Quelltext der Seite High Dynamic Range Image

[[Datei:New York City at night HDR.jpg|mini|hochkant=1.8|Mittels Belichtungsreihe erstellte Nachtaufnahme von [[New York City|New&nbsp;York]]]]
[[Datei:Kronach - Bamberger Tor bei Nacht.jpg|mini|hochkant=1.2|Bamberger Tor bei Nacht in [[Kronach]]. Belichtungsreihe aus drei Bildern.]]
[[Datei:HDR image + 3 source pictures (Cerro Tronador, Argentina).jpg|mini|hochkant=1.8|HDR-Bild, zusammengestellt aus 3 Bildern]]

Unter '''High Dynamic Range Image''' ('''HDRI''', ''HDR-Bild'', „Bild mit hohem [[Dynamikumfang]]“) oder '''Hochkontrastbild''' versteht man verschiedene Techniken zur Aufnahme und Wiedergabe von Bildern mit großen Helligkeitsunterschieden ab etwa 1:1000. Klassische Bilder werden, wenn diese zu HDR abgegrenzt werden sollen, als ''[[Standard Dynamic Range]]'' oder ''Low Dynamic Range Images'' bzw. SDR- oder LDR-Bilder bezeichnet.

HDR-Bilder können von vielen Kameras direkt aufgenommen, aus [[Belichtungsreihe]]n von Fotos mit normalem Dynamikumfang ({{lang|en|''low dynamic range''}}, LDR) erzeugt oder als [[Bildsynthese|3D-Computergrafiken]] direkt berechnet werden. Auf üblichen (TFT-)Bildschirmen und Medien und/oder bei Umgebungslicht können sie nur eingeschränkt direkt dargestellt werden – sie müssen zur Darstellung im Helligkeitskontrast reduziert werden. Dieser Vorgang wird [[Tone Mapping|Dynamikkompression]] ({{enS|''tone mapping''}}) genannt. Ungeachtet dieser Einschränkung können ausgehend von HDR-Bildern [[Belichtung (Fotografie)|Über- und Unterbelichtungen]] vermieden, Bilddetails besser erhalten und weiterreichende [[Bildbearbeitung]]en vorgenommen werden. Nicht nur die Fotografie und Computergrafik, sondern auch Anwendungen wie die Medizin oder [[virtuelle Realität]] nutzen diese Vorteile.

Die Darstellung von HDR-Fotografien reicht von sehr natürlichen und unauffälligen Darstellungen bis hin zu impressionistischen oder artefaktreichen [[Künstlerische Fotografie|künstlerischen Fotografie]]n mit als übertrieben empfundenen Farben und unübersehbaren Halos.

== Prinzip ==
[[Datei:Igreja Nossa Senhora de Fatima (False Color HDR LDR) landscape.jpg|mini|hochkant=1.8|Falschfarbendarstellung der in einem herkömmlichen LDR-Bild (links) und einem HDR-Bild (rechts) gespeicherten Helligkeit. Während das LDR-Bild nur 256 verschiedene Helligkeitsstufen umfasst, reichen die Werte beim HDR-Bild von 0,18 bis 560. Das HDR-Bild berücksichtigt insbesondere Details in hellen Bereichen, die beim LDR-Bild gesättigt erscheinen.]]
[[Datei:Igreja Nossa Senhora de Fatima (HDR LDR comparison).jpg|mini|hochkant=1.8|Vergleich einer Einzelaufnahme mit einer Kompaktkamera (links) und eines HDR-Bildes nach Tone Mapping (rechts). Die Bildausschnitte auf der rechten Seite wurden individuell dynamikkomprimiert.]]

Die meisten digitalen Bilder verwenden nur 256 Helligkeitsstufen (8&nbsp;[[Farbtiefe (Computergrafik)|Bit]]) für jeden der [[RGB-Farbraum|Rot-, Grün- und Blau]]-[[Farbkanal|Farbkanäle]]. Diese Farbtiefe reicht oftmals nicht aus, um die in natürlichen Szenen vorkommenden Helligkeitsunterschiede wiederzugeben. Höhere Farbtiefen werden üblicherweise kaum verwendet, da Bildschirme und Druckmedien zu deren Darstellung ohnehin nicht fähig sind.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 7</ref>

Die von einer Kamera oder einem Betrachter aus sichtbare Umgebung weist typischerweise einen [[Dynamikumfang]] (Verhältnis von größter und kleinster [[Leuchtdichte]]) in der [[Größenordnung]] von 10.000:1 auf. Der Dynamikumfang kann wesentlich größer sein, wenn eine Lichtquelle sichtbar ist oder sowohl ein Innenraum als auch ein vom Sonnenlicht erhellter Außenbereich zu sehen sind.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 187</ref> Die menschliche visuelle Wahrnehmung ist in der Lage, sich Lichtverhältnissen [[Adaptation (Auge)|anzupassen]], die über nahezu zehn Größenordnungen (ein Faktor von 10<sup>10</sup>) reichen; innerhalb einer Szene sind bis zu ungefähr fünf Größenordnungen gleichzeitig sichtbar.<ref>J. A Ferwada: ''Elements of Early Vision for Computer Graphics.'' IEEE Computer Graphics and Applications 21, 5 (2001): 22–33, {{ISSN|0272-1716}}. Zitiert in Reinhard u.&nbsp;a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;6</ref>

Im Gegensatz zur visuellen Wahrnehmung leiden Fotografien, die mit herkömmlichen Digitalkameras erzeugt wurden, häufig an Über- und Unterbelichtungen. Beim High Dynamic Range Imaging werden [[Bilddatei]]en mit einem Dynamikumfang erzeugt, der die in der Natur vorkommenden Helligkeiten in ihrer Gesamtheit besser erfassen kann. Die Pixelwerte stehen dabei in [[Proportionalität|proportionalem]] Verhältnis zur tatsächlichen Leuchtdichte. Erst bei der Darstellung eines HDR-Bildes wird dessen Helligkeitsumfang geeignet reduziert. Auch wenn nach wie vor fast alle Bildschirme einen geringen Helligkeitsumfang besitzen, bieten HDR-Bilder Vorteile; so etwa bleiben ausgehend von HDR-Bildern Details in sehr dunklen und hellen Bereichen erhalten.

