amuzeshtak
کاربر تازه وارد
اگرچه در گفتار اکثر زمانها فکر میکنیم به نصاویر 360 درجه HDRI یا HDR میگوییم ولی این درست نیست.ممکنه تصویری 360 درجه باشه ولی HDRI نباشه !!!
کلمه HDR یا HDRI از حروف اول این کلمات به وجود میاد :
High Dynamic Range Image
که نیاز به توضیح داره.
به صورت عادی کلیه تصاویری که عکس میگیریم یا در کامپیوتر میسازیم ، پیکسل های ان از لحاظ رنگ در بازه بین 0 تا 1 (یا 0 تا 255 ) قرار دارند.
یعنی اگر مثلا جایی در تصویر دارای رنگ سفید خالص باشه سه رنگ اصلی ان دارای عدد های 1 1 1 میباشد.
بنابراین اگر در وسط ظهر از شخصی عکس بگیریم که لباس سفید پوشیده و خورشید هم در قاب عکس قرار داشته باشه ، وقتی اون عکس را در کامپیوتر میبریم ، عدد های رنگی لباس شخص با دایره خورشید یکیه ! چون هر دو سفید هستند و هر دو عددشون هست 1 1 1
این در حالیه که در دنیای واقعی این چنین نیست و اگرچه ممکنه دو چیز سفید به نظر بیاد ، ولی سفیدی خورشید ممکنه هزاران برابر بیشتر از سفیدی لباس باشه !
بنا بر این توصیف ، تصاویر HDRI بر خلاف تصاویر معمولی قادر هستند بازه بسیار بیشتری از رنگ ها را در خود ذخیره کنند ، به طوری که اگر همان عکس را به صورت HDRI بگیرید ، وقتی در فتوشاپ عدد رنگی لباس را با خورشید مقابسه کنید ، متوجه میشوید که مثلا رنگ لباس برابره با 1 1 1 و رنگ خورشید یا انعکاس ان روی اشیا برابره با 20 20 20.
در این صورت چون رنگ ها به اصطلاح Clamp نمیشوند ، وقتی در فتوشاپ brightness تصویر را خیلی کم کنید ، متوجه میشوید که میشه کاری کرد که فقط دایره خورشید باقی بمانه ولی بقیه تصویر سیاه بشه !
بالعکس اگر عکسی از بیرون یک خانه به صورت HDRI بگیرید که داخل خانه را نشون میده ، به صورت عادی ممکته داخل خانه سیاه و تاریک دیده بشه ، ولی وقتی brightness تصویر را زیاد کنید ، متوجه میشوید کم کم اشیا داخل خانه از دل تاریکی نمایان میشوند ، چون اطلاعت رنگ ها در تاریکی همه روی عدد صفر clamp و محدود نمیشوند و اعداد رنگی بسیار بسیار ناچیز برای پیکسل های داخل تاریکی ذخیره میشوند. (مانند عکس بالا)
فواید HDRI
خوب با توجه به این تعاریف میتونیم بگیم که یکی از بیشترین کاربرد های انها در برنامه های سه بعدی برای اعمال نور پردازی میباشد ، به همان دلیل که اطلاعت رنگی منابع نور مثل خورشید کامل ذخیره میشوند ، بنابراین موتور های رندر به راحتی میتوانند منابع نور را تشخیص دهند و از انها به عنوان عامل نورپردازی استفاده کنند.
به همین دلیله که اكثر تصاویر 360 درجه را HDRI تشکیل میدهند.
اما ممکنه تصاویر 360 درجه ای هم باشه که HDRI نباشه !
معمولا از این تصاویر زمانی استفاده میکنند که اون تصویر قرار نیست برای نور پردازی استفاده بشود و فقط به عنوان انعکاس استفاده میشوند.
کاربرد دیگر
ما میتونیم در مرحله رندر فریم های خود ره به صورت HDRI رندر کنیم تا اطلاعات رنگ و نور کامل ذخیره بشود.
در این حالت نرم افزارهی کامپوزیت مثل nuke خیلی بهتر میتونه تفاوت بین تاریکی و روشنی رو تشخیص بده و اعمال بسیاری از افکت ها نظير glow خیلی دقیق تر اتفاق میوفته ، در مراحل color correction و color grading همه به دلیل برخورداری از طیف وسیع تر نور ، این عملیات خیلی بهتر اتفاق میوفته.
در دنیای امروز جلوه های ويژه شاید نشه پروژه ای رو نام برد که نصاویر خود را به صورت HDRI رندر نکنند !
==== در چه فرمت هایی میشه اطلاعات HDRI را ذخیره کرد ?
