Кіріспе
Суреттерде, бейнелерде, аудиода немесе радиода күшейтілген сигналды көрсету. Жоғары динамикалық диапазон (HDR), сондай-ақ кең динамикалық диапазон, ұзартылған динамикалық диапазон немесе кеңейтілген динамикалық диапазон деп аталатын сигнал, қалыптыдан жоғары динамикалық диапазонға ие. Бұл термин көбінесе суреттердің, бейнелердің, аудионың немесе радионың динамикалық диапазондарын талқылауда қолданылады. Ол сондай-ақ аналогты және цифрлық сигналдарды қоса алғанда, мұндай сигналдарды жазу, өңдеу және қайта өндіру тәсілдеріне де қатысты болуы мүмкін.
High dynamic range (HDR), also known as wide dynamic range, extended dynamic range, or expanded dynamic range, is a signal with a higher dynamic range than usual. The term is often used in discussing the dynamic ranges of images, videos, audio or radio. It may also apply to the means of recording, processing, and reproducing such signals including analog and digitized signals.
Суреттеу
Бұл жағдайда жоғары динамикалық диапазон термині бір көріністе немесе бейнеде жарық деңгейінің айтарлықтай өзгеруін білдіреді. Динамикалық диапазон – бұл аталған көріністің немесе бейненің ең жарқын және ең қараңғы бөліктері арасындағы жарықтық деңгейінің айырмасы. (HDRI) – бейнелердің немесе бейнежазбалардың динамикалық диапазонын кеңейтуге мүмкіндік беретін бейнелеу технологиялары мен әдістерінің жиынтығы. Ол бейнелер мен бейнежазбаларды түсіру, жасау, сақтау, тарату және көрсетуді қамтиды. Қазіргі заманғы фильмдер көбінесе жоғары динамикалық диапазонды камералармен түсіріледі, ал ескі фильмдерді де түрлендіруге болады, бірақ кейбір кадрлар үшін қолмен түзету қажет болуы мүмкін (мысалы, қара-ақ фильмдерді түстіге түрлендірген кезде). Сонымен қатар, арнайы эффектілер, әсіресе нақты және компьютерлік бейнелерді біріктіретін эффектілер, HDR түсірілім мен рендерингті қажет етеді. HDR бейнелері сахнадағы өзгерістердің уақыт бойынша қалай өзгеретінін дәл түсіру қажет болатын қолданбаларда да қолданылады. Бұл дәнекерлеу сияқты кейбір өндірістік процестерді бақылауда, автомобиль өнеркәсібіндегі жүргізушіге көмектесетін жүйелерде, бейнекөзқап жүйелерінде және басқа да салаларда маңызды.
Ұстау
Фото және бейне түсіруде, әдетте жоғары динамикалық диапазон (HDR) деп аталатын техника, фотосуреттер мен бейнелердің динамикалық диапазонын камераның өзіндік мүмкіндіктерінен асырып түсіруге мүмкіндік береді. Ол бір көріністің бірнеше кадрын әртүрлі экспозициямен түсіруден және оларды біріктіріп, жеке-жеке түсірілген кадрлардан гөрі жоғары динамикалық диапазонға ие кескінді жасаудан тұрады. Қазіргі заманғы телефондар мен камералардың кейбір сенсорлары тіпті чипте екі суретті біріктіре алады. Бұл сондай-ақ пайдаланушыға пикселдерді қысып алмастан тікелей көрсетуге немесе өңдеуге кең динамикалық диапазонды ұсынады. Қауіпсіздік саласында қолдануға арналған кейбір камералар әрбір кадр үшін екі немесе одан көп суретті автоматты түрде ұсынып, HDR бейнелерін түсіре алады. Мысалы, 30 кадр/секундтық бейне үшін сенсор 60 кадр/секундтық жылдамдықпен жұмыс істейді, оның тақ кадрлары қысқа экспозиция уақытында, ал жұп кадрлары ұзақ экспозиция уақытында түсіріледі. Қазіргі заманғы CMOS бейне сенсорлары көбінесе бір экспозициядан жоғары динамикалық диапазонды кескіндерді түсіре алады. Бұл көп экспозициялы HDR түсіру әдісін қолдану қажеттілігін азайтады. Жоғары динамикалық диапазонды кескіндер дәнекерлеу немесе автомобиль құрастыру сияқты өте кең динамикалық диапазонды қолдануларда қолданылады. Қауіпсіздік камераларында HDR орнына "кең динамикалық диапазон" термині қолданылады. Кейбір сенсорлардың сызықтық еместігіне байланысты кескіндерде артефакттар жиі кездеседі.
Рендеринг
Жоғары динамикалық диапазонды рендеринг (HDRR) – компьютерлік, ойын және ойын-сауық технологияларында қолданылатын 65 535:1 немесе одан жоғары динамикалық диапазонды пайдаланып, виртуалды ортаны нақты уақыт режимінде көрсету және бейнелеу процесі.
Динамикалық диапазонды сығылу немесе кеңейту
Суреттерді сақтау, тарату, көрсету және басып шығару технологияларының динамикалық диапазоны шектеулі. Егер түсірілген немесе құрастырылған суреттердің динамикалық диапазоны жоғары болса, оларды динамикалық диапазонын төмендету үшін тондық карталаудан өткізу қажет.
HDR нақты уақыт көрінісі
1970 және 1980 жылдары Стив Манн 1-ші және 2-ші буын "Цифрлық көз әйнегін" көру қабілетін жақсартуға көмектесетін құрал ретінде ойлап тапты, ал кейбір үлгілері жоғаш динамикалық диапазонды (HDR) көру үшін дәнекерлеу каскаларына орнатылды.
Аудио
Аудиода жоғары динамикалық диапазон термині дыбыс деңгейлерінде үлкен айырмашылықтар бар екенін білдіреді. Мұнда динамикалық диапазон – дыбыстың ең жоғары және ең төменгі деңгейлері арасындағы айырма. XDR (аудио) микрофондық дыбыс жүйелерін пайдаланғанда немесе кассетаға жазғанда жоғары сапалы дыбыс беру үшін қолданылады. HDR Audio – EA Digital Illusions CE Frostbite Engine-де қолданылатын динамикалық араластыру техникасы, ол салыстырмалы түрде күшті дыбыстарды әлсіз дыбыстардан гөрі анық естіртуге мүмкіндік береді. Динамикалық диапазонды сығу – аудио жазу және коммуникацияда жоғары динамикалық диапазонды материалды төмен динамикалық диапазонға ие арналар немесе орталар арқылы өткізу үшін қолданылатын техникалар жиынтығы. Қолданылатын жағдайда, динамикалық диапазонды кеңейту ойнату кезінде бастапқы жоғары динамикалық диапазонды қалпына келтіру үшін пайдаланылады.
Радио
Радиода жоғары динамикалық диапазон, әсіресе бөгде сигналдар болуы мүмкін болғанда маңызды. Жиілік синтезаторлары сияқты түрлі жүйе компоненттерінің динамикалық диапазонын бағалау үшін, қате сигналдардан таза динамикалық диапазон сияқты шаралар қолданылады. HDR ұғымдары дәстүрлі және бағдарламалық түрде анықталатын радио құрылымында маңызды.
Аспаптар
Көптеген салаларда аспаптардың динамикалық диапазоны өте жоғары болуы керек. Мысалы, сейсмологияда ICEARRAY құралдарындағы сияқты HDR үдегіштер қажет.