== Geschichte und Anwendungen ==
Die physikalisch basierte [[Bildsynthese]] („Rendering“) war die vielleicht erste Anwendung von HDR-Bildern.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;87</ref> Die von [[Greg Ward Larson]]<!--siehe http://viaf.org/viaf/32174896/#Larson,_Greg_Ward--> ab 1985 entwickelte Rendering-Software [[Radiance (Software)|Radiance]] verwendete intern [[Gleitkommazahl]]en zur Speicherung von Helligkeitswerten. Um die gerenderten Bilder speichern zu können, ohne dass Helligkeitsinformationen verloren gingen, entwickelte Ward das [[Radiance HDR|Radiance-HDR-Format]].<ref>Bloch: ''Das HDRI-Handbuch,'' S.&nbsp;44</ref> Auch [[Paul Debevec]] befasste sich mit HDR-Techniken, als er zur Simulation von [[Bewegungsunschärfe]] bei einer [[Computeranimation]] bewegte Glanzlichter mit hohem Dynamikumfang abspeicherte.<ref> {{Webarchiv|text=fxguide – ''Art of HDR'' |url=http://www.fxguide.com/modules.php?name=News&file=article&sid=268 |wayback=20071111043659}}, abgerufen am 22. Februar 2009</ref> Bereits 1968 hatten Oppenheim und andere in einem anderen Zusammenhang den ersten Tone-Mapping-Operator veröffentlicht;<ref>A. Oppenheim u. a.: ''Nonlinear Filtering of Multiplied and Convolved Signals.'' In: ''IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics'' 16, 3 (September 1968), S.&nbsp;437–466, {{ISSN|0018-9278}}</ref> die dort vorgestellten Prinzipien wurden von einigen neueren Operatoren wiederentdeckt.<ref>Reinhard u.&nbsp;a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;326–331</ref>

Die Anwendungen von High Dynamic Range Imaging umfassen folgende Bereiche:<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;87–89</ref>
* ''[[Bildsynthese]].'' Bei physikalisch basierten Renderern müssen Helligkeitswerte mit einem hohen Dynamikumfang repräsentiert werden, um die Wechselwirkung von Licht und Materialien innerhalb einer kontrastreichen [[Szenengraph|3D-Szene]] korrekt zu berechnen. Bei Anwendungen wie der Architektursimulation müssen außerdem absolute [[Radiometrie|radiometrische]] Werte berechnet werden, um Beleuchtungsverhältnisse korrekt einzuschätzen. Weiterhin ist es möglich, 3D-Szenen von HDR-Bildern beleuchten zu lassen ([[High Dynamic Range Rendering|Image-based Lighting]]). Neuere [[Grafikkarte]]n beherrschen rudimentäres HDRI in Echtzeit, was vor allem für [[Computerspiel]]e interessant ist.

* ''[[Digitalfotografie]].'' In der Digitalfotografie vermeiden HDR-Aufnahmen Über- und Unterbelichtungen und erlauben einen unproblematischen softwarebasierten [[Weißabgleich]].<ref>Reinhard u.&nbsp;a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;48&nbsp;f.</ref> Hersteller haben den Dynamikumfang ihrer Bildsensoren zwar im Laufe der Zeit erhöht, der Dynamikumfang von HDR-Bildern wird jedoch bisher nur von wenigen Spezialkameras erreicht. Um HDR-Bilder mit herkömmlichen Kameras zu erzeugen, ist zusätzlicher Arbeitsaufwand erforderlich.

[[Datei:HDR Motion Blur.jpg|mini|hochkant=1.8|Anwendung eines [[Bewegungsunschärfe]]-Filters, links auf ein LDR-Bild, rechts auf ein HDR-Bild (Resultat nach Tone Mapping). Durch die Speicherung der korrekten Helligkeitsinformationen beim HDR-Bild wirkt das Ergebnis naturgetreuer, ähnlich einer tatsächlichen Verwacklung der Kamera.]]

* ''[[Bildbearbeitung]].'' Neuere Versionen einiger Bildbearbeitungsprogramme können HDR-Bilder direkt bearbeiten. Dies erlaubt es, Helligkeits-, Kontrast- und Farbänderungen vorzunehmen, ohne dass es zu Verlusten in Form von [[Sättigungsarithmetik|gesättigten]] Pixelwerten kommt. Effekte und Filter wie etwa [[Weichzeichnung|Weichzeichner]] wirken ausgehend von HDR-Bildern realistischer, insbesondere bei Glanzlichtern.

* ''[[Digitales Kino]] und Video.'' Die Projektion von digitalen Kinofilmen mit mittelgroßem Dynamikumfang ist absehbar; Produktion und Bearbeitung derartiger Filme wird jedoch in einem HDR-Format erfolgen.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 88</ref> [[MPEG-4]]-kompatible Kodierungen für HDR-Videodaten wurden bereits vorgeschlagen.<ref>R. Mantiuk u. a.: ''Perception-motivated High Dynamic Range Video Encoding.'' ACM Transactions on Graphics 23, 3 (2004), S.&nbsp;733–741, {{ISSN|0730-0301}}</ref> Siehe auch [[High Dynamic Range Video]].

* ''[[Virtuelle Realität]].'' Herkömmliche [[Panoramabild]]er und virtuelle Umgebungen, die über das [[World Wide Web]] geladen und interaktiv erkundet werden, leiden besonders unter Über- und Unterbelichtungen. Wenn Panoramen als HDR-Bilder vorliegen, können die zu einem bestimmten Zeitpunkt sichtbaren Bildausschnitte individuell dynamikkomprimiert werden, was eine natürlichere Bildwirkung erzeugt.

* ''Überwachungssysteme und [[maschinelles Sehen]].'' Die Fähigkeit, gleichzeitig innerhalb und außerhalb von Gebäuden Bilddetails wiederzugeben, ist besonders bei Überwachungskameras sinnvoll.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 12</ref> Auch beim maschinellen Sehen ist die Robustheit von HDR-Kameras gegenüber extremen Lichtverhältnissen von Vorteil.

* ''Medizin.'' In der [[Endoskop]]ie besteht ein Bedarf an möglichst kleinen Bildsensoren, die auch bei geringer Helligkeit hochwertige Bilder liefern. So etwa liefert ein Prototyp eines im Rahmen des europäischen [[Intracorporeal VideoProbe|IVP]]-Projekts entwickelten Sensors bei kleinsten Abmessungen einen Dynamikumfang von über 100&nbsp;[[Bel (Einheit)|dB]].<ref>Hoefflinger: ''High-Dynamic-Range (HDR) Vision,'' S. 138</ref> Für die [[Augenheilkunde]] werden [[Retina-Implantat|künstliche Retinae]] entwickelt, die bei sehbehinderten Menschen die Sehzellen der Netzhaut stimulieren und ebenfalls einen hohen Dynamikbereich aufweisen.

