Imágenes de alto rango dinámico

Ejemplo de fotografía HDR.

En procesamiento de imágenes, gráficos por ordenador y fotografía, las imágenes de alto rango dinámico (High Dynamic Range en inglés, o HDR) son un conjunto de técnicas que permiten un mejor rango dinámico de luminancias entre las zonas más claras y las más oscuras de una imagen del que las técnicas de imagen digital estándar o métodos fotográficos pueden ofrecer. La fotografía de alto rango dinámico permite obtener imágenes más acorde a las visualizadas por el ojo humano, que cuando observa el mundo que nos rodea es capaz de distinguir detalles en zonas con una diferencia de iluminación muy superior a la soportada por otros formatos como la película o los formatos de imágenes comprimidas. Este rango dinámico más extenso permite a las imágenes HDR representar con más exactitud el extenso rango de niveles de intensidad encontrados en escenas reales, que van desde luz solar directa hasta la débil luz de las estrellas.[1]

Los dos principales orígenes de las imágenes HDR son el renderizado por ordenador y la mezcla de múltiples fotografías, que a su vez son conocidas como fotografías de bajo rango dinámico (LDR),[3]

Las técnicas de mapeo tonal (mapeo de tonos), que reducen todo el contraste para facilitar que dispositivos con menos rango dinámico muestren imágenes HDR, pueden aplicarse para producir imágenes conservando o exagerando el contraste localmente para realizar un efecto artístico.

Fotografía

En fotografía, el rango dinámico se mide en diferencias de valor de exposición EV (medido por puntos de diafragma, del inglés f/stops) entre las partes de la imagen más claras y más oscuras que muestran detalle. Un incremento de un EV o una parada es una duplicación de la cantidad de luz.

Rango dinámico de algunos dispositivos
Dispositivo Puntos Contraste
Pantalla LCD 9.5 700:1
Cámara DSLR ( 1Dmk2) 11[4] 2048:1
Película de impresión 7[4] 128:1

Las fotografías HDR se consiguen en general capturando varias fotografías estándar, usando a menudo bracketing de exposiciones, y después combinándolas en una imagen HDR. Las fotografías digitales con frecuencia se codifican en formato RAW, propio de la cámara para imágenes, porque la codificación JPEG de 8 bits no ofrece valores suficientes para permitir una transición correcta (además de introducir efectos indeseados debido a la compresión con pérdida).

Cualquier cámara que permita un ajuste manual de la exposición de una foto puede usarse para crear imágenes HDR. Algunas cámaras tienen bracketing de exposiciones automático (AEB) con un rango dinámico mucho mejor que otras, desde los 3 EV de la Canon EOS 40D, a los 18 EV de la Canon EOS-1D Mark II.[5]

La Pentax K-7 DSLR tiene un modo HDR que captura una imagen HDR y después devuelve (sólo) un archivo JPEG con mapeado de tonos.[6]

Rango dinámico para cada configuración ISO de la 1Dmk2[7]
ISO Rango dinámico (Puntos de Luz)
50 11.3
100 11.6
200 11.5
400 11.2
800 10.7
1600 9.7
3200 8.7

Matemáticas

Proporción de contraste = 2(Diferencia de EV)

Diferencia de EV = log2(Proporción de contraste)

El hecho de que un incremento de un EV indique una duplicación de luz significa que el EV se represente con frecuencia en una escala logarítmica de base 2.

La percepción humana del brillo está bastante aproximada por la función potencial de Stevens,[10]

Other Languages