HDR Imaging

현재 이용되는 대부분의 Camera Sensor의 Dynamic Range(DR)는 인간의 인지 가능 DR 대비 상당히 낮다. 따라서 캡춰되는 영상의 어두운 정보나 혹은 밝은 영역 영상정보의 손실이 불 가피하다.

근본적인 해결방안은 모든 Imaging Device(Camera, Display, signal standard)가 HDR(High Dynamic Range)를 지원해야 가능하다. 현재 학계 및 산업계에서 이러한 노력의 일환으로 HDR(WDR)-Camera, HDR-Display, HDR-MPEG 표준화 JPEG-XR 신호표준화 등에 있어서 많은 진전을 이루고 있다.

전통적인 Conventional HDR method는 Retinex 이론에 기반하여 영상을 Illuminant(Low Freq.) 성분과 Oject들의 Reflectance(High Freq.) 로 이뤄진다는 지식을 이용하여 Local Contrast Enhancement(elevate high freq. energy )를 구현한다. 이와는 별도로 Photometric Tone Mapping 기법이 있으며 이는 Human Color Receptor’s(Cones)의 Tone Response 에 기반하여 수행된다.

궁극의 미래 HDR imaging system은 아직 Consumer 구현까지는 아직 상당부분 시간이 필요로 할것으로 예상되며 현재는 LDR(low dynamic range) image의 숨겨진 detail을 찾아서 마치 HDR image 처럼 표현하는 기술을 LDR2HDR 기술이 보편화 되고있는 추세이다. 대표적인 응용분야는 Camera 시스템에 현재 많이 적용되고 있다.

하기 그림은 Global Contrast Enhancement 와 Local Contrast Enhance를 동시에 적용하여 역광에 Camera의 Dynamic Range 가 작아서 감춰진 영상의 Detail을 부각 시킨예이다.