High Dynamic Range Rendering, HDRR

수업내용과 wikipedia를 참조해서 작성한 것임.

사진을 찍었는데, 사진이 지나치게 어둡게 나오거나, 아주 밝게 나와서 보여야할 사물이 잘 안보이게 되는 경우가 있다.

우리가 파악할 수 있는 밝기 값의 범위에 대해, 사진기는 그 범위를 전부 잡아내지 못한다. 물론, 필름 상에 구현된 밝기를

종이 위에서 완벽히 나타낼 수 있지 못한다.

그와 같은 종래의 렌더링은 밝기를 세밀하게 나타내지 못하는데, 이것을  HDRR과 대비하는 의미에서  LDRR이라고 한다.

HDRR은,

재현될 이미지의 밝기 값을 넓은 범위로 표현할 수 있다. 따라서

밝은 사물들은 진짜로 밝게 보인다.

어두운 사물들은 진짜로 어둡게 보인다.

밝은 사물이거나 어두운 사물이든 디테일이 잘 보인다.

하이 다이내믹 레인지 맵을 복원 한다 하더라도, 화면에서 로우 다이내믹 레인지로 표현되어야할 필요가 생긴다.

그렇다면, 하이 다이내믹에서의 밝기 값들이 로우 다이내믹에서의 그것들로 매핑이 되어야 한다.
여기서 톤매핑이라는 용어가 나온다.

 톤 매핑이란, 하이 다이내믹 레인지의 컬러 값들을 컴퓨터 디스플레이 장치에 표현 가능한 로우 다이내믹 레인지로 매핑하는 기법을 말한다. (단, 라이팅 계산은 하이 다이내믹 레인지에서 일어난다.) 일반적으로, 톤 매핑은 비선형적이다. 다시 말해, 흑색 영역에서는 충분한 레인지를 보존하고, 백색으로 갈수록 다이내믹 레인지를 제한한다. 이 기법은 사람이 봐서 전체적으로 디테일 및 대비가 좋은 이미지를 만들어 낸다.

실제로,

그래픽스 엔지니어 폴 데베벡 (Paul Debevec) 이 SIGGRAPH에 서로 다른 노출을 주어 찍은  여러 장의 사진으로부터 하이 다이내믹 레인지 맵을 복원하는 방법에 대한 논문(Recovering high dynamic range radiance maps from photographs)을 발표하였다. 이 방법의 등장에 따라 HDR 이미지는 HDR 이미지는 여러 장의 사진으로부터 얻은 이미지를 톤 매핑을 통해 만들어낸 이미지를 가리키는 용어로 널리 쓰이게 되었다.