* ''Architektur und [[Lichtdesign]].'' Selbst ohne fotometrische Kalibrierung bieten HDRIs ein ausreichend präzises Abbild der Lichtverteilung in einer Szene. Indem maßstabsgerechte Architekturmodelle fotografiert werden, können so quantitative Aussagen über die Helligkeitsbedingungen in einem geplanten Gebäude gemacht werden.<ref>Jacobs: ''High Dynamic Range Imaging and its Application in Building Research''</ref>

== Speicherung ==
=== Kodierung ===
Es gibt zwei gebräuchliche Möglichkeiten, die Pixelwerte in HDR-Bildern geräteunabhängig zu kodieren. Idealerweise nähern sich HDR-Kodierungen dem nichtlinearen Sinneseindruck des Auges auf Helligkeiten an. Dadurch wird vermieden, dass unterschiedliche Helligkeiten im Bild mit scheinbar unterschiedlicher Präzision kodiert werden und es zu sichtbaren Farbabstufungen kommt.

Eine Möglichkeit ist die [[Logarithmus|logarithmische]] Kodierung, die Helligkeiten gemäß folgender Formel dekodiert:
:<math>I_\mathrm{out} = I_\mathrm{min}\left(\frac{I_\mathrm{max}}{I_\mathrm{min}}\right)^v</math>
<math>v</math> ist hierbei die normalisierte kodierte Helligkeit, die Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann. Aufeinanderfolgende Werte in dieser logarithmischen Kodierung haben ein konstantes Verhältnis von <math>\textstyle \sqrt[N-1]\frac{I_\mathrm{max}}{I_\mathrm{min}}</math>, wobei ''N'' die Anzahl der Quantisierungsschritte ist.

HDR-Daten können auch mittels einer Kombination aus [[Mantisse]] und [[Potenz (Mathematik)|Exponent]] (als Gleitkommazahlen) kodiert werden. Aufeinanderfolgende Gleitkommazahlen haben kein konstantes Verhältnis, sondern folgen einem sägezahnförmigen Verlauf. Damit die Farbquantisierung unsichtbar bleibt, darf die ''relative Abstufung'' (Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Helligkeitswerten, geteilt durch den Wert) 1 % nicht überschreiten.<ref>G. Wyszecki, W. S. Stiles: ''Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae.'' John Wiley and Sons, New York 2000. Zitiert in Reinhard u.&nbsp;a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 90</ref>

Weitere Eigenschaften von HDR-Kodierungen neben der relativen Abstufung sind der [[Farbraum]] und die [[Farbtiefe (Computergrafik)|Farbtiefe]]. Auf die Speicherung der absoluten Leuchtdichte (in der Einheit [[Candela|cd]]/m²) wird oft verzichtet.

=== Formate ===
[[Datei:Museu Calouste Gulbenkian - Installation (JPEG-HDR).jpg|mini|hochkant=1.9|Ein JPEG-HDR-Bild, das hier dynamik&shy;kompri&shy;miert angezeigt wird; die Datei enthält HDR-Daten]]

Von der Kodierung der Pixelwerte ist das verwendete [[Grafikformat]] zu unterscheiden, das bestimmt, in welche zusätzlichen Datenstrukturen die eigentlichen Bilddaten eingebettet werden. Einige HDR-Formate unterstützen mehrere Kodierungen.

Die von den meisten Programmen unterstützten HDR-Formate sind [[Bildkompression|verlustfrei komprimiert]]. Es wurde jedoch auch eine Erweiterung des [[JPEG]]-Formates zur verlustbehafteten Speicherung mit geringer Dateigröße entwickelt.<ref>G. Ward, M. Simmons: ''Subband Encoding of High Dynamic Range Imagery.'' In ''First ACM Symposium on Applied Perception in Graphics and Visualization (APGV),'' S. 83–90. ACM, New York 2004</ref><ref>Konrad Kabaja: ''Storing of High Dynamic Range Images in JPEG/JFIF Files.'' In ''Proceedings of the Central European Seminar on Computer Graphics 2005'' ([http://www.cescg.org/CESCG-2005/papers/Szczecin-Kabaja-Konrad.pdf PDF, 3,9 MB])</ref> Dieses „JPEG-HDR“-Bild speichert eine dynamikkomprimierte Version eines HDR-Bildes als gewöhnliche [[JPEG File Interchange Format|JFIF]]-Datei, fügt aber in einem zusätzlichen Marker ein ''Verhältnisbild'' hinzu, das die HDR-Informationen kodiert. JPEG-HDR ist ebenso wie andere JPEG-Formate für HDR-Bilder, etwa [[Kodak]]s ERI-JPEG oder das von der Software [[Panorama Tools]] verwendete FJPEG, zurzeit (2009) wenig verbreitet.<ref>Bloch: ''Das HDRI-Handbuch,'' S.&nbsp;52–58</ref>

Die herstellerabhängigen, internen Dateiformate von Digitalkameras ([[Rohdatenformat]]e oder Raw-Formate) bieten mit 10 bis 14&nbsp;Bit (linear kodiert, meist mit Offset, 1:1.024 bis 1:15.360) eine ähnliche Dynamik wie gewöhnliche [[RGB-Farbraum#Der sRGB-Farbraum|sRGB]]-8-Bit-Bilder (nicht linear kodiert, 1:3.300), erreichen aber bei weitem nicht den Dynamikumfang von HDR-Bildern. Sie können noch als LDR-Formate<ref>Reinhard u.&nbsp;a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;13</ref> oder allenfalls als ''Medium Dynamic Range,'' Formate mit mittelgroßem Dynamikumfang, bezeichnet werden.<ref>Bloch: ''Das HDRI-Handbuch,'' S. 35</ref> Dessen ungeachtet ist es möglich, Raw-Dateien in HDR-Formate zu [[Konvertierung (Informatik)|konvertieren]]. Die als [[International Electrotechnical Commission|IEC]]-Norm veröffentlichte [[scRGB]]-Kodierung weist ebenfalls nur einen mittelmäßigen Dynamikumfang auf.<ref>IEC 61966-2-2 (2003): ''Multimedia systems and equipment – Colour measurement and management – Part 2-2: Colour management – Extended RGB colour space – scRGB.''</ref>

