با یکدیگر تلفیق می‌کنیم، حاصل فایلی است با عمق ۳۲ بیتی. فایل‌های معمولی عکس معمولاً دارای عمق بیت ۸ یا ۱۶ بیت هستند یعنی در هر کانال رنگ دارای دو به توان ۸ یا ۱۶ بیت اطلاعات می‌باشند. عمق بیت بیشتر فایل‌های HDR این امکان را می‌دهد که بهتر بتوان اطلاعات روشنایی و رنگ را پردازش نمود

ابزارهای HDR

در این تکنیک با استفاده از حسگرهای CMOS می‌توان به خلق تصاویر HDR دست یافت.[۲] مجموعه ابزارها در تکنیک HDR عبارت اند از:

  • تنظیم اوج روشنایی
  • تنظیم سطح رنگ مشکی
  • اعمال رنگ‌های بیش‌تر
  • استفاده از توابع انتقال
  • ایجاد عمق رنگ
  • استفاده متادِیتا[۳]

کنترل کنتراست در دامنه تعریف شده و ایجاد رنگ و افزایش اوج روشنایی در برابر عمق رنگ مشکی مهمترین وجه در تشکیل یک تصویر HDR می‌باشد.[۴]

جستارهای وابسته

نگارخانه

منابع

  1. HDR ART function .exilim.eu/euro
  2. «High Dynamic Range Imaging: Sensors and Architectures | (2013) | Darmont | Publications | Spie». spie.org. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۷-۱۲.
  3. «What Is HDR and How Does It Improve TVs and Displays?». MUO (به انگلیسی). ۲۰۲۱-۰۶-۱۳. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۷-۱۲.
  4. «استاندارد HDR چیست و چطور کار می کند؟ 6 قدم و محدودیت ها | روکیدا». دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۷-۱۲.