HDR ?

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Marc M. Marc M. Beitrag 16 von 34
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Hmm, ich muss mal meinen Senf dazugeben.
Frank Mickeler hat das schon sehr genau erklärt. Aber bei HDR, bzw. HDRIs, geht es aber gerade darum, dass zu speichern, was man mit einem menschlichen Auge wahrnemen kann. Der Umfang dessen, was wir an Intensitätsunterschieden wahrnemen, ist erheblich höher, als der einer Kamera.

Was ist ein HDRI? Ein HDRI ist ein Bild welches einen größeren tonalen Umfang hat, als mit 8-Bit pro Farbkanal wiedergegben werden kann. Bei einem RAW sind es meist 12-Bit. Daraus folgt.

- Ein RAW ist ein HDRI (High Dynamik Range Image).

- Jede Belichtungsreihe, kann man mit diversen
Verfahren zu einem HDRI zusammenrechnen.

- Ein HDRI ist auf einem PC-Monitor nicht vollständig
darstellbar.

- HDRIs werden u.A. in der Spiel- und Filmindustrie
eingesetzt. Man kann sie aber auch in der Fotografie
verwenden.

Als DRI bezeichnet man eigentlich nur das erstellen einer Belichtungsreihe, weil ja nur hier die Dynamik erhöht wird.

Jetzt kommt der wesentliche Schritt, nämlich die Dynamikkompression. Wie sonst sollte man von
8 + n - Bit (für n ungleich 0), auf 8-Bit kommen. Mehr kann ein PC Monitor nicht darstellen. Für HDRIs gibt es auch hier diverse Verfahren, um ein HDRI in den LDR (Low Dynamik Range) Bereich zu komprimieren. Wenn eine Belichtungsreihe in PS von Hand zu einem Bild zusammengefügt wird, dann ist das auch eine Kompression ;-)

Und um nochmal die Frage mit dem RAW zu beantworten. Auch ein RAW kann über verschiedene Techniken komprimiert werden. Üblicherweise geschieht dies aber mit einer Kamerakurve, welche auch die Dynmik komprimiert und einem festen Divisor.

Hier mal ein paar Beispiele für HDRIs, die natürlich dynamikkomprimiert wurden:


Kloster von Maulbronn Das Foto wurde in die Galerie gewählt Kloster von Maulb… Stefan Zimmermann 24.03.05 135



November Das Foto wurde in die Galerie gewählt November Marc M. 04.11.04 117



[fc-foto:2777088]


VG Marc



Nachricht bearbeitet (12:00h)
Stefan Zimmermann Stefan Zimmermann   Beitrag 17 von 34
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Super erklärt Marc! Wäre doch etwas für den FC Info Bereich!

Jetzt muss ich das nicht mehr :-)))) Nur Spaß.

Ich finde es schade das soetwas nicht in die RAW Konverter integriert wurde. Bin deshalb schon auf PS CS2 gespannt das mit HDRI erweitert wurde...
A-tom A-tom Beitrag 18 von 34
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darf ich jetzt nochmal nachfragen wie ihr komprimiert? HDR Shop? d.h. unter umgehung des rawkonverters (z.b. von PS) wird das bild in einem externen programm gewandelt, das auf besondere art und weise den dynamikumfang in ein 8 bit bild wandelt? gruß tom
Marc M. Marc M. Beitrag 19 von 34
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@Tom,

mit HDRShop kann man nicht komprimieren. Man kann damit nur HDRIs erstellen. Also dynamik erweiterte Bilder machen.

Ich habe einen Proßess enwickelt, der noch sehr im Alpha-Stadium ist.

Mit einem geeigneten RAW-Konverter wandelt man ein RAW in ein lineares 16-Bit-TIFF. Mit einem selbstentwickelten Konverter wandel ich dann das Bild in eine Portable Float Map (ist ein HDRI - Format). Jetzt benutze ich entweder Reinhards Tonemap.exe oder das Programm Logmap.exe zum kompriemieren. Das Ergbenis ist ebenfalls eine Portable Float Map, aber der tonale Inhalt ist so komprimiert, dass ich diese direkt in ein 8-Bit-TIFF wandelen kann. Dabei wird gleichzeitig eine Kamerakurve auf das TIFF gelegt, da die Eingangsdatei noch keine besaß. Der Vorgang läuft weitesgehend automatisch. Ich erspare mir dadurch einige Arbeitsschritte. Ok, klingt alles vielleicht ein wenig abgehoben, ist es aber gar nicht. Alles nur Gewöhnung.