به طور کل هر فرمتی که توانایی ذخیره اطلاعات 32 bit را داشته باشه ، میتونه این اطلاعات را ذخیره کنه ، معروفترین این فرمت ها فرمت exr یا OpenExr میباشد ولی به جز ان فرمت های دیگری هم نظير tiff , iff , hdr, pic , dtex ,و غیره وجود دارند.
=== نحوه عکسبرداری به صورت HDRI
اگرچه ساخت این تصاویر در کامپیوتر در مرحله رندر اسان است ، ولی برای عکسبرداری باید یکسری مراحل اضافه انجام داد. معمولا از یک سوژه با چندین exposure مختلف عکس میگیرند تا بتونند اطلاعات دقیقی از تاریک ترین حالت لنز تا روشن ترین حالت لنز در اختیار داشته باشند ، سپس با روی هم قرار دادن یا جمع کردن این تصاویر روی هم تصاویر HDRI بدست میاد.
==== محدودیت های این تصاویر
شاید تنها محدودیت این تصاویر حجم بالای فایل انها باشد ، دلیل ان هم این است که این تصاویر باید اطلاعات خیلی بیشتری از رنگ و نور را در خود ذخیره کنند ، اما مثلا یک فایل jpg معمولی فقط لازمه اطلاعات رنگ را در بازه 0 تا 1 ( یا 0 تا 255 ) ذخیره کنه .
همچنین با توجه به بالابودن حجم فایل های ان کمی رم سیستم بیشتر استفاده میشه و به موجب ان عملیات کامپوزیت کمی کندتر میشه.
===== نتیجه گیری
تصاویر HDRI به تصاویری گفته میشود که اطلاعات رنگ و نور در بازه بیشتر از 0 تا 1 ذخیره میشه که به موجب ان میتوان بین منابع نور و سایر اشیا روشن و براق و همچنین سفید تفاوت قائل شد. همچنین در این تصاویر معمولا تاریکی محض وجود ندارند.
از این تصاویر معمولا در مرحله رندر برای ساخت منابع نور واقعی و همچنی در مرحله کامپوزیت استفاده میشود.
تنها فرمت های خاصی توانایی ذخیره این تصاویر را دارند که مهمترین انها exr میباشد.
معمولا بیشتر تصاویر 360 را به صورت HDRI میسازند تا بتوان از انها برای ساخت منابع نور در نرم افزار استفاده کرد.
کلمه HDR یا HDRI از حروف اول این کلمات به وجود میاد :
High Dynamic Range Image
که نیاز به توضیح داره.
به صورت عادی کلیه تصاویری که عکس میگیریم یا در کامپیوتر میسازیم ، پیکسل های ان از لحاظ رنگ در بازه بین 0 تا 1 (یا 0 تا 255 ) قرار دارند.
یعنی اگر مثلا جایی در تصویر دارای رنگ سفید خالص باشه سه رنگ اصلی ان دارای عدد های 1 1 1 میباشد.
بنابراین اگر در وسط ظهر از شخصی عکس بگیریم که لباس سفید پوشیده و خورشید هم در قاب عکس قرار داشته باشه ، وقتی اون عکس را در کامپیوتر میبریم ، عدد های رنگی لباس شخص با دایره خورشید یکیه ! چون هر دو سفید هستند و هر دو عددشون هست 1 1 1
این در حالیه که در دنیای واقعی این چنین نیست و اگرچه ممکنه دو چیز سفید به نظر بیاد ، ولی سفیدی خورشید ممکنه هزاران برابر بیشتر از سفیدی لباس باشه !
بنا بر این توصیف ، تصاویر HDRI بر خلاف تصاویر معمولی قادر هستند بازه بسیار بیشتری از رنگ ها را در خود ذخیره کنند ، به طوری که اگر همان عکس را به صورت HDRI بگیرید ، وقتی در فتوشاپ عدد رنگی لباس را با خورشید مقابسه کنید ، متوجه میشوید که مثلا رنگ لباس برابره با 1 1 1 و رنگ خورشید یا انعکاس ان روی اشیا برابره با 20 20 20.
در این صورت چون رنگ ها به اصطلاح Clamp نمیشوند ، وقتی در فتوشاپ brightness تصویر را خیلی کم کنید ، متوجه میشوید که میشه کاری کرد که فقط دایره خورشید باقی بمانه ولی بقیه تصویر سیاه بشه !
