ロハでHDRパノラマ (16): トーンマッピングパラメータ

かねてからトーンマッピングのパラメータの見直しの必要を感じていた。街撮りの写真なんかは、飽きの来ない感じ・極端なハローが出ない・しっかりと暗部の持ち上げが効く、などを重視してた。感覚的に言えば、HDRとしては薄味気味。ただ、景勝地などで撮った写真はもうちょっとイジりたい、バタ臭くしたい。

面倒くさいから放っておいたんだが。重い腰をあげて実験してみる。

結果は上々。ワシの場合は、pfstmo_mantiuk06とpfstmo_fattal02を軸に絵を作ってる。バタ臭い感じにしたいんで、fattalで細部のコントラストを強調し、ちょいハローが目立つようにすることにする。ところで、パラメータのαとかβとかって何?manページにはこう書いてある。

...snip
OPTIONS
 --alpha <val>, -a <val>
  Set alpha parameter. <val> defines the threshold gradient  value
  (luminance differents of adjacent pixels) below which the gradi‐
  ents are amplified (detail enhancement) and above which the gra‐
  dients are attenuated (global contrast reduction).
   Suggested  range  is  1  to  0.0001. It is reasonable to change
  parameters by orders of magnitude, so for instance  trying  0.1,
  0.01, 0.001 etc.  (see paper for details).

 --beta <val>, -b <val>
  Set  beta  parameter. <val> sets the strength of gradient (local
  contrast) modification.  Suggested range is  0.8  to  0.96  (see
  paper  for details).  Value of 1 does not change contrasts, val‐
  ues above 1 reverse the effect: global contrast is stretched and
  details  are  attenuated.   Values below 0.5 lead to very strong
  amplification of  small  contrast,  so  consider  using  --noise
  parameter close to 'alpha' value to prevent noise.

 --saturation <val>, -s <val>
  Amount  of  color  saturation.  Suggested  range  is 0.4 to 0.8.
  Default value: 0.6.
snip...

勝手に訳すとこんな感じか、

あるぱ
隣り合う画素の輝度と比較し、<あるぱ>より小さければディテール強調の
効果を大きく、<あるぱ>より大きければ効果を弱くする。オススメは1から
0.0001くらい。一桁ずつ試してみると良いよ。詳しくは論文読んでね。

べた
局所的なコントラストの変化の具合を調整する。オススメは0.8から0.96
ぐらい。1.0だとコントラストに変化は無く、1.0より大きいと効果は逆転。
<べた>が0.5より小さいとノイズが増えるんで、後述の<のいづ>パラメータを
使ってね。

で、パラメータを振って並べてみる。(param.sh 直)

横に6枚、縦に4枚。横方向はα一定、縦方向はβ一定としている。

  • 上下に比較すると、強調される陰影の緩急に変化が見られる。上は急な変化、下は緩く変化している。これがαの効果。
  • 上の写真を左から右に見ると、強調されているディテールの大きさが変化しているのが良く分かる。左は細部の陰影が、右側では大きな陰影が強調されている。これはβの効果。


オリジナルの画像と比較すると分かりやすいかも。


要するに、撮影の題材によってパラメータは変化させなければならない、つうことだ。ガーン、楽は出来ねえ。まいいや、エイヤで、パラメータを決めてしまう。ワシのデフォルトは、

a = 0.25
b = 0.84
s = 0.75

だっ。sは彩度、後段のmantiuk06の画像との合成のときの相性で勝手に決定した。んで、でっち上げた。左がでっち上げ、右はオリジナル、真ん中は差分。


うーん、細部ばかり強調されているなあ。主題のステップストーンを浮かせたいんだがなあ。まだまだ検討の余地アリだな。

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