{| class="wikitable"
|+ Überblick über verschiedene bekannte HDR-Formate und die darin verwendeten Kodierungen
|- class="hintergrundfarbe5"
! Format                                                             || Kodierung                                || Komprimierung               || Farbraum                           || Format<br /><span style="font-weight:normal; font-size:small;">(Bit pro Pixel)</span> || <abbr title="maximal kodierbarer Helligkeitsunterschied zwischen hellster und dunkelster kodierbarer Helligkeit, ausgenommen dem Wert 0 selbst">max. Dynamik</abbr><br /><span style="font-weight:normal; font-size:small;">(Blendenstufen)</span> || Relative<br />Abstufung
|- style="background:#FAFAFF;  border-top:1.51px solid #888888;"
| rowspan="2" | [[Radiance HDR]]<br />(.hdr, .pic)                   || RGBE                                     || [[Lauflängenkodierung|RLE]] || [[RGB-Farbraum|RGB]]               || 3×8 bit linear RGB,<br>8 bit Exponent         || {{0|000}}256          || 0,39...<br>0,78 %
|- style="background:#FAFAFF;"
|                                                                       XYZE                                     || [[Lauflängenkodierung|RLE]] || [[CIE-Normvalenzsystem|(CIE)XYZ]]  || 3×8 bit linear XYZ,<br>8 bit Exponent         || {{0|000}}256          || 0,39...<br>0,78 %
|- style="background:#FAFAFF;"
| rowspan="3" | [[Tagged Image File Format|TIFF]]<br />(.tif, .tiff) || [[LogLuv|LogLuv24]]<br>(L logarith.) || keine                       || [[LogLuv]]                         || 10 bit Helligkeit,<br>14 bit Farbartsignal    || {{0|0000}}16          || 1,09 %
|- style="background:#FAFAFF;"
|                                                                       [[LogLuv|LogLuv32]]<br>(L logarith.) || [[Lauflängenkodierung|RLE]] || [[LogLuv]]                         || 15+1 bit Helligkeit,<br>2×8 bit Farbartsignal || {{0|000}}128          || 0,27 %
|- style="background:#FAFAFF;"
|                                                                       Gleitkomma                               || keine                       || [[RGB-Farbraum|RGB]]               || 3×32 bit float RGB                            || {{0|000}}254+         || 0,000.006...<br>0,000.012 %
|- style="background:#FAFAFF;"
| [[Portable Float Map]]<br />(.pfm, .pbm)                           || Gleitkomma                               || keine                       || [[RGB-Farbraum|RGB]]               || 3×32 bit float RGB                            || {{0|000}}254+         || 0,000.006...<br>0,000.012 %
|- style="background:#FAFAFF;"
| [[OpenEXR]]<br />(.exr)                                            || Gleitkomma                               || [[Wavelet-Kompression|Wavelet]], [[ZIP (Dateiformat)|ZIP]],<br>RLE und andere
                                                                                                                       || [[RGB-Farbraum|RGB]],<br>[[CIE-Normvalenzsystem|(CIE)XYZ]]  || 3×16 bit float                                || {{0|0000}}30+         || 0,049...<br>0,098 %
|- style="background:#FAFAFF;"
| SMPTE 2084<br>(Dolby HDR)                                          || nichtlinear                              || keine bis H.265              || [[RGB-Farbraum|RGB]]              || 3×12 bit<br>PQ basierte EOTF<br>(nichtlinear) || &nbsp;&nbsp;ca. 31,3  || 0,23 % (10<sup>4</sup> cd/m²)<br>0,48 % (1 cd/m²)<br>2,28 % (0,01 cd/m²)
|- style="background:#FAFAFF;"
| Hybrid Log Gamma<br>(HDR-HLG 709,<br>HDR-HLG 2020)<br>Implementierungen: Ultra HDR JPEG<ref>{{cite web |url=https://developer.android.com/media/platform/hdr-image-format |language=en | title=Ultra HDR Image Format  |access-date=2024-10-11 | publisher=Google LLC | quote=new file format that encodes a logarithmic range gain map image in a JPEG}}</ref>
                    || nichtlinear                              || keine, JPEG<br>bis H.265     || [[RGB-Farbraum|RGB]]              || 3×10 bit<br>zusammengesetzte<br>EOTF (nichtlinear) ||                       ||
|- style="background:#FFFAFA; border-top:1.51px solid #888888;"
| rowspan="4" | Non-HDR:<br>''sRGB''                                 || rowspan="4" | nichtlinear                || rowspan="4" | keine, JPEG<br>bis H.265 || rowspan="4" | [[RGB-Farbraum|RGB]]
                                                                                                                                                                                      || 3× 8 bit<br>Gamma EOTF<br>(nichtlinear) || {{0|0000}}11,7        || 0,89 % (bei 100 %)<br>3,83 % (bei 3 %)<br>10 % (bei 0,3 %)
|- style="background:#FFFAFA;"
                                                                                                                                                                                      || 3×10 bit<br>Gamma EOTF<br>(nichtlinear) || {{0|0000}}13,7       || 0,22 % (bei 100 %)<br>0,96 % (bei 3 %)<br>2,5 % (bei 0,3 %)
|- style="background:#FFFAFA;"
                                                                                                                                                                                      || 3×12 bit<br>Gamma EOTF<br>(nichtlinear) || {{0|0000}}15,7       || 0,055 % (bei 100 %)<br>0,24 % (bei 3 %)<br>0,63 % (bei 0,3 %)
|- style="background:#FFFAFA;"
                                                                                                                                                                                      || 3×16 bit<br>Gamma EOTF<br>(nichtlinear) || {{0|0000}}19,7       || 0,003 % (bei 100 %)<br>0,015 % (bei 3 %)<br>0,04 % (bei 0,3 %)
|-
|}

== Bilderzeugung ==
HDR-Bilder können auf drei verschiedene Arten erzeugt werden: durch direkte Aufnahme mit Spezialkameras, indirekt aus einer Reihe unterschiedlich belichteter LDR-Bilder oder als künstliche Computergrafik.

=== HDR-Kameras ===
{{Veraltet|seit=2009}}
Digitale [[Bildsensor]]en mit hohem Dynamikumfang befinden sich in der Entwicklung. Zwar sind bereits einige dieser Produkte auf dem Markt, aber nur wenige umfassende Lösungen verfügbar.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;160–164</ref> Der Preis für professionelle HDR-Kameras bewegt sich im Bereich von 50.000&nbsp;[[US-Dollar]] (2008).<ref>Bloch: ''Das HDRI-Handbuch,'' S.&nbsp;97</ref> Selbst hochwertige Bildsensoren sind jedoch noch nicht in der Lage, den Dynamikumfang beliebiger natürlicher Szenen vollständig abzudecken, insbesondere von Außenaufnahmen an einem sonnigen Tag. Zu den vermarkteten oder entwickelten Produkten zählen:

* Die Viper-Filmstream-Filmkamera des Unternehmens [[Grass Valley (Elektronikunternehmen)|Grass Valley]] weist mit drei Größenordnungen einen mindestens zehnmal höheren Dynamikumfang als herkömmliche Digitalkameras auf. Diese Kamera erfordert zur Speicherung der Videodaten Festplatten mit hoher Kapazität, was den mobilen Einsatz einschränkt.

