Wie funktioniert die Belichtungsfusion?

Ich verstehe, dass "Belichtungsfusion" eine Methode zum Kombinieren verschiedener Belichtungen zu 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, als ob Photo.SE eine gute Referenz zu diesem Thema fehlt.

Antworten (2)

Die Belichtungsfusion ist ein Prozess, bei dem mehrere Bilder aufgenommen und zu einem einzigen Bild kombiniert werden, wobei nur die richtig belichteten Elemente beibehalten werden. Im Gegensatz zu HDR-Bildern ist die Belichtungsfusion einfacher, ergibt einen realistischeren Effekt und erfordert weniger Schritte.

Der Prozess der Belichtungsfusion (Fusion oder EF) 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 die Balance der Pixel im endgültigen Bild bestimmt. Einige Anwendungen bezeichnen diese Entscheidung als Auswahl der "guten" oder "besten" Pixel. Sie können die Einstellungen optimieren, die das Gleichgewicht in einigen Softwareimplementierungen der Belichtungsfusionssoftware bestimmen.

Ein gutes Beispiel dafür, wann Belichtungsfusion sinnvoll sein könnte, ist, wenn Sie keinen Verlaufsfilter mit neutraler Dichte (ND) zur Verfügung haben oder die Szene, die Sie aufnehmen, keine klar definierten Bereiche hat, die normalerweise gut mit diesen Filtern funktionieren. Sie können Belichtungsfusion verwenden, um Belichtungsreihen zu kombinieren, um Elemente wie Himmel, Vordergrund und Motiv auszugleichen. HDR kann dies auch erreichen, aber oft werden die Ergebnisse nach dem Tonemapping unnatürlich und unerwünscht.

Hier ist ein Beispiel für die Belichtungsfusion mit drei Bildern im Vergleich zur Ausgabe eines HDR-Prozesses mit Tonemapping.

Ich begann mit diesen drei Quellbildern:Quellbilder

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

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

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

Die Belichtungsfusion unterscheidet sich erheblich von Bildern mit hohem Dynamikbereich (HDR), mit denen die meisten von uns vertraut sind, da sie ein Bild mit niedrigem Dynamikbereich ohne Zwischenschritt der Tonwertzuordnung erstellt . Die beiden können verwechselt werden, da sie beide mehrere Eingabebilder nehmen und sie in ein einziges Ausgabebild umwandeln. Die verschmolzene Ausgabe der Belichtungsfusion entspricht einer Szene viel mehr als HDR-Fotos. HDR-Fotos haben sehr ungleichmäßige Übergänge und sehen oft unrealistisch aus. Belichtungsfusionsbilder hingegen erfassen nur genau die Tonarten, die die Szene hatte, ohne Tonwertzuordnung.

Der Begriff Belichtungsfusion wird heute typischerweise für den automatisierten Prozess verwendet, bei dem mehrere Bilder mithilfe von Software zu einem kombiniert werden. Bevor die Software dies automatisierte, haben Fotografen dies jahrelang getan, sowohl in filmischer als auch in digitaler Hinsicht. Im digitalen Sinne könnten wir zwei oder mehr Bilder nehmen und Elemente von jedem zusammenfügen, um sie zu einem endgültigen Bild zu kombinieren. Das Ergebnis verhindert oft, dass Bereiche übermäßig überstrahlt werden oder Details verloren gehen.

Die wahre Magie der Belichtungsfusion besteht darin, dass die Software sehr schnell ermittelt, welche Teile aus jedem Bild die besten sind. Sie könnten dies mit viel Zeitaufwand in Photoshop 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 die Belichtungsfusion, jedoch in einem viel einfacheren Maßstab. Ein Beispiel dafür findet sich weiter unten in der weiterführenden Lektüre zur Leuchtenden Landschaft.

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 praktisch sein, und der eigentliche Trick besteht darin, dass die Belichtungsfusion normalerweise das optimale Bild selbst berechnen kann.

Einige Beispiele für Belichtungsfusionssoftware sind:

Insgesamt ist die Belichtungsfusion eine Technik, die die Hindernisse überwindet, die durch Digitalkameras mit begrenztem Dynamikbereich entstehen. Durch die Aufnahme einer Reihe von Belichtungsreihen können wir den gesamten Dynamikbereich einer Szene nutzen und in ein einzelnes Bild umwandeln. Die HDR-Fotografie tut dies ebenfalls, aber da moderne Displays einen geringen Dynamikbereich haben, müssen wir die Tonzuordnung verwenden, um das Bild anzuzeigen. Die Belichtungsfusion umgeht diesen Schritt und kombiniert mehrere Belichtungen auf typischerweise automatisierte und effiziente Weise zu einem einzigen Bild mit niedrigem Dynamikbereich. Die Ausgabe entspricht sehr genau der Originalszene und kann dabei helfen, Fälle von Über- oder Unterbelichtung zu überwinden.

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In der Vergangenheit wurde das Verfahren auch als „Exposure Blending“ bezeichnet, sodass die Forschung zu diesem Thema für Interessierte von Nutzen sein kann.

