HDR imaging.
- 动态范围
- 图像的存储
- 多帧合成的动态范围
动态范围
场景中最亮和最暗的部分之间的亮度比。
人眼能适应的动态范围极高，完全覆盖真实世界的常见场景。
HDR期望能覆盖真实世界的常见场景。
但还有一个问题：显示器的动态范围很低
在LDR显示器中，如何呈现真实世界的动态范围？ 「色调映射」
多帧合成的动态范围
曝光的“挡”：按幂级数
选择什么曝光时间？几张？
其实取决于场景的动态范围；
一般选取5张，每张曝光时间差两档。
具体原理（假设已经得到线性的RAW图像）
回顾：在不欠曝，不过曝的情况下，RAW图像亮度和环境亮度为线性。
I线性(x,y) = min(ti * L(x,y) + noise, 255);
（最理想的的）对于某个像素而言：
- 找到正常曝光的图像（丢掉亮度过低或过高的
- 对这些正常的图像，选择合适的权重进行加权平均
如果只有非线性的图像呢？
辐射响应曲线利用多张曝光图也能求出来，进而把图像线性化。
每个图像，每个像素的权重怎么选？
亮度接近0.5的图像权重最大，亮度接近0或1的图像权重最小。
引申：绝对辐照度恢复
HDR图像可以恢复相对辐照度，用其它仪器测出某点的绝对辐照后，能得到绝对辐照度。
存储
PFM格式：32bit
RGBE：增加额外的一些数据
OpenEXR：浮点数
显示
线性缩放亮度显然是不合理的
要进行非线性缩放：
- 一种方法：
- 渐近线1
- 接近0的时候，斜率为1
- 另一种方法：
对数线性压缩
- 更好的方法！
色调映射 tone mapping，主要有下面两种
滤波映射：对低频部分做更多映射；“双边滤波”：分离高低频同时保留边界的锐利
梯度色调映射：计算梯度，根据梯度进行映射
双边滤波映射和梯度重建结果已经非常优秀，谁更好取决于个人喜好。
注：单反相机可以一次拍摄大概三档的动态范围，可以直接对单个RAW图像进行一些色调映射。但它效果显然比多张图要差一些
HDR的应用
已经有成熟的应用
引申
融合多张图像的HDR方法，有没有什么问题？
场景必须静态；相机必须静态
研究方向：1. 抖动的对齐
单张照片得HDR（应用于HDR视频很有效，需要特殊的相机
余数相机
卷积由原图猜高光部分
卷积由原图生成高光、低光的图组，再由图组合成HDR