HDR图像色调映射的自适应色彩调节算法

使用好照片软件制作HDR照片〃什么是HDRHDR即High Dynamic Range翻译成中文可以理解为“高动态范围”，那什么叫动态范围呢？动态范围是指图像或者是图像设备所能够表示的信号的最大值与最小值的比值。

高动态HDR可以让照片色彩层次更出色真实世界场景的动态范围能够达到1014个数量级，人类视觉系统（HVS）能够感知到105个数量级的动态范围，并且通过人类视觉系统自适应机制的调整能够感知到109个数量级的动态范围。

但是目前的数字图像获取设备和显示设备的动态范围却相对有限，仅仅有102到103个数量级。

动态范围示意图HDR技术可以正确的还原照片中的亮部和暗部细节，提升照片的色彩宽容度。

HDR照片提升了场景色彩和层次，让画面更具冲击力由此可见，当需要在数码影像设备有限的动态范围上再现具有较高动态范围的真实场景时，场景中的某些部分内容的细节、色彩等图像特征的损失将是不可避免的。

图a 、b 、c 是一组典型的由相机包围曝光拍摄的同一个场景照片 此场景中，天空中云彩的光线强度明显高于地面建筑及附近场景的光强值，而且场景中其余部分的光线明暗分布也不匀称。

由于此场景覆盖的光线动态范围较高，目前市面上的影像设备是不可能在一张照片上直接精确完整地呈现此原始场景的。

一个有经验的摄影师能够做的就是利用数码影像设备有限的动态范围最好地呈现某一部分他最感兴趣的场景，而其余的部分，则不得不进行舍弃。

图a 、图b 、图c 的原始照片使用“好照片”软件合成后的HDR 照片例如，如果摄影师对蓝天白云更为感兴趣，他可以设置比较短的曝光时间来进行整个场景拍摄。

图a 就是在此情况下获得的照片。

从图片中可以看到，蓝天白云能够比较清晰的显示在图片上，但其代价却是，地面建筑处场景由于曝光时间不足（超过了影象设备的动态范围的下限），这些部分的细节、色彩被损失，其景象变得不可辨析。

相反，如果摄影师感兴趣的是地面建筑处的场景，他可以设置比较长的曝光时间来进行场景拍摄,图c就是在此情况下获得的照片。

hdr评价指标
HDR（高动态范围）图像是一种新型的图像处理技术，它能够捕
捉更广泛的色彩和亮度范围，使图像更加真实自然。

但是如何评价HDR图像的质量呢？以下是几个常用的HDR评价指标：
1. 色彩饱和度（Color Saturation）：指HDR图像中颜色的鲜艳程度和清晰度。

如果颜色过于鲜艳，会导致图像出现过度增强的效果，影响观感。

2. 明暗对比度（Brightness Contrast）：指HDR图像中亮度和
暗度的对比度。

对比度高的HDR图像会更加生动、立体，但如果对比度过高，会使某些细节失真。

3. 动态范围（Dynamic Range）：指HDR图像能够捕捉到的亮度
范围，也是HDR技术的重要特点。

动态范围越大，图像的细节和还原度也越高。

4. 色调映射（Tone Mapping）：是一种将HDR图像映射到低动态范围的处理方式。

好的色调映射算法可以保留HDR图像的细节和色彩，同时还能提高图像的可视性和自然度。

以上是几个常用的HDR评价指标，当然还有其他指标，如噪点、锐度等等，不同的应用场景需要考虑不同的指标。

总之，对HDR图像的评价需要综合考虑多个因素，才能得出准确的结论。

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HDR，全称为高动态范围（High Dynamic Range），是一种图像技术，能够更好地捕捉和展示图像中的亮度范围，比传统的LDR（低动态范围）图像具有更高的对比度和更丰富的色彩。

