High Dynamic Range Imaging, HDRI или просто HDR — общее название технологий работы с изображениями и видео, диапазон яркости которых превышает возможности стандартных технологий.
Чаще всего термин HDR употребляется в отношении получения, хранения и обработки растровых изображений. Широко используемые на сегодняшний день цифровые технологии исторически основаны на 8-битовых целочисленных форматах представления и обработки данных, что даёт весьма узкий динамический диапазон, часто называемый SDR (англ. Standard Dynamic Range) или LDR (англ. Low Dynamic Range). Для сравнения, распространённые стандарты JPEG и MPEG позволяют представить динамический диапазон порядка 1 000:1, в то время как реальные сцены часто имеют динамический диапазон яркости в 1 000 000:1 и выше. Применение техники HDR позволяет работать с полным диапазоном яркости сцены, устраняя исторические ограничения.
Технологии HDR имеют множество практических применений, такие как получение изображений и видео натуральных высококонтрастных сцен, хранение и обработку HDR контента, создание LDR изображений на основе HDR изображений, а также достижение различных художественных эффектов используя HDR изображения.


Например, если делать акцент на передний план - засветится небо, если выделять небо - то потеряем передний план. Поэтому, чтобы ничего не терять, делаются несколько снимков с разной экспозицией и из них собирается "полноценный" кадр, либо все это вытягивается из RAW-файла. И получается иногда очень красиво, но, имхо, от фоток веет какой-то нереальностью, что-ли. Не пойму, хорошо это или плохо...

Расширение динамического диапазона цифрового снимка
Другой метод увеличения динамического диапазона, менее эффективный по сравнению с предыдущим. 16-битные файлы (например, полученные путем "проявки" RAW-файла) содержат достаточно много информации о полутонах. Эта информация используется для увеличения динамического диапазона с одновременной тональной компрессией. Применяется в случае, если кадр есть только один (при съемке не использовался брекетинг экспозиции).
Одно из главных преимуществ "плёнки" перед "цифрой" - более широкий динамический диапазон (фотографическая широта). Здесь я расскажу о том, как увеличить динамический диапазон цифрового снимка.

Что такое динамический диапазон?
Не вдаваясь в технические детали, объясню на пальцах. :) Представьте себе полутемную комнату и солнечный день за окном. Глазами мы отлично видим и все предметы в комнате, и пейзаж за окном - деревья, небо, дома напротив... Но если сфотографировать комнату и окно в этой комнате, то мы получим два варианта: либо хорошо проработанные детали в комнате и дико пересвеченное окно (белый квадрат), либо черную комнату с силуэтами предметов и красивый город за окном. Другой пример - пейзаж. Выбеленное небо и проработанный ландшафт или проработанное небо и темный, недосвеченный пейзаж (не всегда в сумке оказывается градиентный фильтр или поляризатор). Или лицо человека с выбеленным бликом на скуле с одной стороны и слишком темное с другой. Это - ограничения динамического диапазона светочувствительного материала (например, матрицы). Динамический диапазон - это диапазон между темными тонами, которые, начиная с какого-то тона, на снимке уже превращаются в черное, и светлыми тонами, которые превращаются в белое. Грубо говоря, применительно к цифровой фотографии, это то, что влезает в гистограмму. Динамический диапазон глаза шире, чем подавляющее большинство фотоматериалов.
У сканеров, мониторов (!), принтеров, печатных машин в фотолабе и у фотобумаги тоже есть свой динамический диапазон, и обычно он ниже, чем динамический диапазон фотоматериала в фотоаппарате (даже цифровой матрицы).
Зачем его увеличивать?
- в некоторых (например, вышеописанных) случаях это необходимо.
- снимки с широким динамическим диапазоном во многих случаях выглядят гораздо естественнее.
- большие возможности и запас качества для последующей художественной обработки кадра.

Методы увеличения динамического диапазона

Exposure Blending

Метод использует кадры, снятые с брекетингом экспозиции - (LDR файлы). Из недосвеченного кадра берется информация о светлых тонах, из пересвеченного - о темных.
HDR файл не создается.



Также пересвеченный и недосвеченный кадры получают путем разной обработки одного и того же RAW файла, но по качеству результата это больше похоже на Tone mapping.

Tone Mapping

Другой метод увеличения динамического диапазона, менее эффективный по сравнению с предыдущим. 16-битные файлы (например, полученные путем "проявки" RAW-файла) содержат достаточно много информации о полутонах. Эта информация используется для увеличения динамического диапазона с одновременной тональной компрессией. Применяется в случае, если кадр есть только один (при съемке не использовался брекетинг экспозиции).

Генерация HDR файла с последующей тональной компрессией

Самый гибкий метод. Получение HDR файла из двух или более LDR файлов. После получения HDR файла (при этом HDR файл можно сохранить отдельно) для дальнейшей работы требуется тональная компрессия, для этого также используется Tone Mapping, где возможны тонкие ручные настройки.