Wie funktioniert die Belichtungsfusion?


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Ich verstehe, dass "Belichtungsfusion" eine Methode zum Kombinieren verschiedener Belichtungen in einem einzigen Bild ist. Wie genau funktioniert es und wie hängt es mit HDR zusammen ?


Es gibt interessante Diskussionen in den Kommentaren unter photo.stackexchange.com/questions/20873/…, aber es scheint, dass Photo.SE eine gute Referenz zu diesem Thema fehlt.
Coneslayer

Antworten:


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Bei der Belichtungsfusion werden mehrere Bilder aufgenommen und zu einem einzigen Bild kombiniert, wobei nur die richtig belichteten Elemente erhalten bleiben. Im Gegensatz zu HDR-Bildern ist die Belichtungsfusion einfacher, bietet einen realistischeren Effekt und erfordert weniger Schritte.

Der Belichtungs-Fusions- (Fusions- oder EF-) Prozess nimmt jedes einzelne Pixel und weist ihm ein Gewicht für den Kontrast, die Sättigung und die Leuchtkraft dieses Pixels zu. Es ist die Software, die dann das Gleichgewicht der Pixel im endgültigen Bild bestimmt. Einige Anwendungen bezeichnen diese Entscheidung als Auswahl der "guten" oder "besten" Pixel. Sie können die Einstellungen, die das Gleichgewicht bestimmen, in einigen Software-Implementierungen der Belichtungsfusionssoftware optimieren.

Ein gutes Beispiel dafür, wann eine Belichtungsfusion sinnvoll sein kann, ist, wenn Sie keinen Verlaufsfilter für neutrale Dichte (ND) zur Verfügung haben oder die Szene, die Sie aufnehmen, nicht über genau definierte Bereiche verfügt, die normalerweise mit diesen Filtern gut funktionieren. Mithilfe der Belichtungsfusion können Sie Belichtungsreihen kombinieren, um Elemente wie Himmel, Vordergrund und Motiv auszugleichen. HDR kann dies auch erreichen, aber die Ergebnisse nach der Tonabbildung werden oft unnatürlich und unerwünscht.

Hier ist ein Beispiel für eine Belichtungsfusion mit drei Bildern und einem Vergleich mit der Ausgabe eines HDR-Prozesses mit Tone Mapping.

Ich habe mit diesen drei Quellbildern begonnen: Quellbilder

Dies ist die Ausgabe, nachdem die anfängliche Belichtungsfusion durchgeführt wurde: Nach der Belichtung fixieren

Dies ist die Ausgabe, nachdem die Belichtungsfusion durchgeführt und Lightroom-Anpassungen vorgenommen wurden: Nach der Belichtung Fusion und Lightroom

Dies ist die Ausgabe von denselben drei Quellbildern, für die HDR-Tonzuordnung und Lightroom-Anpassungen verwendet wurden: HDR nach Tonemapping

Die Belichtungsfusion unterscheidet sich erheblich von HDR-Bildern (High Dynamic Range), mit denen die meisten von uns vertraut sind, da sie ein Bild mit geringem Dynamikumfang ohne einen Zwischenschritt der Tonzuordnung erzeugt . Die beiden können verwechselt werden, da beide mehrere Eingabebilder aufnehmen und sie in ein einziges Ausgabebild umwandeln. Die verschmolzene Ausgabe von Belichtungsfusion ist für eine Szene viel wahrer als für HDR-Fotos. HDR-Fotos weisen sehr ungleichmäßige Übergänge auf und sehen oft unrealistisch aus. Auf der anderen Seite erfassen Belichtungsfusionsbilder nur genau die Tonwerte, die die Szene aufwies, ohne dass eine Tonzuordnung erforderlich ist.

Der Begriff Belichtungsfusion wird heute in der Regel für den automatisierten Prozess des Kombinierens mehrerer Bilder zu einem Bild mithilfe von Software verwendet. Bevor die Software dies automatisierte, machten Fotografen dies seit Jahren, sowohl filmisch als auch digital. Im digitalen Sinne könnten wir zwei oder mehr Bilder aufnehmen und Elemente aus jedem zusammenfügen, um sie zu einem endgültigen Bild zu kombinieren. Das Ergebnis würde oft verhindern, dass Bereiche übermäßig hervorgehoben werden oder Details verloren gehen.

Die wahre Magie der Belichtungsfusion besteht darin, dass die Software aus jedem Bild sehr schnell die besten Stücke ermittelt. Sie könnten dies in Photoshop mit sehr viel Zeit selbst tun, aber der gesamte Prozess wird mithilfe von Algorithmen in der Software automatisiert und beschleunigt den Prozess erheblich. Bis zu einem gewissen Grad ist dies dasselbe wie bei der Belichtungsfusion, jedoch in einem wesentlich grundlegenderen Maßstab. Ein Beispiel dafür finden Sie weiter unten in der Lektüre der Lichtlandschaft.

Die Belichtungsfusion kann auch verwendet werden, um den Fokus zu stapeln und Bilder zu erzielen, die sonst aufgrund einer geringen Schärfentiefe nicht möglich wären. Dies kann in vielen Fällen nützlich sein, und der eigentliche Trick ist, dass die Belichtungsfusion in der Regel das optimale Bild selbst berechnen kann.