伽马系数，则是用来调整图像亮度的系数，其值会影响图像的明暗程度和对比度。

在HDR图像中，伽马系数扮演着重要的角色。

HDR图像的亮度范围比LDR图像更广，因此需要使用不同的伽马系数来优化图像的亮度分布。

在HDR图像中，伽马系数通常设置为2.2或更高。

较低的伽马系数（例如1.0）会使图像显得更暗，而较高的伽马系数（例如5.0）会使图像显得更亮。

调整伽马系数可以影响图像的整体色调和对比度。

当伽马系数设置为较低的值时，图像的色调会偏冷，对比度也会降低。

这可能会导致图像显得较暗，缺乏细节和立体感。

相反，当伽马系数设置为较高的值时，图像的色调会偏暖，对比度也会提高。

这会使图像显得更亮，但同时也可能导致图像失真或出现色斑。

为了获得最佳的HDR图像效果，需要根据图像的具体情况选择合适的伽马系数。

对于一些较暗的场景，可能需要使用较低的伽马系数来提高图像的对比度和立体感。

而对于一些较亮的场景，可能需要使用较高的伽马系数来避免图像失真或出现色斑。

此外，不同的显示器和投影设备可能具有不同的伽马特性，因此在不同的设备上观看HDR图像时，可能需要调整伽马系数以获得最佳效果。

专业级的显示器和投影设备通常具有可调整的伽马设置，以便用户根据自己的需求进行调整。

总之，HDR技术是一种能够展示更广泛亮度范围和更丰富色彩的图像技术。

在HDR图像中，伽马系数是一个重要的参数，用于调整图像的亮度和对比度。

通过合理地选择和调整伽马系数，可以获得最佳的HDR图像效果。

HDR后期实战应用现在的大多数照相机都具有“包围曝光”功能，可以支上三脚架，以确保拍摄视角不变，一次拍摄曝光不同的多张照片，例如我这次所使用的Sony α700相机，就具有自动一次拍摄7张不同曝光的照片的功能。

如果你没有时间进行如此细致的拍摄，或者没有携带类似三脚架一样的设备，也不要紧。

如果你有养成拍摄 Raw格式的照片的习惯的话，我们可以将一张画质良好的Raw照片，通过Raw格式的编辑软件（例如佳能随机自带的Digital Photo Professional，尼康的Captuer NX2，亦或是Adobe的Camera Raw等等）生成3-5张曝光不同的照片。

相比于Jpg格式，Raw在调整了曝光之后较大限度上避免了画面的细节丢失。

得到了不同曝光的多张照片之后，我们就可以通过图像软件快速的实现照片的“HDR”高动态范围效果。

以下我们就通软件Photomatix Pro，简单讲一下此图片特效的实现。

首先，打开Photomatix Pro 3.0，左侧点选Generate HDR image（产生HDR 图像），之后选择之前你生成的多张不同曝光的照片，这里我选择了3张照片作为范例。

软件会自动搜索出原照片文件中的EXIF记录的EV值并对照片进行排列，点选OK完成对照片的合成。

在Tone Mapping Setting (色调映射设置)菜单中最后定义一下照片曝光度以及灰度系数等，即可完成整个HDR照片的合成，整个过程仅需要花费时间3-5分钟，十分方便使用。

我个人还会将处理完毕的照片再拉近Photoshop中再添加一些细节处理，使得照片更具有观赏性。

高动态范围图片（HDR Image）的制作这几天在网上看到不少HDR效果的照片，昨天也学着做了几张。

根据网上的资源，整理了一下，希望和大家共同探讨这种神奇的效果。

一、什么是HDRHDR是High- Dynamic Range的缩写，即高动态范围。

那么什么是动态范围？图像的动态范围是指图像的最明亮和最暗部分的比例。

自动白平衡方法
自动白平衡是一种图像处理的技术，用于自动调整图像中的白色色彩，以确保图像中白色物体的颜色看起来真实和准确。

目前常用的自动白平衡方法包括以下几种：
1. 灰度世界法（Gray World Algorithm）：假设整个图像中的
灰色像素的平均值应该是中性灰色，根据这个假设调整图像的颜色。

通过计算图像中红、绿、蓝三个通道的平均值，将这个平均值视为中性灰色，然后根据这个中性灰色对图像的颜色进行调整。

2. 最大值法（Max-RGB Algorithm）：假设在一张图像中，红、绿、蓝三个通道中，最大值所对应的像素应该是白色，根据这个假设调整图像的颜色。

通过找到图像中红、绿、蓝三个通道中的最大值，并将这个最大值设为白色的亮度值，然后根据这个亮度值对图像的颜色进行调整。

3. 白色补偿法（White Patch Algorithm）：假设图像中存在一
个物体是白色的，通过使用这个白色物体来调整整个图像的颜色。

通过在图像中寻找最亮的像素点，并将该像素点的颜色设为白色，然后根据这个白色值对图像的颜色进行调整。

4. 边缘法（Edge-Based Algorithm）：通过检测图像中边缘的
梯度信息来调整图像的颜色。

根据边缘的灰度变化情况来判断图像中的颜色偏差，然后根据颜色偏差对图像进行补偿。

以上只是几种常见的自动白平衡方法，实际应用中可以根据具体情况选择合适的方法或者结合多种方法进行处理。

【技术前沿】HDR转换曲线比较展开全文1背景随着显示技术的发展以及消费者对更极致观影体验的追求，超高清电视(UHDTV)逐渐成为热点话题，高分辨率、高帧率、高动态范围(HDR)、宽色域(WCG)是超高清电视的主要特征，其中高动态范围是近年的热点研究问题。