Es von Hand schwieriger zu machen, ist eine Untertreibung! Die meisten Algorithmen wählen ein anderes Gewicht pro Pixel.
@Itai - Das stimmt, ich werde detaillierter hinzufügen, was der Fusionsprozess tatsächlich tut.
Es sollte beachtet werden, dass ein HDR-Bild nur das 32-Bit-Quellbild ist. Die endgültige Ausgabe der HDR-Verarbeitung und Tonzuordnung ist ebenfalls ein Bild mit niedrigem Dynamikbereich! In dieser Hinsicht unterscheiden sich HDR und EF nicht so sehr ... es ist jedoch der algorithmische Ansatz und bis zu einem gewissen Grad die Menge an Fotografen, die die beiden unterscheiden.
@jrista - Sie müssen auch mit verschmolzenen Bildern herumspielen. Probieren Sie Photomatix Pro aus, um es zu verschmelzen, und Sie werden immer noch viele Schieberegler sehen, mit denen Sie umschalten und spielen können. Ich stimme dem hervorgehobenen Punkt zu, beide Methoden erzeugen Bilder mit niedrigem Dynamikbereich.
@dpollitt: Ich denke, Sie können mit Enfuse herumspielen, aber nach meiner bisherigen Erfahrung ist der erforderliche Aufwand an Fummelei weitaus geringer als bei HDR. Mit HDR erhalten Sie selten direkt ein akzeptables Bild ... ein gewisses Maß an Tonzuordnung ist erforderlich. Mit Enfuse können Sie normalerweise einfach eine Reihe von Bildern durchlaufen lassen, und es wird auf Anhieb etwas sehr Akzeptables erzeugt. Wenn Sie für Perfektion optimieren müssen, erfordert das Optimieren bei weitem weniger Aufwand als bei HDR.
@jrista - Ja, ich stimme dir zu. Ich habe eine Sache in den Kommentaren geschrieben, aber eine andere in meinem Post-Update gesagt :) "Sie können einige dieser Einstellungen in einigen Softwareimplementierungen von Belichtungsfusionssoftware optimieren.". Ich stimme von Anfang an zu, Fusionsbilder sehen ohne Optimierungen normalerweise gut aus, und ohne Tone Mapping sieht HDR normalerweise schrecklich aus :)
"im Gegensatz zu" <-- har har
Meiner Erfahrung nach sorgt die Belichtungsfusion im Allgemeinen für ein viel realistischeres/gefälligeres Bild, aber ich verstehe, dass dies von persönlichen Vorlieben abhängt. Die Belichtungsfusionsfunktion in Photomatix Pro ist sehr gut.
Danke für deine Tipps - sie sind sehr hilfreich. Von den von Ihnen bereitgestellten Fotos haben Sie Aufnahmen gemacht, die die hellen und dunkleren Bereiche des Bildes abdecken. Ist das wichtig oder kann ich meine Aufnahmen ausklammern? Wie hoch sollten die Belichtungen sein? Eine Frage zum Kombinieren von Fotos innerhalb des LR/enfuse-Programms Nr. 3 "Enfuse", wie sollten Belichtung, Sättigung, Kontrastgewichte eingestellt werden, was wäre Ihre Empfehlung dafür.
Tone Fusion ist eine Form der Bildgebung mit hohem Dynamikbereich. So war das Ausweichen und Brennen, das Ansel Adams zu einer hohen Kunst erhob. So war das erste bekannte Bild, das in den 1850er Jahren von Gustave Le Gray aus zwei separaten Aufnahmen einer Meereslandschaft hergestellt wurde. Der größte Unterschied zwischen TF und dem, was viele als HDR bezeichnen, ist meiner Meinung nach der Punkt, an dem die Tonzuordnung durchgeführt wird. Mit TF tonen Sie (falls gewünscht) jedes Bild vor dem Zusammenführen. Mit "HDR" tonen Sie sie nach dem Zusammenführen ab.

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, bleibt er nach dem Zusammenfügen der Bilder immer noch heller.

Da die zusammengeführte Datei bei HDR den Dynamikbereich des Ausgabegeräts überschreitet, müssen Sie sie tonzuordnen, und bei diesem Vorgang können Sie mit lokalen Bereichen enden, in denen die relativen Farbtöne nicht die gleichen sind wie in den Originalbildern. Ein heller, fast ausgewaschener Himmel und ein dunkler Vordergrund können zu einem hellen Vordergrund und einem dunklen, bedrohlichen Himmel führen!

Beispielsweise sind in den 3 Aufnahmen von dpollitt die Wolken heller als jeder andere 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 das Pflaster im Vordergrund, was nicht den Originalbildern entspricht.

Direkt am. Fühlen Sie sich frei, meine Antwort für alles zu bearbeiten, was Sie für richtig halten.
Wenn Punkt A im Originalbild heller als Punkt B ist, bleibt er nach dem Zusammenfügen der Bilder immer noch heller. : Es ist mir mathematisch nicht klar, warum das wahr sein sollte. Wenn es wahr wäre, klingt es so, als würde EF Ergebnisse liefern, die mit einem HDR-Bild ohne Tonzuordnung vergleichbar sind (aber möglicherweise mit einer globalen Tonwertkurve). Da EF über lokal variierende Masken verfügt , die den Eingabebildern unterschiedliche Gewichte verleihen, bin ich mir nicht sicher, wie die von mir zitierte Aussage garantiert werden würde.
Nun, Belichtungsfusion verwendet Gewichtungen für Kontrast, Sättigung und Belichtung. Ich denke, Sie haben Recht, dass es je nach Gewichtung kein Absolut ist. Tatsächlich könnten Sie mit extremen Gewichtungen wahrscheinlich surrealistische, übertrieben aussehende Tone-Map-Ergebnisse erzeugen.