VG Marc
A-tom A-tom Beitrag 20 von 34
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danke - klingt wirklich kompliziert. müsste man nicht jede raw datei mit diesem workflow bearbeiten können? was schlägst du vor um erste erfahrungen mit dieser (für mich) neuen technik zu sammeln?
Matthias Bruckschlögl Matthias Bruckschlögl Beitrag 21 von 34
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@ MArc M.: kann man dein Prog auch mal probieren? Mit HDR Shop hab ich mich irgendwie nicht anfreunden können

Gruß Matthias
Frank Püttbach Frank Püttbach   Beitrag 22 von 34
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für Klein-Doofie bitte! Wenn ich das richtig verstehe: HDR.. nutzt den erweiterten Dynamikumfang des 12 Bit Raw Formates. Das heißt also, 4-Bit mehr als Standart, also 16 mal soviel. Ein 12 Bit Raw hat also (mal unabhängig von der Frage, wie das ganze später wieder komprimiert, also z.B. auf dem Monitor sichtbar gemacht wird) denselben Dynamikumfang wie eine 8-Bit DRI Reihe mit z.B. 5, 10, 20, 40 und 80 Sekunden? Oder wat?
Florian v. B. Florian v. B. Beitrag 23 von 34
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Thomas Stölting schrieb:

Zitat:- Beim DRI, wie wir es hier immer wieder sehen, werden MEHRERE
nacheinander aufgenommene Aufnahmen in einer speziellen Art und
Weise zusammengesetzt.

- Beim HDR nutzt man den hohen Tonwertumfang EINES 12 bit-RAWs
und setzt es mit der gleichen helligkeitsgesteuerten Technik
wie beim DRI zu einem 8 bit-Bild zusammen.


Das ist nicht korrekt.
Bei einem HDRI Bild werden mehrere Bilder einer Belichtungsreihe zu einem Bild mit sehr hohem dynamischen Umfang zusammen gesetzt. Bei DRI hat das Endergebnis typischerweise 8 Bit Farbtief pro Kanal, da es für das Betrachten am Bildschirm oder für die Ausbelichtung bzw. Druck hergestellt wird. Ein HDRI Bild hat typischerweise 32Bit Farbtiefe (oder mehr) pro Kanal (Eine hohe Farbtiefe muss aber nicht mit einem hohen Kontrasumfang einher gehen).
Neben HDRShop gibt es noch einige weitere Programme zum erstellen von HDRI Bildern. Z.B. HCR-Edit, HDRIE, PhotoSphere, Photogenics etc...

Florian
Marc M. Marc M. Beitrag 24 von 34
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@Matthias,

können wir heute Abend mal drüber reden.

@Florian, alles richtig was du sagst, nur dieser Satz

Zitat:Bei DRI hat das Endergebnis typischerweise 8 Bit Farbtief
pro Kanal


ist so etwas unpräzise. Der Begriff DRI wird leider heufig synonym für alles mögliche verwendet. DRI steht in keinem Zusammengang mit 8 Bit Farbtiefe. Das Endergebnis eines DRI Prozesses ist entweder eine Belichtungsreihe oder ein daraus generiertes HDRI. Ich habe extra geschrieben DRI - Prozess, denn DRI ist kein Gegenstand, sondern ein Vorgang. Genauso wenig kann es ein DRI Bild geben.

Als Endergebnis sieht man auf einem PC-Monitor oder Drucker nur in der Dynamik kompriemierte Bilder. Eine Kompression findet immer statt, ganz gleich aus welcher Quelle das Bild stammt. Die Quelle kann ein RAW, eine Belichtungsreihe oder ein HDRI sein. Kompressionsverfahren gibt es diverse.

