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Utilizzo della pagina HDR on line per fondere cinque foto differentemente esposte

La pagina HDR on line di questo tipo permette di fondere in maniera diretta due oppure tre foto differentemente esposte per fare fronte a inquadrature carattarizzate da una forte differenza di luminosità fra le varie parti. Quando però la differenza di luminosità è molto grande tre foto possono non bastare, anche perché la differenza di esposizione non deve di regola essere superiore a +/-1.5 stop. Se si utilizzano immagine con esposizione troppo variabile si creano artefatti evidenti nell'immagine finale.
Poiché modificare l'algoritmo in modo da poter includere quattro, o addirittura cinque, foto di partenza sarebbe molto oneroso e complesso, si è provato ad aggirare il problema utilizzando più passaggi a cascata. In un primo passaggio si fondono cioè le foto di partenza a gruppi di tre in modo da ottenere due foto intermedie, una ottenuta partendo dalle tre foto più scure e una partendo dalle tre foto più chiare. Le due foto così ottenute vengono poi fuse a loro volta fra loro.
I risultati che è possibile ottenere in questo modo si sono dimostrati soddisfacenti.
Di seguito un esempio illustrato nel dettglio.
Qui le foto di partenza (cliccare sulle foto per visualizzarle a pieno formato):

Foto -2: 1/25

Foto -1: 1/13

Foto 0: 1/6

Foto +1: 1/3

Foto +2: 1/2

Volendo ottenere il risultato finale in un solo passaggio bisogna per forza scartare due foto. Per fare una scelta omogenea rispetto alla scala delle esposizioni disponibile utilizziamo le foto -2, 0 e +2.
Il risultato immediato che si ottiene è il seguente, se si usa il gradiente adattivo:


Fusione di tre foto, gradiente adattivo, risultato immediato.

Ottimizzando colori, lumonsità e contrasto con Faststone si può ottenere quanto segue (a destra un dettaglio):

Fusione di tre foto, gradiente adattivo, risultato finale.

Se si guarda l'immagine a piena grandezza si verifica che le parti più scure sono piene di orribili artefatti che la rovinano completamente.
Per provare ad ovviare al problema si può provare ad utilizzare un gradiente diverso. Con il gradiente lineare vengono persi moltissimi dettagli nelle zone meno contrastate e non pubblichiamo neanche il risultato.
Con il gradiente sferico le zone meno illuminate rimangono molto scure e si perdono dettagli nella zona delle cornici delle fineste:


Fusione di tre foto, gradiente sferico, risultato immediato.

Fusione di tre foto, gradiente sferico, risultato finale (a destra un dettaglio).

Con il gradiente interpolativo misto non si perdono i dettagli e la luminosità è adeguata ovunque, ma l'immagine è molto rumorosa, perché questo metodo di elaborazione, al contrario degli altri, aumenta il rumore, invece di diminuirlo:


Fusione di tre foto, gradiente interpolativo misto, risultato immediato.

Fusione di tre foto, gradiente interpolativo misto, risultato finale (a destra un dettaglio).

L'alternativa è quella di arrivare al risultato finale in due passaggi e utilizzare tutte le foto. In un primo passaggio si fondono da una parte le tre foto più buie e dall'altra le tre foto più luminose (una foto viene utilizzata quindi in entrambi i casi) a dare le immagini intermedi. Le due foto che si ottengono vengono poi a loro volta fuse a dare la foto finale nella sua versione immediata.
Anche in questo sono stati testati due procedimenti alternativi:
1. Utilizzo del gradiente adattivo per l'ottenimento delle immagini intermedie


Fusione delle due foto così ottenute utilizzando il gradiente lineare (il gradiente più indicato, perché negli altri casi la foto finale risulta caratterizzata da un microcontrasto troppo marcato).


Fusione di due foto intermedie ottenute con gradiente adattivo, gradiente lineare, risultato immediato

Fusione di due foto intermedie ottenute con gradiente adattivo, gradiente adattivo, risultato finale (a destro un dettaglio)

2. Utilizzo del gradiente interpolativo misto per l'ottenimento delle immagini intermedie


Fusione delle due foto così ottenute utilizzando il gradiente lineare (il gradiente più indicato, perché negli altri casi la foto finale risulta caratterizzata da un microcontrasto troppo marcato).


Fusione di due foto intermedie ottenute con gradiente adattivo, gradiente lineare, risultato immediato

Fusione di due foto intermedie ottenute con gradiente adattivo, gradiente lineare, risultato finale (a destro un dettaglio)

Come si può vedere entrambi i risultati sono migliori di quelli ottenibili attraverso la fusione di tre foto in un solo passaggio. Utilizzando il gradiente adattivo per ottenere le foto intermedie si ottiene un dettaglio migliore, ma a spese della presenza di alcuni artefatti, utilizzando il gradiente interpolativo misto l'immagine è più pulita, ma meno dettagliata.
Riassumendo si può quindi affermare che l'utilizzo di due passaggi permette di utilizzare un numero di foto maggiore su una scala di esposizioni più ampia per ottenere risultati migliori nel caso di scene estremamente contrastate, senza dover creare una algoritmo apposito.

Da notare che con lo stesso sistema si potrebbero fondere anche sei foto (passando attraverso due gruppi disgiunti da tre foto) o eventualmente anche addirittura fino a 9 foto (tre gruppi disgiunti di tre foto). Anche se personalmente non ho ancora fatto prove pratiche.