目前已推出的HDR技术标准以杜比视觉(Dolby Vision)、HDR 10、HLG为主流。

EOTF(光电转换函数)是HDR技术标准中的关键技术，主要分为两种PQ(perceptual quantizer)和HLG(Hybrid Log-Gamma)，前者由杜比公司研制推出，后者由NHK和BBC联合制定推出。

那么对于HDR为什么要设定新的EOTF而不沿用SDR的设定呢？目前大部分SDR显示器峰值显示亮度在100 nits左右，其EOTF 采用的是gamma曲线，而HDR需要能够显示10000 nits的峰值亮度，如果继续采用SDR的EOTF那么需要14 bits位深的像素来编码，这对于传输和存储都极为不利，好在人眼对于高亮度区域不如暗处敏感，利用这个特点，通过模拟人眼的生理特性提出的新的EOTF可以在不引入任何伪影的情况下用10bit或12 bit的像素来编码HDR内容。

PQ曲线就是以此为基础提出的[1]。

而HLG主要是基于如何使HDR内容与目前广泛运用的广播基础设施及SDR内容兼容而提出的。

所以HLG曲线在低动态范围时与SDR 的gamma曲线一致，同时根据韦伯定律对高动态范围的曲线重新进行了定义，从而完成对HDR和SDR内容的兼容[2]。

2基本概念介绍色彩值(color value)色彩值是用于描述一张图像中特定颜色分量(如R、G、B或Y)的数值。

数字编码值(digital code value)一张图像信号值的数字表示，通常是非线性的颜色值。

电光转换函数(EOTF)用于描述输入显示器的非线性颜色值(数字编码像素值)和显示器所显示的线性颜色值之间的关系。

图像处理技术的颜色空间转换与调整方法在图像处理中，颜色空间的转换和调整是非常重要的技术手段。

通过改变图像的颜色空间，我们可以达到多种效果，如增强图像的对比度、改变图像的色调和饱和度等。

本文将介绍几种常见的图像处理技术的颜色空间转换与调整方法。

一、RGB颜色空间转换与调整方法RGB颜色空间是一种最常见的图像颜色表示方式，它通过红、绿和蓝三个颜色通道来描述图像的颜色。

RGB颜色空间转换与调整的方法主要包括以下几种：1. 色彩平衡调整：色彩平衡调整可以改变图像中红、绿、蓝三个通道的相对强度，从而调整整个图像的色调。

通过增加或减小某个通道的亮度，可以使图像呈现不同的色彩效果。

2. 亮度调整：亮度调整可以改变图像的整体亮度，使图像变得明亮或暗淡。

通过调整RGB三个通道的亮度，可以在保持颜色信息不变的情况下，调整图像的明暗。

3. 对比度调整：对比度调整可以改变图像中颜色的差异程度，使图像更加鲜明。

通过调整RGB三个通道的对比度，可以使图像的黑白部分更加明确，颜色部分更加饱和。

二、HSV颜色空间转换与调整方法HSV颜色空间是一种将颜色的属性（色调Hue）、饱和度（Saturation）和明度（Value）分开表示的颜色模型。

HSV颜色空间转换与调整的方法包括以下几种：1. 饱和度调整：饱和度调整可以改变图像中颜色的鲜艳程度，使图像的颜色更加饱和或褪色。

通过调整S通道的数值，可以增加或减小图像的饱和度。

2. 明度调整：明度调整可以改变图像的亮度，使图像变得明亮或暗淡。

通过调整V通道的数值，可以调整图像的明暗程度。

3. 色调调整：色调调整可以改变图像中颜色的种类，使图像呈现不同的色调。

通过调整H通道的数值，可以改变图像的色调，如从蓝色调整为红色。

三、LAB颜色空间转换与调整方法LAB颜色空间是一种将颜色的亮度L与颜色的两个对立色a与b分开表示的颜色模型。

LAB颜色空间转换与调整的方法包括以下几种：1. 亮度调整：亮度调整可以改变图像的整体亮度，使图像变得明亮或暗淡。

PS软件中如何应用图像自动色调映射功能在图像处理的领域中，Photoshop（简称 PS）软件一直是专业人士和爱好者们的得力工具。

其中，图像自动色调映射功能是一项非常实用但又常常被忽视的强大功能。

它能够帮助我们在处理图像时，快速而有效地调整色调，让图像呈现出更加出色的视觉效果。

首先，让我们来了解一下什么是图像自动色调映射功能。

简单来说，它是一种根据图像的亮度和颜色分布，自动调整对比度、亮度和色彩平衡的功能。

这对于那些不太熟悉手动调整参数或者想要快速获得较好效果的用户来说，无疑是一个巨大的福音。

那么，如何在 PS 中找到并启用这个功能呢？打开 PS 软件后，导入您想要处理的图像。