* [[SMaL Camera Technologies]] und [[Pixim]] haben [[Complementary Metal Oxide Semiconductor|CMOS]]-Sensoren mit VGA-ähnlicher Auflösung produziert, die Bilder mit einem Dynamikumfang von vier Größenordnungen in Videogeschwindigkeit erfassen können. Einige Hersteller bieten Foto- und Überwachungskameras mit diesen Sensoren an.

* [[Point Grey Research]] hat die ''LadyBug''-Kamera („Marienkäfer“) entwickelt, die dank mehrerer Sensoren 75 % der Sphäre gleichzeitig und mit einem Dynamikumfang von über vier Größenordnungen fotografieren kann.

* [[SpheronVR]] bietet die ''SpheroCam HDR'' an, die einen Zeilen-CCD enthält. Durch die automatische Rotation der Kamera sind Panoramabilder mit einem Dynamikumfang von 5,5 Größenordnungen in hoher Auflösung möglich.

* Die ''Civetta'' der Weiss AG bietet ein automatisches Aufnahmeverfahren für vollsphärische HDR-Aufnahmen und erzeugt Bilder, die messtechnisch kalibriert sind, bei einem Dynamikumfang von bis zu 28 Blendenstufen.
* Das Panoramasystem ''piXplorer 500'' von CLAUSS erzeugt messtechnisch kalibrierte HDR-Panoramaaufnahmen mit einer Auflösung von 500 MPixel bei einem Dynamikumfang von 26 Blendenstufen (erweiterte Version: bis zu 36 Blendenstufen).

* Am [[Institut für Mikroelektronik Stuttgart]] wurde ein Sensor mit der Bezeichnung [[HDRC]] entwickelt, der das menschliche Auge in Empfindlichkeit und Dynamikumfang übertrifft.<ref>Hoefflinger: ''High-Dynamic-Range (HDR) Vision,'' S. 2</ref> Der effektive Dynamikumfang beträgt 120 dB bei 50 Bildern pro Sekunde.<ref>Bloch: ''Das HDRI-Handbuch,'' S. 103</ref> Dieser Sensor ist Teil eines von [[Omron]] angebotenen Entwicklerkits.

* Für die professionelle Fotografie bieten einige Hersteller Kameras mit hohem Dynamikumfang an, etwa die ''[[Leica Camera|Leica]] S1 Alpha/Pro'', ''[[Jenoptik]] eyelike MF'' und ''LEAF c-most''. Diese Kameras wurden entwickelt, um professionelle Fotografen, die Filme wegen ihres höheren Dynamikbereiches Digitalbildern vorziehen, zum Umstieg zur Digitalfotografie zu bewegen. Zur Unterdrückung des Bildrauschens werden die Sensoren dieser Kameras aktiv gekühlt.

* [[Fujifilm]] entwickelte den [[Super-CCD-Sensor]], der [[Fotodiode]]n mit unterschiedlicher Lichtempfindlichkeit enthält. Ein Bild mit erweitertem Dynamikbereich kann in einer Aufnahme erzeugt werden, indem die Signale der empfindlichen und der weniger empfindlichen Dioden kombiniert werden. Der Sensor hat eine geringere effektive Bildauflösung als herkömmliche Bildsensoren. Außerdem wird nur die maximal erfassbare Leuchtdichte erhöht; Kontraste in Schattenbereichen werden nicht verbessert. Der Sensor ist in mehreren semiprofessionellen Kameras der [[Fujifilm FinePix|Finepix-Serie]] eingebaut.

Neben diesen Produkten zur direkten Aufnahme von HDR-Bildern gibt es Kameras für den Amateur- und semiprofessionellen Markt, die automatisch HDR- oder dynamikkomprimierte LDR-Bilder aus mehreren Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungseinstellungen erzeugen können (siehe nächster Abschnitt). Hierzu reicht ein herkömmlicher Bildsensor aus. Als erste Kompaktkamera bot die ''Ricoh CX1'' im März 2009 diese Funktion in Form eines ''Doppelbelichtungsmodus'' zur „Erhöhung des Dynamikumfangs“ an.<ref>http://digitalleben.t-online.de/erste-kompaktkamera-mit-integriertem-hdr/id_17771738/index</ref>

=== Erzeugung aus Belichtungsreihen ===
{{Hauptartikel|HDRI-Erzeugung aus Belichtungsreihen}}

Mit etwas Aufwand ist es möglich, auch mittels herkömmlicher Digitalkameras HDR-Bilder zu erzeugen. Dabei wird von der Szene eine [[Belichtungsreihe]] aufgenommen, bei der jede Bildregion in mindestens einem der Einzelbilder korrekt belichtet wird. Die Einzelbilder werden anschließend per Software zu einem HDR-Bild kombiniert. Wichtig ist dabei, dass sich das Motiv zwischen den einzelnen Aufnahmen nicht bewegt. Obwohl es bis zu einem gewissen Grad möglich ist, Verwacklungen nachträglich zu korrigieren, wird die Verwendung eines [[Stativ|Fotostativs]] empfohlen.

Damit aus der Belichtungsreihe korrekte Helligkeitsdaten berechnet werden, sind die [[Lichtwert]]e der Einzelbilder (oft ohnehin in den [[Exchangeable Image File Format|Exif]]-Einträgen der Bilddateien gespeichert) sowie die [[opto-elektronisch]]e [[Opto-elektronische Übertragungsfunktion|Übertragungsfunktion]] der Kamera erforderlich. Da die Übertragungsfunktion von den meisten Herstellern nicht veröffentlicht wird, sollte sie selbst ermittelt werden, idealerweise anhand einer Kalibrierungsszene mit möglichst vielen Grautönen.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;145</ref> Nach der Erzeugung des HDR-Bildes sollte die Linsenstreuung ([[Lens Flare]]) der Kamera herausgefiltert werden, um übermäßige Lichtstreuungen im Bild zu vermeiden.

