Сторінка 10 з 10
Tone Mapping
Tone mapping - це процес перетворення діапазону яркостей HDR до LDR діапазону, що відображається пристроєм виведення, наприклад, монітором або принтером, так як висновок HDR зображень на них зажадає перетворення динамічного діапазону і колірного охоплення моделі HDR в відповідний динамічний діапазон LDR, найчастіше модель RGB. Адже діапазон яскравості, представлений в HDR, дуже широкий, це кілька порядків абсолютного динамічного діапазону одноразово, в одній сцені. А діапазон, який можна відтворити на звичних пристроях виводу (моніторах, телевізорах), становить лише близько двох порядків динамічного діапазону.
Перетворення з HDR в LDR і називається tone mapping, воно виконується з втратами і імітує властивості людського зору. Такі алгоритми прийнято називати операторами tone mapping. Оператори поділяють всі значення яскравості зображення на три різних типи: з темної, середньої і яскравою освітленістю. На основі оцінки яскравості середніх тонів, коригується загальна освітленість, значення яскравості пікселів сцени перерозподіляються для того, щоб увійти у вихідний діапазон, темні пікселі освітлюються, а світлі затемняются. Потім, найбільш яскраві пікселі зображення приводяться до діапазону пристрою виводу або вихідний моделі уявлення. На наступній картинці зображено найпростіше приведення HDR зображення до LDR діапазону, лінійне перетворення, а до фрагменту в центрі застосований більш складний оператор tone mapping, що працює так, як було описано вище:
Видно, що тільки із застосуванням нелінійного tone mapping можна отримати максимум деталей в зображенні, а якщо приводити HDR до LDR лінійно, то багато дрібниць просто губляться. Єдино правильного алгоритму tone mapping немає, існує кілька операторів, що дають хороші результати в різних ситуаціях. Ось наочний приклад двох різних операторів tone mapping:
Спільно з HDR рендерингом, з недавнього часу tone mapping почали застосовувати в іграх. Стало можливим опціонально імітувати властивості людського зору: втрату гостроти в темних сценах, адаптацію до нових умов освітлення при переходах від дуже яскравих областей до темних і навпаки, чутливість до зміни контрасту, кольору. Ось так виглядає імітація здатності зору до адаптації в грі Far Cry. Перший скріншот показує зображення, яке бачить гравець, тільки що повернувшись від темного приміщення до яскраво освітленому відкритого простору, а другий - те ж зображення через пару секунд, після адаптації.
