高動態范圍影像顯示技術研究

朱宏宣

(北京電影學院中國電影高新技術研究院，北京 100088)

1高動態范圍影像簡介

高動態范圍影像(High Dynamic Range video，HDRv)是近年來逐漸興起的一種影像類型，它通過采用更多的位深、更先進的傳遞函數(Transfer Functions)來提升影像記錄景物亮度范圍的能力。

借助高動態范圍影像顯示設備，高動態范圍影像可以展現出比標準動態范圍影像更高的對比度、更豐富的層次，其亮度上的表現更接近人眼的感知范圍，配合其他的影像技術，可以使人們獲得更加逼真的視覺體驗。

高動態范圍影像與更早出現的高動態范圍圖像(High Dynamic Range Image,HDRI)不同。從獲取的角度來說，高動態范圍圖像最常見的獲取方法是通過一組曝光量不同的標準動態范圍圖像經融合而成，而高動態范圍影像則主要通過具有高動態范圍影像獲取能力的數字攝影機直接拍攝得到。從顯示的角度來說，高動態范圍圖像一般是在普通顯示設備上顯示，需要經過色調映射(Tone Mapping)將其轉換成為標準動態范圍圖像，以適應普通顯示設備較低的動態范圍。盡管經過色調映射后的圖像仍具有豐富的影調層次，但采用壓縮動態范圍產生的影調層次關系卻并不同于原始的場景，也不符合人們的視覺習慣。相比之下，高動態范圍影像則是在高動態范圍影像顯示設備上顯示,通過將其轉換成為符合某種高動態范圍電光傳遞函數(EOTF)的影像，再經過色調映射，即可在不同亮度范圍的高動態范圍影像顯示設備上顯示，呈現出高對比度、層次豐富的影像。……