Irgendwann braucht man auch keinen DRI-Prozess mehr, weil in absehbarer Zeit Kameras mit 24- oder vielleicht gar 32 Bit Auflösung daher kommen. Was aber definitiv bleiben wird, ist die Kompression, da es auch in nächster Zukunft keinen PC-Monitor geben wird, der mehr als 8-Bit Farbtiefe pro Kanal hat. HDRI-Kompressoren werden in Zukunft eine große Rolle spielen. Niemand wird dann mehr sagen, hier seht mal, ich habe einen DRI-Prozess gemacht. Aber genau wie bei RAW Konvertern wird man dann vielleicht sagen, he, schaut mal, was ich für einen tollen Dynamikkompressor (auch bekannt als tonemapper) gefunden habe ;-)

VG Marc



Nachricht bearbeitet (10:53h)
A-tom A-tom Beitrag 25 von 34
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lohnt es denn jetzt im normalen workflow die raw bilder mit einem dynamikkompressor zu bearbeiten ?
Norbert Esser Norbert Esser Beitrag 26 von 34
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edit: Siehe untem im Thread eine neue Fassung meines Beitrages



Nachricht bearbeitet (11:53h)
Norbert Esser Norbert Esser Beitrag 27 von 34
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HDR Shop ist aber auch nicht für das bestimmt was du damit machst.
Norbert Esser Norbert Esser Beitrag 28 von 34
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Formulierungsfehler sind aber in diesem Thema ne heiße Kiste... hehe.

Also, Monitore können mehr als 8bit abber können nicht heller als x.
Das Abstufungspotenzial des Monitors ist nicht so wichtig wie der nicht gegebene Dynmaikumfang.

P.S an alle
Fernseher sind in der Regel in der Dynmaik den PC Monitoren haaaauuuuuuuuuuussshoch überlegen und Plasma und TFT weiiiiittt unterlegen.

CRT still rocks but RöhrenTV rockt doppelt.
Marc M. Marc M. Beitrag 29 von 34
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Zitat:lohnt es denn jetzt im normalen workflow
die raw bilder mit einem dynamikkompressor
zu bearbeiten ?


@Tom, wenn du Zeit sparen willst ja.

Leider gibt es immer noch keinen Dynamikkompressor bei dem sagen würde, dass ist er.

Egal welches Verfahren man jetzt nimmt. Bei nur einem RAW sollte einem klar sein, dass das Rauschen verstärkt wird. Mit einer Belichtungsreihe wird es minimiert. Aber nur dann, wenn man diese vorher zu einem HDRI zusammenrechnet. Beim Zusammenrechnen reduziert sich das Rauschen durch Mittelwertbildung. Anschließend muss man es natürlich komprimieren ;-) Wenn man "nur" über Maskentechnik die Bilder verschweißt, reduziert sich das Rauschen nicht.

VG Marc
Norbert Esser Norbert Esser Beitrag 30 von 34
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Ich will’s als alter 3D und Film Hase auch mal verseuchen zu erklären.
Also...
…das Spektrum von sichtbarem Licht ist sehr groß. Um nicht zu erblinden ändert das Auge die Irisgröße "Blende" um nur einen geringeren Teil dieses Lichtes zu verarbeiten. Das Licht selber ist aber noch vorhanden, wird aber aus der Sicht ausgeblendet. Es wird also das Leistungsspektrum künstlich beschnitten. Anders gesprochen, die Dynamik wird reduziert. Das Grundkonzept des weglassen von Licht in der Verarbeitung kommt auch auf Fotoapparaten und Monitoren zu tragen. Am Ende muss der dynamische Gesamtumfang des natürlichen Lichtes beschnitten werden um von der Elektronik sichtbar gemacht zu werden.

Ist einem dies Bewusst kann man mit vielen Zahlen diese s Thema unterfüttern und ergänzen. Ein Monitor hat eine Gesamthelligkeit von, sagen wir mal 9000 Grad Kelvin. Von dunkel bis hell kann dieser CRT Monitor diese Helligkeiten ohne Zwischenschritte auflösen. Der Prozess wird meist digital umgesetzt. So sind 24bit RGB Daten (8bit pro Farb-Kanal) heute das übliche. Diese Bits pro Kanal beschreiben den Umfang der mögliche Abstufungen. 8 bit = 256 Abstufungen. 3* das ganze und schon sind wir bei 16 Millionen Stufen.

Eine feinere Auflösung dieser Lichtinformation pro Kanal erhöht !!!!!!!nicht!!!!!!!! den dynamischen Umfang des gezeigten Bildes sondern nur dessen Möglichkeit von Zwischenschritten zwischen total dunkel und 9000 Grad Kelvin!!