Einige Beispiele für Belichtungsfusionssoftware sind:

Insgesamt ist die Belichtungsfusion eine Technik, mit der die Hindernisse überwunden werden, die von Digitalkameras mit begrenztem Dynamikbereich ausgehen. Durch die Aufnahme einer Reihe von Bildern in Klammern können wir den gesamten Dynamikumfang einer Szene in ein einziges Bild umwandeln. Dies ist auch bei der HDR-Fotografie der Fall, aber da moderne Bildschirme einen geringen Dynamikbereich aufweisen, müssen wir die Tonwertzuordnung verwenden, um das Bild anzuzeigen. Die Belichtungsfusion umgeht diesen Schritt und kombiniert mehrere Belichtungen auf eine typischerweise automatisierte und effiziente Weise zu einem einzigen Bild mit niedrigem Dynamikbereich. Die Ausgabe ist sehr originalgetreu und kann dabei helfen, Über- oder Unterbelichtungsfälle zu überwinden.

Weitere Lektüre

In der Vergangenheit wurde der Prozess auch als "Exposure Blending" bezeichnet, sodass die Forschung zu diesem Thema für Interessenten von Vorteil sein kann.


Härter von Hand zu sein, ist eine Untertreibung! Die meisten Algorithmen wählen ein anderes Gewicht pro Pixel.
Itai

@Itai - Das ist wahr, ich werde detaillierter hinzufügen, was der Fusionsprozess tatsächlich tut.
dpollitt

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Es ist zu beachten, dass ein HDR-Bild nur das 32-Bit-Quellbild ist. Die endgültige Ausgabe von HDR-Verarbeitung und Tonzuordnung ist auch ein Bild mit geringem Dynamikumfang! In dieser Hinsicht unterscheiden sich HDR und EF nicht so sehr ... jedoch ist es der algorithmische Ansatz und in gewissem Maße die Menge an fotografischem Geigen, die die beiden unterscheiden.
jrista

@jrista - Du musst auch mit verschmolzenen Bildern experimentieren. Probieren Sie Photomatix Pro zum Enfundieren aus und Sie werden immer noch viele Schieberegler zum Umschalten und Spielen sehen. Ich stimme dem hervorgehobenen Punkt zu, beide Methoden erzeugen Bilder mit geringem Dynamikumfang.
dpollitt

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Nach meiner Erfahrung ergibt die Belichtungsfusion im Allgemeinen ein weitaus realistischeres / ansprechenderes Bild, aber ich verstehe, dass dies auf die persönlichen Vorlieben zurückzuführen ist. Die Belichtungsfusionsfunktion in Photomatix Pro ist sehr gut.
Markieren Sie JP

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Um die Antwort von dpollitt zu ergänzen, behalten Sie mit der Belichtungsfusion die Beziehung zwischen den Tönen in der Originalszene bei. Wenn Punkt A im Originalbild heller als Punkt B ist, ist er nach dem Zusammenführen der Bilder immer noch heller.

Da bei HDR die zusammengeführte Datei den Dynamikbereich des Ausgabegeräts überschreitet, müssen Sie sie mit einer Tonzuordnung versehen. In diesem Vorgang können lokale Bereiche entstehen, in denen die relativen Töne nicht mit denen der Originalbilder übereinstimmen. Ein heller, fast verwaschener Himmel und ein dunkler Vordergrund können zu einem hellen Vordergrund und einem dunklen, bedrohlichen Himmel führen!

Bei den drei Belichtungen von dpollitt sind die Wolken beispielsweise heller als in jedem anderen Teil der Szene. Im Ergebnis der Belichtungsfusion sind die Wolken noch heller, aber der schattige Vordergrund wurde angehoben. In der HDR-Version ist ein Teil des dunklen Wolkenbereichs dunkler als der Vordergrundbelag, was nicht dem Original entspricht.


Direkt am. Fühlen Sie sich frei, meine Antwort für alles zu bearbeiten, was Sie für richtig halten.
Dpollitt

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Wenn Punkt A im Originalbild heller als Punkt B ist, ist er nach dem Zusammenführen der Bilder immer noch heller. : Es ist mir mathematisch nicht klar, warum das stimmt. Wäre dies der Fall, würde EF wahrscheinlich zu Ergebnissen führen, die mit einem HDR-Bild ohne Tonzuordnung vergleichbar sind (möglicherweise wird jedoch eine globale Tonkurve angewendet). Da EF nicht lokal unterschiedliche Masken haben , die unterschiedliche Gewichtung der Eingangsbilder geben, ich bin nicht sicher , wie die Aussage , die ich zitierte würde garantiert werden.
Coneslayer

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Bei der Belichtungsfusion werden Gewichtungen für Kontrast, Sättigung und Belichtung verwendet. Ich nehme an, Sie haben Recht, dass es je nach Gewichtung kein absolutes Ergebnis ist. In der Tat könnten Sie wahrscheinlich surrealistische, übertriebene Ergebnisse mit extremer Gewichtung erzielen.
MikeW
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