Режимы HDR, LDR.

Стандартной моделью описания цвета является модель RGB, когда любой цвет получается при смешении трех базовых цветов (красного, зеленого и синего), а интенсивность каждого компонентного цвета задается в виде градаций от 0 до 255. При этом для описания каждого компонентного цвета используется 8 бит, что позволяет описать 256 цветовых оттенков, а всего можно описать 16777216 цветов (224).

Отношение максимальной интенсивности к минимальной называется динамическим диапазоном. Так, динамический диапазон модели RGB составляет 256:1. Эту модель описания цвета и интенсивности принято называть Low Dynamic Range (LDR).

В то же время человеческий глаз способен видеть гораздо больший диапазон, особенно при малой интенсивности света. Динамический диапазон зрения человека — от 10-⁶ до 10⁸. Естественно, что увидеть одновременно весь динамический диапазон человеческий глаз не в состоянии, но диапазон, видимый глазом в каждый момент времени, примерно равен 10 000. Как известно, человеческое зрение способно постепенно приспосабливаться к условиям освещенности, то есть перестраиваться с одного динамического диапазона на другой. К примеру, если в темной комнате погасить свет, то первые несколько минут человек ничего не видит. Но постепенно зрение адаптируется под новые условия освещенности, и в темноте начинают появляться силуэты.

Понятно, что модель RGB с ее низким динамическим диапазоном плохо соответствует реальным возможностям человеческого зрения.

Режим HDR— это режим рендеринга в широком динамическом диапазоне (High Dynamic Range). Идея режима HDR заключается в том, чтобы для описания цветовых компонентов и интенсивности использовать числа с плавающей точкой с большой точностью (например, 16 или 32 бита). Это снимет ограничения модели RGB, а динамический диапазон изображения серьезно увеличится.

У режима HDR есть множество и других возможностей, которые можно задействовать для повышения реалистичности изображения. К примеру, режим HDR дает возможность имитировать эффект адаптации человеческого зрения к меняющимся условиям освещения. Кроме того, данный режим является эффективным для применения постобработки и позволяет более качественно реализовывать такие эффекты, как цветокоррекция, гамма-коррекция, glare (эффект блеска), flares (эффект вспышки), bloom (освещение мягким светом) и motion blur (эффект движения).

Графические процессоры серии GeForce 8800 уже поддерживали процесс рендеринга HDR (High Dynamic Range) с 128-битной точностью не только в режиме FP16 (64-битный цвет), но и FP32 (128-битный цвет), которые могут обрабатываться одновременно с процессом антиалиасинга. Это позволяет добиться реалистичных эффектов освещения и наложения теней, при этом обеспечиваются высокая динамика и детализация самых затемненных и самых светлых объектов. Правда, нужно отметить, что не все существующие сегодня мониторы способны выводить изображение в широком динамическом диапазоне. Поэтому даже в случае использования режима HDR при ренедеринге для вывода изображения на экран такого монитора все равно будет использоваться стандартная модель RGB. В связи с этим сегодня режим HDR можно рассматривать только как эффективное средство для создания различных визуальных эффектов.