بالعکس اگر عکسی از بیرون یک خانه به صورت HDRI بگیرید که داخل خانه را نشون میده ، به صورت عادی ممکته داخل خانه سیاه و تاریک دیده بشه ، ولی وقتی brightness تصویر را زیاد کنید ، متوجه میشوید کم کم اشیا داخل خانه از دل تاریکی نمایان میشوند ، چون اطلاعت رنگ ها در تاریکی همه روی عدد صفر clamp و محدود نمیشوند و اعداد رنگی بسیار بسیار ناچیز برای پیکسل های داخل تاریکی ذخیره میشوند. (مانند عکس بالا)
فواید HDRI
خوب با توجه به این تعاریف میتونیم بگیم که یکی از بیشترین کاربرد های انها در برنامه های سه بعدی برای اعمال نور پردازی میباشد ، به همان دلیل که اطلاعت رنگی منابع نور مثل خورشید کامل ذخیره میشوند ، بنابراین موتور های رندر به راحتی میتوانند منابع نور را تشخیص دهند و از انها به عنوان عامل نورپردازی استفاده کنند.
به همین دلیله که اكثر تصاویر 360 درجه را HDRI تشکیل میدهند.
اما ممکنه تصاویر 360 درجه ای هم باشه که HDRI نباشه !
معمولا از این تصاویر زمانی استفاده میکنند که اون تصویر قرار نیست برای نور پردازی استفاده بشود و فقط به عنوان انعکاس استفاده میشوند.
کاربرد دیگر
ما میتونیم در مرحله رندر فریم های خود ره به صورت HDRI رندر کنیم تا اطلاعات رنگ و نور کامل ذخیره بشود.
در این حالت نرم افزارهی کامپوزیت مثل nuke خیلی بهتر میتونه تفاوت بین تاریکی و روشنی رو تشخیص بده و اعمال بسیاری از افکت ها نظير glow خیلی دقیق تر اتفاق میوفته ، در مراحل color correction و color grading همه به دلیل برخورداری از طیف وسیع تر نور ، این عملیات خیلی بهتر اتفاق میوفته.
در دنیای امروز جلوه های ويژه شاید نشه پروژه ای رو نام برد که نصاویر خود را به صورت HDRI رندر نکنند !
==== در چه فرمت هایی میشه اطلاعات HDRI را ذخیره کرد ?
به طور کل هر فرمتی که توانایی ذخیره اطلاعات 32 bit را داشته باشه ، میتونه این اطلاعات را ذخیره کنه ، معروفترین این فرمت ها فرمت exr یا OpenExr میباشد ولی به جز ان فرمت های دیگری هم نظير tiff , iff , hdr, pic , dtex ,و غیره وجود دارند.
=== نحوه عکسبرداری به صورت HDRI
اگرچه ساخت این تصاویر در کامپیوتر در مرحله رندر اسان است ، ولی برای عکسبرداری باید یکسری مراحل اضافه انجام داد. معمولا از یک سوژه با چندین exposure مختلف عکس میگیرند تا بتونند اطلاعات دقیقی از تاریک ترین حالت لنز تا روشن ترین حالت لنز در اختیار داشته باشند ، سپس با روی هم قرار دادن یا جمع کردن این تصاویر روی هم تصاویر HDRI بدست میاد.
==== محدودیت های این تصاویر
شاید تنها محدودیت این تصاویر حجم بالای فایل انها باشد ، دلیل ان هم این است که این تصاویر باید اطلاعات خیلی بیشتری از رنگ و نور را در خود ذخیره کنند ، اما مثلا یک فایل jpg معمولی فقط لازمه اطلاعات رنگ را در بازه 0 تا 1 ( یا 0 تا 255 ) ذخیره کنه .
همچنین با توجه به بالابودن حجم فایل های ان کمی رم سیستم بیشتر استفاده میشه و به موجب ان عملیات کامپوزیت کمی کندتر میشه.
===== نتیجه گیری
تصاویر HDRI به تصاویری گفته میشود که اطلاعات رنگ و نور در بازه بیشتر از 0 تا 1 ذخیره میشه که به موجب ان میتوان بین منابع نور و سایر اشیا روشن و براق و همچنین سفید تفاوت قائل شد. همچنین در این تصاویر معمولا تاریکی محض وجود ندارند.
از این تصاویر معمولا در مرحله رندر برای ساخت منابع نور واقعی و همچنی در مرحله کامپوزیت استفاده میشود.
تنها فرمت های خاصی توانایی ذخیره این تصاویر را دارند که مهمترین انها exr میباشد.
معمولا بیشتر تصاویر 360 را به صورت HDRI میسازند تا بتوان از انها برای ساخت منابع نور در نرم افزار استفاده کرد.