[[Datei:Multiexposure HDRI.jpg|mini|links|581px|Aus einer Belichtungsreihe wird ein HDR-Bild erzeugt. Durch Tone&nbsp;Mapping wird aus dem HDR-Bild ein Bild für normale LDR-Displays erzeugt, das alle Details der dunklen und der hellen Bildregionen enthält (links: Belichtungsreihe, Mitte: HDR-Bild in Falschfarbendarstellung, rechts LDR-Bild nach Tone Mapping)]]
{{Absatz}}

Ein besonderes Problem mit fotografischen Techniken stellt die korrekte Aufnahme der direkt sichtbaren oder reflektierten Sonne dar, da es hier selbst bei kleinster Blende und Belichtungszeit zu massiven Überbelichtungen kommt. Die korrekte Leuchtdichte der Sonne kann mit Hilfe eines [[Neutraldichtefilter]]s<ref>J. Stumpfel u. a.: ''Direct HDR Capture of the Sun and Sky.'' In ''AFRIGRAPH 2004 Proceedings,'' S.&nbsp;145–149. ACM, New York 2004, ISBN 1-58113-863-6 ({{Webarchiv |url=http://gl.ict.usc.edu/skyprobes/ |text=Online |wayback=20090227071925}})</ref> oder indirekt durch unterschiedliche Beleuchtungen einer diffus reflektierenden Kugel<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;396–401</ref> ermittelt werden.

Auch von Durchsichtvorlagen wie Dias, Negativen und Filmstreifen können durch mehrfaches Scannen mit unterschiedlichen Belichtungen HDR-Bilder rekonstruiert werden (siehe etwa [[Multi-Exposure]]).

=== HDR-Rendering ===
[[Datei:Hdri cutlery china geometry flickr.jpg|mini|hochkant=1.2|Ein mittels Image-based Lighting gerendertes Bild. Der Hintergrund ist ein die 3D-Szene umschließendes HDR-Bild, das die künstlich modellierten Objekte im Vordergrund beleuchtet.]]
{{Hauptartikel|High Dynamic Range Rendering}}

Neuere [[Grafikkarte]]n unterstützen das hardwarebasierte [[Bildsynthese|Echtzeitrendern]] mit hohem Dynamikumfang, oft ''High Dynamic Range Rendering'' (HDRR) genannt. Dies ist besonders bei Computerspielen sinnvoll, bei denen der Spieler oft zwischen dunklen und hellen Szenen wechselt. Auch Grafikeffekte wie Linsenstreuung wirken mit HDRR realistischer. Die erreichbare Präzision und der Dynamikumfang sind durch die zur Verfügung stehende Rechenleistung beschränkt.

Eine wichtige Technik bei der Bildsynthese ist das ''Image-based Lighting'' (IBL). Hierbei wird eine 3D-Szene durch ein omnidirektionales Bild der Umgebung als HDR-Image beleuchtet.<ref>{{Literatur |Autor=Eberhard Hasche |Titel=Generieren von 3D-Inhalt zum Einfügen in Live-Action-Footage |Hrsg=Eberhard Hasche, Patrick Ingwer |Sammelwerk=Game of Colors: Moderne Bewegtbildproduktion |Verlag=[[Springer-Verlag Berlin Heidelberg]] |Datum=2016 |ISBN=978-3-662-43889-3 |DOI=10.1007/978-3-662-43889-3 |Seiten=331}}</ref>

== Darstellung ==
=== HDR-Ausgabegeräte ===
Diffus reflektierende Drucke sind prinzipiell LDR, da die maximale Helligkeit von der Umgebungsbeleuchtung abhängt. Um HDR-Bilder in Druckmedien darzustellen, müsste lichtemittierendes Papier erfunden werden. Es wäre allenfalls denkbar, Blendeffekte hinzuzufügen, um wie in der Malerei die Illusion eines helleren Lichtes zu erzeugen, als durch das Medium dargestellt werden kann.<ref>Greg Spencer u. a.: ''Physically-Based Glare Effects for Digital Images.'' In ''ACM SIGGRAPH 1995 Proceedings,'' S.&nbsp;325–334. ACM, New York 1995, ISBN 0-89791-701-4 ([http://www.graphics.cornell.edu/pubs/1995/SSZG95.pdf PDF, 2,8 MB])</ref> Möglich ist auch die Aufnahme gedruckter Bilder durch eine Kamera und anschließende Rückprojektion auf das Bild (siehe [[Superimposing Dynamic Range]]).<ref>O. Bimber u. a.: ''Superimposing Dynamic Range.'' ACM SIGGRAPH Asia 2008 Papers, Article No. 150, {{ISSN|0730-0301}} ([http://www.uni-weimar.de/medien/ar/Pub/SDR.pdf PDF, 35 MB])</ref> [[Overheadfolie|Folien]] und [[Fotografischer Film|fotografische Filme]] besitzen zwar einen (möglicherweise bis zu zehnmal) höheren Dynamikumfang als Drucke, sind aber in der Anwendung problematisch.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;171</ref>

[[Kathodenstrahlröhrenbildschirm]]e besitzen technisch gesehen einen hohen Dynamikumfang, weil sie zur Darstellung sehr geringer, nicht mehr wahrnehmbarer Helligkeiten fähig sind. In der Praxis ist dies jedoch irrelevant, da ihre maximale Leuchtdichte zu gering ist, als dass HDR-Bilder mit der erwünschten Wirkung angezeigt werden könnten. Herkömmliche [[Flüssigkristallbildschirm]]e hingegen sind zwar zur Darstellung hoher Helligkeiten in der Lage, allerdings ist die Lichtstreuung in benachbarte Pixel recht hoch, was den effektiven Dynamikumfang begrenzt.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;176–179</ref>

Erste Prototypen von HDR-Anzeigegeräten existieren spätestens seit 2004.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 9</ref> Dazu gehört der HDR-Bildschirm DR37-P von [[BrightSide Technologies]] (vormals Sunnybrook Technologies, mittlerweile von [[Dolby]] übernommen). Bei diesem Bildschirm handelt es sich um einen Flüssigkristallbildschirm (LCD), der nicht von einer gleichmäßigen Lichtquelle, sondern von einer Matrix aus [[Leuchtdiode]]n mit individuell regelbarer Helligkeit beleuchtet wird. Bilddetails werden vom LC-Bildschirm angezeigt, während die großen Helligkeitsunterschiede durch die Leuchtdioden moduliert werden. Die Leuchtdioden-Matrix kann eine geringe Auflösung besitzen, da Helligkeitsunterschiede in der Nähe heller Pixel ohnehin durch die [[Punktspreizfunktion]] des Auges maskiert werden. Die Helligkeit des Bildschirms reicht von 0,015 bis 3000&nbsp;cd/m²; damit beträgt der Kontrastumfang etwa 200.000:1.<ref>Jacobs: ''High Dynamic Range Imaging and its Application in Building Research''</ref>

