Recuperação de curva de
respostas para High Dynamic
Range Images
Rodrigo Martins
FCG 2005/1
Profº Marcelo Gattass
Introdução



Objetivo: criar um mapa de radiância a
partir de um conjunto de imagens.
Olho humano é capaz de perceber uma
maior variação de dinâmica que as
imagens digitais comuns.
Permite a utilização de efeitos em
imagem digital com qualidade muito
maior.
Introdução
Exposição X = E * Dt
 E = Radiancia.
 Dt = Tempo de exposição do pixel
à luz.

Processo
Após o processo de digitalização
obtemos um valor Z para o pixel.
 Z é uma função não linear da
exposição X.

Z = f(X)
 Z = f(E*Dt)

Curva de respota
Zij = f(Ei * Dj )
f-1 (Zij) = (Ei * Dj )
ln f -1(Zij) = ln(Ei) + ln(Dj)
g(Zij) = ln(Ei) + ln(Dj)
Curva de resposta

Como os valores em x variam de 0..255,
basta recuperar os valores da função
neste domínio.
Curva de resposta

O problema então pode ser definido
como a resolução em mínimos
quadrados para:
Curva de resposta
Sistema linear super determinado
 O algoritmo proposto no paper
utiliza Single Value Decomposition

Implementação




Feita em C++.
Lê um conjunto de imagens estáticas
com tempos de exposição diferentes.
Utiliza Single Value Decompositon para
encontrar g(Zij) e o logarítmo da
exposição
Retorna as curvas de resposta para os
canais R,G e B.
Programa
Escolha de pixels
Em [Deb] a escolha dos pixels é
feita manualmente.
 Escolha bem distribuida entre Zmin
Zmax.
 Algoritmo pseudo aleatório simples


Quão próximo do resultado final
original ?
Resultados – Canal R
250
200
150
100
50
0
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
Resultados – Canal G
250
200
150
100
50
0
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
Resultados – Canal B
250
200
150
100
50
0
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
Conclusões
Escolha pseudo aleatória de pixels
pode permitir reconstruir a curva
corretamente.
 O número de pixels para escolhas
ruins torna o algortimo lento.
 A função do canal B não foi tão bem
recuperada quanto aos canais R e G.

Proximas tarefas
Definir um formato de arquivo para
armazenamento de imagens HDR
(RADIANCE, OpenEXR...)
 Implementar um algoritmo para a
escolha de poucos pixels que
permitam reconstruir a curva de
resposta.

Referências

[Deb] Paul Debevec, Jitendra Malik
Recovering High Dynamic Range Radiance
Maps from Photographs. Siggraph.