很久之前写的一篇文章啦，刚才的“向右曝光”牵扯到大光比的情况，正好有这个HDR的文章，现在翻出来供大家交流，欢迎拍砖！呵呵~
从早期的胶片摄影，直至今天的数码时代，摄影人始终面临相机对光线范围记录能力和肉眼所见景物之间差别的挑战。真实世界的景观能展现很宽范围的光线，而且人类的视觉系统也能很有效地适应这一动态范围。但数码相机的传感器、液晶显示屏和计算机显示器以及打印介质却无法做到这一点。这也是我们拍摄光比较大场景时，往往会顾此失彼的原因。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
这是两张拍摄于同一地点的照片，左边的照片对天空亮部测光，天空层次得到很好的表现，但地面暗部由于曝光不足，细节基本丢失。右边的照片对地面暗部测光，地面暗部细节得以展现，但天空由于曝光过度，造成空白一片，层次皆无。
造成这种顾此失彼现象的原因就是数字相机动态范围不足所带来的局限。
胶片时代人们常说的“宽容度”，是指胶片所能正确容纳景物亮度反差的范围。数码时代以来，“宽容度”这一概念也逐渐被“动态范围”一词所替代。对于影像传感器、显示设备和打印介质来说，动态范围表示影像中所包含的从“最暗”到“最亮”的范围。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，包含的色彩空间也越广阔。
显示或感光类型 动态范围 曝光指数（EV档）
户外阳光 100000：1 17EV
人类眼睛 1000000：1 20EV（经过长时间调节）
中画幅数码后背 2000：1-3000：1 10EV-12.5EV
胶片负片 1000：1-2000：1 10EV-11EV
计算机显示器 500：1 9EV
数码单反相机 300：1-500：1 7EV-9EV
高画质光面打印 200：1 7.6EV
小数码相机 100：1 6.6EV
一般画质光面打印 100：1 6.6EV
胶片反转片 64：1 6EV
户外明亮光线下，亮度指数大约是17EV，而我们的眼睛，在有足够时间来适应光线变化的话，可以看见大约相当于20EV档（即20档曝光量）范围的景物，而数码相机、计算机显示器和打印介质的表达能力相比我们肉眼所能看到的真实世界有很大差距，它们仅能表现5-10EV档（最新的数码后背号称可以达到12.5EV）的亮度范围。由此就带来一个问题：在目前的技术条件下，我们如何才能把那些具有高曝光指数的景物，感知和表现出来呢？
解决的办法就是当前流行的HDR摄影（HDR时英文High Dynamic Range的缩写，即高动态范围）。HDR摄影的原理是：对同一景物以不同的曝光拍摄若干照片，然后将其合成到同一影像中，以期获得包含从高光到暗部范围内几乎所有细节的影像。
下面，我们通过一个例子来说明HDR摄影。
这是3张用包围曝光拍摄的照片。第一张是欠曝（-2EV），第二张是正常曝光（0EV），第三张是过曝（+2EV）。将这3张曝光不同的图像用Photomatix Pro软件合并，我们得到一张HDR高动态范围的照片。
这张HDR照片包含了从高光到低光范围内几乎所有的细节，我们得到了近似完美的曝光。HDR摄影的每一张影像，对所拍摄的景物而言，都是不可或缺的。欠曝的影像记录下高光的细节，而过曝的影像记录下暗部的细节。影像合并过程中，将生成一个32位的文件，该文件完整地记录下景物的全部动态范围。但在现有技术条件下，这一影像无法用显示器看到，也不能用打印机打印出来。我们可以通过“色调映射”的方式，将此32位影像转换成我们所能看到或打印的范围。最终经过“色调映射”的影像，在暗部具有丰富的细节，同时又具备曝光准确的高光部，可以呈现令人惊叹的视觉效果。
自格雷格.瓦德（Greg Ward）二十世纪八十年代末开始用真实世界的亮度值来对计算机生成物体进行光线处理，并创造了HDR文件格式（.hdr）来容纳大量的数据以来，HDR影像技术逐步发展，目前已成为动画世界CG影像光线处理的主要技术。而随着数码相机技术的提高，我们有机会来利用这一技术创造我们自己的HDR影像。
影像位深度（Bit） 亮度值
JPEG 8位影像 0-255
TIFF 12位影像 0-4096
TIFF 14位影像 0-16384
TIFF 16位影像 0-65535
HDR 32位影像 浮点（无限制）
目前主流数码单反相机（Canon 1D系列、Canon 5D Mark II、Canon 7D、Nikon D3系列、Nikon D700、Nikon D300、Sony A900等）已可以拍摄14位影像，记录的亮度范围达到0-16384。但与HDR32位影像几乎无限制的亮度范围相比，依然好似冰山一角。
HDR高动态范围影像，通常以RadianceRGBE（.hdr）或OpenEXP（.exr）两种文件格式记录。RadianceRGBE是32位格式，而OpenEXP则是48位格式，然后在处理中，压缩为32位。相比RadianceRGBE格式，OpenEXP格式具有更高的精度和更大的容量。
RadianceRGBE（.hdr）格式据称能够表达76级动态范围。这大大超过了我们现实世界光线范围，也超过了我们人类肉眼所能看到的光线范围。