Weitere Entwicklungen von HDR-Ausgabegeräten sind vor allem im Digitalkinobereich zu finden. Die meisten digitalen Projektionssysteme für Kinos basieren auf dem ''Digital Micromirror Device'' von [[Texas Instruments]], einem [[Mikrospiegelaktor]].<ref name="reinhard-182">Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S.&nbsp;182&nbsp;f.</ref> Dabei handelt es sich um eine hochauflösende Matrix aus elektronisch gesteuerten Spiegeln, die Licht entweder auf eine Leinwand oder auf einen Absorber spiegeln können. Helligkeitsabstufungen entstehen durch [[Pulsweitenmodulation]]. Der praktische Dynamikumfang kommerzieller Mikrospiegelaktoren liegt bei etwa 500:1.<ref name="reinhard-182" />

=== Tone Mapping ===
{{Hauptartikel|Tone Mapping}}

[[Datei:Tone Mapping Methods.jpg|mini|hochkant=1.8|Ein HDR-Bild nach Anwendung vier verschiedener Tone-Mapping-Operatoren]]

Unter ''Tone Mapping,'' auch ''Tone Reproduction'' genannt, versteht man die Umwandlung eines HDR-Bildes in ein LDR-Bild, indem der Kontrastumfang verringert wird. Dies ist notwendig, um ein HDR-Bild angenähert auf einem herkömmlichen Anzeigegerät oder Medium darstellen zu können. Der naturgetreue Kontrasteindruck geht dabei verloren. Umso wichtiger ist es, die besonderen Eigenschaften des HDR-Bildes, etwa den Detailreichtum in dunklen und hellen Bildregionen, so gut wie möglich beizubehalten. Tone-Mapping-Operatoren sind üblicherweise darauf abgestimmt, möglichst natürlich wirkende oder detailreiche Resultate zu erzeugen. Manche HDR-Software enthält jedoch auch Operatoren, die dem Anwender einen künstlerischen Spielraum lassen.

Man unterscheidet verschiedene Arten von Tone-Mapping-Operatoren. Die einfachsten Verfahren verarbeiten jedes Pixel unabhängig. Diese ''globalen'' Tone-Mapping-Operatoren sind vergleichsweise schnell und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen das Tone Mapping in Echtzeit stattzufinden hat. Sogenannte ''lokale'' oder ''frequenzbasierte'' Operatoren sind in der Lage, Bilder mit einem besonders großen Kontrastumfang ohne übermäßigen Detailverlust zu komprimieren. Hierbei werden Bildregionen mit hohem Kontrast stark, Regionen mit geringem Kontrast weniger stark komprimiert. Derartige Verfahren erfordern besondere Techniken, um [[Artefakt (Computergrafik)|Bildartefakte]] wie Halos zu vermeiden. Schließlich gibt es noch ''gradientenbasierte'' Verfahren, die die Helligkeits[[Gradient (Mathematik)|gradienten]] des HDR-Bildes abschwächen.

Dass viele Tone-Mapping-Operatoren auf Erkenntnissen über die visuelle Wahrnehmung basieren, liegt nicht zuletzt daran, dass der Mensch selbst das Tone-Mapping-Problem scheinbar mühelos löst.<ref>Reinhard u. a.: ''High Dynamic Range Imaging,'' S. 17</ref> So können Operatoren beispielsweise die helligkeitsabhängige Farb- und Schärfewahrnehmung simulieren, was besonders bei Nachtszenen zu realistischeren Ergebnissen führt.<ref>Gregory Ward Larson: ''A Visibility Matching Tone Reproduction Operator for High Dynamic Range Scenes.'' IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 3, 4 (Oct.-Dec. 1997): 291–306 ([http://radsite.lbl.gov/radiance/papers/lbnl39882/tonemap.pdf PDF, 880&nbsp;kB])</ref> Das neuere [[iCAM06]]-Modell berücksichtigt eine Vielzahl von Effekten der menschlichen Wahrnehmung.<ref>Jiangtao Kuang u. a.: ''iCAM06: A refined image appearance model for HDR image rendering.'' Journal of Visual Communication and Image Representation 18, 5 (Oct. 2007), S.&nbsp;406–414, {{ISSN|1047-3203}} ([http://www.cis.rit.edu/mcsl/icam06/ Online])</ref> Viele Tone-Mapping-Operatoren setzen absolute Helligkeitswerte voraus.

=== Ästhetische Gesichtspunkte ===
[[Datei:Colour Explosion.jpg|mini|hochkant=1.8|Beispiel für eine künstlerische Anwendung des Tone Mappings]]
[[Datei:Le Parc de Oberschleissheim (tone-mapped).jpg|mini|hochkant=1.8|Beispiel für eine missbräuchliche Anwendung des Tone Mappings (Pseudo-HDR aus einem Bild ohne Belichtungsreihe)]]

Ein Problem bei der Darstellung von HDR-Bildern sind Haloartefakte, die häufig beim Tone Mapping mit einfachen lokalen Tone-Mapping-Algorithmen entstehen. Moderne Tone-Mapping-Operatoren vermeiden derartige Artefakte; physiologisch basierte Operatoren wie iCAM06 liefern auch bei schwierigen Lichtverhältnissen plausible Ergebnisse.

Einige HDR-Programme enthalten Tone-Mapping-Operatoren, die dem Benutzer absichtlich eine große Freiheit bei Parametereinstellungen lassen. [[Erik Reinhard]] kritisiert, dass dies den Benutzer dazu verleite, Tone Mapping als Effektmittel zu missbrauchen. Halos, merkwürdige Kontraste und zu gesättigte Farben, die eigentlich von Unzulänglichkeiten des verwendeten Tone-Mapping-Algorithmus herrühren, würden von einigen Anwendern als künstlerische Effekte missverstanden. Dadurch entstünde der falsche Eindruck, HDRI sei mit einem bestimmten „Stil“ verbunden.<ref>{{Webarchiv | url=http://www.cs.bris.ac.uk/~reinhard/tm_comp/flickr_hdr/Flickr%20HDR.html | wayback=20080825184646 | text=Erik Reinhard: Flickr HDR}}, abgerufen am 22. Februar 2009</ref> Christian Bloch ermutigt zwar zur kreativen Nutzung von Tone-Mapping-Operatoren, empfiehlt aber, das Resultat „impressionistische Fotografie“ oder „[[Hyperrealismus]]“, nicht aber irreführend „HDRI“ zu nennen.<ref>Bloch: ''Das HDRI-Handbuch,'' S. 189 f.</ref>

