Qué es HDRi? y Qué es LDRI? concepto y diferencias

Muchas gracias 🙂

Así como te he mostrado que a un LDRi le faltaba información de luces y sombras pues con un HDR con más EV´s de los que necesita lo que estás haciendo es cargarlo de información innecesaria. También si un HDR tiene pocos EV´s de los que debería tener no llegaría a ser un LDRi pero si le faltaría información por completar.
Por lo tanto un HDR debe tener la cantidad de EV´s necesarios ya que estos darán una buena iluminación, buenas sombras y buenos reflejos.

Como te muestro a continuación, mientras menos EV se pierde iluminación por lo tanto se pierde sombras marcadas y sobre todo se pierde reflejo de la fuente de iluminación.

Comparación de iluminación y reflejo de un HDRi usando diferentes EV

Tone Mapping, sacando provecho al Hdri

Las imágenes y panoramas mostrados en este y todos los tutoriales de la web son LDRi ya que un HDRi no puede ser visualizado por ningún monitor, pantalla de tv y mucho menos por una impresora. Si pones en cualquier buscador de imágenes en internet la palabra “HDR” o “HDRi” lo que mas resultados saldrán serán imágenes como estas:

Estas imágenes que muchos llaman HDRi en realidad deberían ser llamadas Tone mapping (mapa de tonos) ya que el HDRi como hemos dicho no puede ser visualizada como tal.
El Tone mapping es un proceso que se hace después de haber obtenido el HDRi en el cual puedes exponer correctamente lo que esta sobreexpuesto y/o subexpuesto, saturar, dramatizar los contrastes, etc, después de ello grabarlo con extensión de LDR por lo tanto pierde todos los EV´s.
A diferencia de un HDR para iluminar una escena 3d en la que se necesita la captura de muchos EV’s, para crear un Tonemapping solo hace falta como mínimo 3 fotos de diferentes exposiciones, por ejemplo 3 disparos de -2, 0, +2. ó algunas veces con un solo disparo en RAW.

Reconocer un buen Hdr

En internet existen muchas webs que ofrecen HDR´s (.hdr ó .exr para infografía) gratis y de pago, pero muchas no son de buena calidad, ni siquiera de calidad aceptable. Un HDRi debe tener estas cuatro cualidades:

Sombras definidas:

Cuando un panorama lleva una fuente de iluminación tan potente como el sol o incluso una bombilla debe generar sombras definidas y cuando las genera es debido a una buena captura de los EV´s.
El ejemplo siguiente obtenido del HDRi gratuito “Large Balcony” genera dichas sombras:

Comparación de sombras de foto real (izquierda) y render 3d con HDR exterior de 14 EV (derecha)

Reflejos nítidos:

En un panorama Hdri los elementos que lo componen deben de verse claramente, tanto los objetos que están mas cerca a la cámara como los que se encuentran mas lejos, de lo contrario afectará si lo queremos usar como reflejo ó imagen de fondo en nuestra aplicación 3d.
Para usar un HDR como reflejo o imagen de fondo el panorama debe tener buena resolución en pixel, dependiendo las dimensiones del render el HDR para ser usado como reflejo no debería ser menor de 3000 x 1500 pixels y para imagen de fondo aun más.

La imagen de la izquierda esta hecho con HDRi de 800×400 pixels y el de la derecha con HDRi de 12000×6000

Buena iluminación:

Una buena captura de los EV´s hará que nuestro HDR proyecte buena iluminación sin tener que esforzar tantos parámetros que aumenten el tiempo de render ni añadiendo iluminación extra.
A diferencia del HDR para reflejos o imagen de fondo, el panorama para iluminar una escena ya va bien con HDR´s de 800 x 400 pixels, HDR´s con mas de 1500 x 750 pixels para iluminar crean un esfuerzo innecesario de memoria a la aplicación 3d.

Brillo de calidad:

Cuando la captura fotográfica de los EV´s es correcta dará unos brillos reflectantes muy marcados sobre todo en aquellos materiales donde la reflectancia no es extrema. Quedando muy resaltada el brillo en la zona donde esta la fuente lumínica y casi inapreciable el resto del panorama.

Comparación de brillo entre una foto real (izquierda) y un render 3d (derecha)

Incluso en colores brillantes ó claros.

Comparación de brillo entre una foto real (izquierda) y un render 3d (derecha)

Semejanza a la realidad:

Con un HDR de una panorama bien capturado la semejanza a la realidad es exacta. Mira esta comparativa de una foto real con un render en el que se ha utilizado el HDRi “The orange home with natural light”.

Fotografía (arriba) – Render 3d con iluminación HDRi (abajo)

¿Transformar de LDR a HDR?

Los LDR´s llevan información de luces y sombras que ocupan 8 bits por canal (R=Rojo 8bits, G=verde 8bits, B=azul 8bits), es decir, cada pixel de la imagen tiene la opción de representar 16.777.216 colores, mientras que, un HDRi la información que contiene abarca 32 bits (4.294.967.296 colores cada pixel).

Como anteriormente te mostré, los LDRi tienen extensiones jpg, png, etc, etc, y también es sabido que con un editor de imágenes puedes cambiar su extensíon por cualquier otro (de jpg a png, de tif a jpg, de jpg a hdr, etc).

¿Entonces se puede crear un HDR de un LDR?. En la práctica si, por ejemplo, abre en un editor de imágenes (por ejemplo Photoshop) un panorama LDR de 8 bits con extensión .jpg y conviertelo a 32bits, luego guardarlo con extensión .hdr. Pero ¿realmente que obtienes de eso?: un HDR falso, de esos que hay muchos por internet, que llevan la extensión .hdr ó .exr pero con información interna de un LDR. Pondré un ejemplo que se me ha ocurrido:

Como ves en esa representación gráfica, lo 8 cubos verdes llenan todas las casillas del panel naranja. Pero al hacer la conversión del naranja al panel azul que tiene 32 casillas. Muchas de ellas quedan vacías, es decir, información que no es cubierta por los cubos verdes.
Otro ejemplo mas acorde a las fotografías es el “Histograma“. En cualquier editor de imágenes puedes ver el histograma de una imagen, que es la representación gráfica de cuanta luz o sombra tiene nuestra imagen. Observa un ejemplo:

La imagen de 8 bits (izquierda) es transformada en 32 bits (derecha)

Con esto observa como ha cambiado el histograma al transformarlo de un LDR en un HDR. Se aprecia sobretodo en la zona derecha del histograma muchos espacios que no se han podido completar de información.
Concepto

Concepto:

HDRi es la unión en un único archivo de una serie consecutiva de fotografías, tomadas en diferentes tiempos de exposición para capturar la mas amplia información de luces y sombras.

Espero que te haya servido estos conceptos para aclarar dudas sobre el rango dinámico.
¿Has tenido alguna experiencia creando un HDRi o Tone mapping? ¿Conoces algo mas que quieras aportar a este tutorial?
Por favor déjanos tu comentario.