然后，在菜单栏中选择“图像”选项，在下拉菜单中找到“调整”，在“调整”的子菜单中，您就能够看到“自动色调”这一选项。

点击它，PS 软件就会自动为您的图像应用色调映射的调整。

然而，自动色调映射功能并不是万能的，它可能无法完全满足您对图像的特定需求。

在很多情况下，我们还需要对其结果进行进一步的微调。

比如，如果自动调整后的图像显得过于明亮或者过于暗淡，我们可以通过“亮度/对比度”调整来进行修正。

同样在“图像” “调整”菜单中，选择“亮度/对比度”，然后通过拖动滑块来增加或减少亮度和对比度的值，直到图像达到您满意的效果。

另外，色彩平衡的调整也是非常重要的。

有时候自动色调映射可能会导致某些颜色过于鲜艳或者过于暗淡。

这时，我们可以选择“色彩平衡”选项（同样在“图像” “调整”菜单中），通过调整“阴影”、“中间调”和“高光”的色彩平衡，来让图像的颜色更加自然和协调。

在使用自动色调映射功能时，我们还需要考虑图像的类型和用途。

例如，如果是一张风景照片，可能需要强调天空的蓝色和草地的绿色，以使画面更加生动和美丽。

而对于一张人物照片，重点可能在于肤色的自然和柔和，避免出现颜色失真的情况。

对于一些复杂的图像，可能需要结合其他工具和调整选项来达到最佳效果。

hdr测试标准
HDR（High Dynamic Range，高动态范围）测试标准通常涉及图像或视频的质量评估，以下是一些常见的HDR 测试标准的要点：
1. 动态范围：HDR 技术的主要目标是提供更广泛的动态范围，因此测试标准通常会评估图像或视频中亮度范围的能力。

这包括测量高光和阴影区域的细节和对比度。

2. 色彩表现：HDR 可以提供更丰富的色彩，因此测试标准会评估色彩的准确性、饱和度和色调范围。

3. 对比度：对比度是HDR 图像或视频的重要特征之一，测试标准会评估图像中亮部和暗部之间的对比度水平。

4. 细节保留：HDR 技术可以捕捉更多的细节，因此测试标准会评估图像或视频在高光和阴影区域的细节保留能力。

5. 色调映射：由于HDR 内容的亮度范围超出了普通显示设备的能力，因此需要进行色调映射。

测试标准会评估色调映射算法的质量，以确保在显示设备上获得最佳的图像质量。

6. 兼容性：HDR 技术需要与不同的显示设备和内容格式兼容，因此测试标准会评估HDR 内容在不同设备和格式下的兼容性。

这些是一些常见的HDR 测试标准的要点，具体的测试标准可能会因应用领域和行业而有所不同。

HDRI是什么意思关于HDRI的较全面介绍HDRI是什么意思？关于HDRI的较全面介绍HDRI（High Dynamic Range Imaging）是一种高动态范围成像技术，它通过捕捉和处理多个不同亮度的图像，以展示更广泛的光亮细节。

HDRI技术主要被用于摄影、电影制作和计算机图形学等领域，它可以帮助我们创造出更真实、更逼真的图像效果。

一、HDRI的原理HDRI的原理是基于人眼和相机的动态范围不同。

人眼能够适应广泛的光亮度范围，从暗处到明处的细节都能够清晰可见。

然而，传统的相机传感器并不能完全捕捉到这种广泛的亮度范围，通常只能在有限的范围内展现细节。

HDRI技术通过将多个不同曝光的图像合并，以获取更广泛的亮度范围，并增加图像的细节和真实感。

二、HDRI的应用1. 摄影在摄影领域，HDRI技术让摄影师可以在拍摄的同时捕捉到场景中的所有细节。

通过拍摄一系列不同曝光的照片，然后使用专业软件将它们合并在一起，摄影师可以实现宽广的动态范围，同时保留高光和阴影中的细节。

这使得摄影作品更加真实、自然，并且可以在后期处理中进行更灵活的调整。

2. 电影制作HDRI对于电影制作的重要性不言而喻。

通过使用HDRI技术，电影制片人可以创造出更加逼真的特效场景。

例如，在特技拍摄中，使用HDRI技术可以更好地融合实景和虚拟元素，使观众很难察觉到其区别。

此外，HDRI还广泛应用于电影的后期制作，帮助调整场景的光照和增强视觉效果。

3. 计算机图形学在计算机图形学领域，HDRI技术也被广泛应用。

通过使用HDRI 贴图，可以为虚拟环境设置逼真的光照和背景。

这使得计算机生成的图像更加真实、具有层次感。

此外，HDRI还可以用于渲染和照明的模拟，以及增强计算机图形的细节。

三、HDRI的制作和使用HDRI的制作通常需要一台拥有高动态范围的相机、一个稳定的三脚架和一款专业的图像处理软件。

拍摄时，摄影师需要通过调整相机的曝光来捕捉不同亮度水平的照片。