=== Abgrenzung vom Exposure Blending ===

Unter den Bezeichnungen [[Exposure Blending]], Exposure Fusion, „Dynamic Range Increase“ oder „Pseudo-HDR“ wurden Methoden vorgestellt, die unterschiedlich belichtete Bilder ausschließlich per Bildbearbeitung zusammenfügen, um über- und unterbelichtete Bereiche zu vermeiden. Exposure-Blending-Techniken haben jedoch nichts mit HDRI zu tun, da sie keinerlei HDR-Daten verarbeiten. Im Idealfall ist die Qualität der per Exposure Blending erzeugten Bilder mit denen des HDRI-Prozesses vergleichbar.<ref>Siehe etwa Tom Mertens, Jan Kautz, Frank van Reeth: ''Exposure Fusion.'' In ''Proceedings of Pacific Graphics 2007,'' S. 382–390. IEEE, Piscataway (NJ) 2007, ISBN 0-7695-3009-5 ({{Webarchiv |url=http://research.edm.uhasselt.be/~tmertens/exposure_fusion/ |text=Online |wayback=20111031181336}})</ref>

== Software ==
→ ''Siehe auch: Liste von HDRI-Software unter [[Grafiksoftware#HDR-Software|HDR-Software]]''

HDR-Bilder werden in unterschiedlichem Maße von vollwertigen Bildbearbeitungsprogrammen unterstützt. [[Adobe Photoshop]] unterstützt ab der Version CS&nbsp;2 den Import/Export sowie das Generieren von HDR-Bildern, bietet aber erst in folgenden Versionen Unterstützung für einige Malwerkzeuge und Filter. Das [[Open Source|quelloffene]] [[CinePaint]], eine für die Kinofilmproduktion überarbeitete Version des [[GIMP]], kann ebenfalls mit HDR-Bildern umgehen.

Zudem existieren Programme, die sich auf die Anzeige, Generierung oder das Tone Mapping von HDR-Bildern spezialisiert haben. Zu den bekanntesten zählen die kommerziellen Anwendungen [[FDRTools]] Advanced und [[Photomatix]], die [[Freeware]]-Programme [[Picturenaut]], [[Photosphere]] und FDRTools Basic sowie die freie Software [[Luminance HDR]].

== 360°-HDR-Panoramen ==
360°-HDR-Panoramen kombinieren die Vorteile der Hochkontrastbildverarbeitung (HDR) mit der Möglichkeit, vollständige Rundumansichten zu erstellen. Bei dieser Technik werden mehrere Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungen erstellt, die zu einem Bild mit hohem Dynamikumfang kombiniert werden. Diese HDR-Bilder werden dann nahtlos zu einem sphärischen Panorama zusammengefügt.

=== Ausrüstung und Software ===
Die Erstellung von 360°-HDR-Panoramen erfordert spezielle Ausrüstung und Software. Eine DSLR- oder spiegellose Kamera, oft montiert auf einem speziellen Panorama-Stativkopf, wird für die Aufnahme der Bilder verwendet. Für die Nachbearbeitung und das Zusammenfügen der Bilder wird spezielle Software wie PTGui oder Kolor Autopano genutzt.

=== Anwendungsgebiete ===
Diese Technik findet breite Anwendung in verschiedenen Branchen:

* '''Architekturvisualisierung''': Darstellung von Innenräumen und Gebäuden mit realistischen Lichtverhältnissen.

* '''Virtuelle Touren''': Ermöglicht interaktive Rundgänge in Immobilien, Museen oder touristischen Attraktionen.
* '''Produktfotografie''': Detaillierte und immersive Darstellung von Produkten.
* '''Filmproduktion und Videospiele''': Schaffung realistischer Umgebungen und Hintergründe.

=== Herausforderungen ===
Die Erstellung von 360°-HDR-Panoramen ist technisch anspruchsvoll und erfordert sowohl präzise Aufnahmetechniken als auch fortgeschrittene Nachbearbeitung, um Belichtungsunterschiede und Nahtstellen zu vermeiden.

== Literatur ==
* Christian Bloch: ''Das HDRI-Handbuch.'' Dpunkt, Heidelberg 2008, ISBN 3-89864-430-8
* Jürgen Held: ''HDR-Fotografie. Das umfassende Handbuch.'' 4. Auflage, Rheinwerk Verlag, Bonn 2015, ISBN 978-3-8362-3012-4
* Jürgen Kircher: ''DRI und HDR – Das perfekte Bild.'' 1. Auflage, Redline Verlag, 2008, ISBN 978-3-8266-5903-4
* Bernd Hoefflinger (Hrsg.): ''High-Dynamic-Range (HDR) Vision'' (= Springer Series in Advanced Microelectronics 26). Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-44432-9
* Axel Jacobs: ''High Dynamic Range Imaging and its Application in Building Research.'' Advances in Building Energy Research 1, 1 (2007): 177–202, {{ISSN|1751-2549}} ({{Webarchiv | url=http://www.learn.londonmet.ac.uk/about/doc/jacobs_aber2007.pdf | wayback=20081203144138 | text=PDF, 1,5&nbsp;MB}})
* Erik Reinhard u.&nbsp;a.: ''High Dynamic Range Imaging.'' Morgan Kaufman, San Francisco 2006, ISBN 0-12-585263-0

== Weblinks ==
{{Commonscat|Tone-mapped HDR images|Dynamikkomprimierte HDR-Bilder|3=S}}
: <small>Hinweis: diese Galerie enthält möglicherweise auch Bilder, die mittels einfachem [[Exposure Blending]] erstellt wurden, ohne dass HDR-Daten verarbeitet wurden.</small>
* [https://www.heise.de/foto/artikel/Kontrast-Trickkiste-HDR-Fotografie-226660.html Kontrast-Trickkiste: HDR-Fotografie] (Heise Foto)
* [http://hdr.gerhard-obermayr.com/ Digitalfotos mit erhöhtem Kontrastumfang] – Grundlagen und Technik von HDRI
* [http://www.fxguide.com/featured/art_of_hdr/ Art of HDR] (fxguide) – Geschichte und Anwendungen von HDRI (englisch)
* [http://www.jaloxa.eu/webhdr/ WebHDR] – Informationen und Webanwendungen zu HDRI (englisch)
* [http://www.anyhere.com/gward/hdrenc/ High Dynamic Range Image Encodings] (Greg Ward, Anyhere Software) – Vergleich verschiedener HDR-Kodierungen (englisch)
* [http://www.bit-tech.net/hardware/2005/10/04/brightside_hdr_edr/8 Demonstration eines HDR-Bildschirms] (englisch)
* [https://www.smpte.org/sites/default/files/2017-01-12-ST-2094-Borg-V2-Handout.pdf SMPTE ST 2094 and Dynamic Metadata]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Lesenswert|8. März 2009|57587053}}

[[Kategorie:Fototechnik]]
[[Kategorie:Computergrafik]]
[[Kategorie:High Dynamic Range]]