El alto rango dinámico (HDR) es un método de captura y reproducción de imágenes que permite mostrar grandes diferencias de brillo y contraste. Esta tecnología proporciona imágenes con una calidad brillante que parecen especialmente reales.
Una imagen HDR puede tomarse con una cámara especial, generarse como un gráfico 3D o a partir de una serie de fotos de exposición que sólo tienen un rango dinámico bajo (LDR = Low Dynamic Range). Se necesitan dispositivos especiales para su visualización, ya que las imágenes HDR no pueden mostrarse directamente en monitores y pantallas convencionales. En estos casos, primero debe realizarse una conversión a LDR, en la que se reducen los contrastes de luminosidad. Esto se llama mapeo de tonos o compresión dinámica. El proceso de Alto Rango Dinámico ayuda a evitar la subexposición y la sobreexposición y a mostrar mejor los detalles individuales de la imagen.
Principio de funcionamiento del Alto Rango Dinámico
En las imágenes digitales normales, los tres canales de color rojo, verde y azul tienen cada uno 256 niveles de brillo, lo que equivale a 8 bits. A menudo esto no es suficiente para reproducir adecuadamente las diferencias de brillo y contraste. Las pantallas convencionales, pero también los medios de impresión, no pueden producir mayores profundidades de color, por lo que hasta ahora prácticamente no se han utilizado.
El rango dinámico de una cámara se describe como la relación entre la mayor y la menor luminancia, normalmente en una proporción de 10.000:1. Sin embargo, dependiendo de las condiciones de iluminación, el rango dinámico puede ser significativamente mayor. El ojo humano es capaz de percibir las condiciones de iluminación en casi diez de esos órdenes de magnitud. Una imagen HDR puede captar y reproducir mejor el rango natural de luminosidad, aunque sólo se muestre en una pantalla convencional.
Generación de imágenes mediante el proceso HDR
Las primeras cámaras especiales con sensores de imagen que pueden generar un alto rango dinámico ya están en el mercado. Sin embargo, son muy caros y no pueden cubrir completamente todos los escenarios de luz natural. En este caso, el desarrollo técnico aún no se ha completado.
Otra posibilidad es crear imágenes HDR mediante una serie de exposiciones a partir de varias tomas. En este caso, una parte del motivo se expone correctamente en cada imagen individual. El software crea entonces una imagen de alto rango dinámico a partir de las tomas individuales. Este procedimiento ya es posible con las cámaras digitales normales y los smartphones. El requisito previo para un resultado razonable es que el motivo no se mueva entre las tomas individuales.
La tercera posibilidad es el renderizado HDR (HDRR) y se refiere a los gráficos por ordenador. Aquí, el rango dinámico y la precisión dependen del rendimiento de la tarjeta gráfica de un ordenador. El HDR tiene sentido sobre todo cuando se crean juegos de ordenador, en los que hay cambios más frecuentes entre las escenas de imágenes oscuras y claras.