So, wie bekommen wir also den gesamten dynamischen Umfang von dem Umgebenen Licht irgendwie gespeichert und natürlich Abrufbar (Sonnenlicht kann aber bis zu 30.000 Grad Kelvin haben)? Der technische Ansatz dazu ist HDR. Ein Bild (Bild heißt nicht Foto!) wird einfach mit verschiedenen teilen oder besser Abschnitten des gesamten Licht Umfangs abgetastet und später auf Abruf wieder zusammengesetzt. Also super dunkel bis mittelhell und mittelhell bis tageslicht und tageslicht bis „britzelt mir die Augen weg“. Kombiniert man diese Bilder in einen Pool als Datei kann man also eine Vielzahl von Ergebnissen aus dieser satten Information herausschneiden oder aus dem großen ganzen sich die etwas zusammenstauchen um wieder auf die Computerverträglichen Helligkeiten zu kommen.

Hierzu ein Beispiel. Jeder kennt den Effekt, dass von der Sonne geblendet in einen Tunnel zu fahren meist nicht sehr toll ist. Wir können fast nix sehen wenn wir in den Tunnel einfahren aber genug wenn wir erstmal drin sind. Diese Operation ist das anpassen der Helligkeitsdynamik in das für uns Wahrnehmbare Maß.

Um beides (Außen Hell + Innen Hell) abzubilden müssten wir diese Zustände mischen. Diese Mischung ist uns in der Fotografie durch das so genannte DRI-Verfahren bekannt. Da wir die Informationen ja nicht erweitern sondern nur die möglichen sichtbaren Teile des gesamten Lichtumfanges zusammenstauchen nennt man dies „komprimieren“. Ein DRI Bild ist das Resultat des DRI-Verfahren. Ein DRI Bild gibt es eigentlich gar nicht sondern ist nur das Ende der Verarbeitung auf niederdynamischen Geräten.

Also: HDR ist die Sammlung aller möglichen Lichtsituationen in einem Pool aus dem man sich dann bedient und die Lichtsituation abruft die man gerade braucht.
DRI ist das zusammenfassen mehrerer Lichtsituationen zu einer Wahrnehmbarkeitfläche. Es beschreibt das Stauchen dieser Möglichkeiten auf eine Wahrnehmung.

Beispiele. Filmmaterial (Beispielweise 16mm) kann viel mehr Lichtsituationen beschreiben als ein typisches 24bit Computerbild ala JPG. Ergo es muss mit mehr "Dynamik" umgegangen werden. Dumm nur, dass man um diese Daten zur Weiterverarbeitung (Special Effekts, Retuschen) wieder kappen muss. Meist setzt man zur Bearbeitung ja auf einem schlappen undynamischen Computermonitor. Die Bearbeiter müssen also ständig im düsteren tappen oder sich nur einen Teil einblenden lassen.

In der 3D Branche wird ein solcher Lichtdynmaische Pool gerne benutzt um virtuelle Szenen in ein sehr natürlich wirkendes Umfeld zu beleuchten und zu schattieren.

Dieses oben erklärte Grundverständnis sollte es jetzt möglich machen die weiterführenden Artikel und Websites die hier immer genannt werden besser zu verstehen.
Das Prinzip der Lichtaufzeichnung als Foto oder in eine Datei unterscheidet sich stark von der eigentlichen realen Lichtsituation. Meist liegt ein Begriffsproblem dann vor, wen man auf seinem eigenen Monitor nur den kleinen Ausschnitt des ganzen Spektrums betrachtet und sich nicht vorstellen kann, dass man sich gerade vor der Tunneleinfahrt sich befindet.

Gerade Fotografen möchten immer Techniken einsetzen um diese tollen Bilder zu produzieren die andere ja damit machen. Sooooo einfach ist die Aufgabenstellung nicht. Eine Software oder die Abfolge von Bearbeitungsschritten macht noch keine tollen Bilder.

Die Weiterführung dieses Gedanken in die RAW, High Bit, Foto, Print, Monitor, Kalibration, etc etc etc etc…. Welt, bitte ich die Suchfunktion zu bemühen

;-)


(Major Edit)
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