HDR Part ( I )

(42)   HDR Part ( I )                                                ဓါတ္ပံုပညာရပ္ဆိုင္ရာ မွတ္စု (၄၂)

                 

 

အလင္း အျပင္း အေပ်ာ့ ကို တဲြ၍ ျမင္နိုင္ မွဳ  အတိုင္းအတာ HDR

 ( High Dynamic Range )

HDR Part (I)

 By Soe Hlaing

စကားဦး

ကၽြန္ေတာ္ ေရး ခဲ့သည့္ မွတ္စုမ်ားတြင္ ဘာသာရပ္မ်ား အား တတ္ စြမ္း သမွ် စဥ္းစားကာ ေရးခဲ့ရာ တြင္ အလင္းေရာင္ အျပင္း အေပ်ာ့ ၊ တစ္နည္း အားျဖင့္ အျဖဴ ေရာင္ မွအနက္ ေရာင္ တို႕ ၏ အၾကား အလင္းကူး ေျပာင္းသြားေသာ ျဖစ္စဥ္ အတြင္း ကင္မရာ က အလင္း ႏွင့္ အေမွာင္ကို မည္သည့္ အတိုင္း အတာ အထိ တဲြ၍ သဲကဲြ စြာ ျမင္ နိုင္ ျဖစ္သည္ ဆုိေသာ  Light Dynamic Range မပါေသးပါ။ ဤ ဘာသာ ရပ္ ကိုေလ့လာရသည္မွာလည္း အလင္း ရူပေဗဒ ဆိုင္ရာ ပညာ ရပ္ ျဖစ္ေနသျဖင့္ နည္းနည္း အတြင္း ႏွိဳက္ ေလ့လာ ရသည့္ အတြက္ေၾကာင့္လည္း ျဖစ္ပါသည္။ ကၽြန္ေတာ္ ကိုယ္ႏွိဳက္ က တကၠသုိလ္ တြင္ ရူပေဗဒ ဘာသာရပ္ ကို အထူးျပဳ သင္ယူ ခဲ့ ေသာ္လည္း  အခ်ိဳ႕  ေသာ အပိုင္း မ်ားကို လြယ္ကူစြာ သေဘာ ေပါက္ ေစကာမူ အခ်ိဳ႕ ေသာ ေနရာ မ်ားတြင္ ရုတ္ခ်ဥ္း နားလယ္ ရန္ ခက္သည့္ အပိုင္း မ်ားရွိပါသည္။ ထို႕ေၾကာင့္အခ်ိဳ႕ေသာ အပိုင္း မ်ားကိုမူ ကုိုယ္တိုင္ သေဘာ ေပါက္ ေစရန္ ေဆာင္းပါး မူကဲြ မ်ားစြာ ကို ဖတ္ရွဳ ေလ့လာ ရပါသည္။ ျပီးမွသာ အားလံုးတို႕ အနက္ သေဘာ ျခင္း တူသည္မ်ား ကို ယူ ကာ မွတ္စု ျပန္ ျခင္း ျဖစ္ပါသည္။

HDR ျဖင့္ ဖန္တည္း ထားသည့္ ပံု တစ္ပံု။

High Dynamic Range (HDR).

ကမၻာ ေက်ာ္ Wikipedia အဘိဓါန္ က HDR ကို “ ratio between the largest and smallest possible values of a changeable quantity" ဟူ၍ ဖြင့္ဆိုထား ပါသည္။ လံုးေကာက္ ဘာသာျပန္ ရပါမူ ( အလင္း-အသံ ဆိုင္ရာ လွ်ပ္စစ္လွိဳင္း- Signal - တို႕ ၏) ေျပာင္းလဲ နိုင္သည့္ အၾကီးဆံုး အတိုင္း အတာ တန္ဘိုး ပမာဏ မွ အေသးဆံုး အတိုင္း အတာ တန္ဘိုး ပမာဏ တို႕  ၏ အခ်ိဳး ဟု ျပန္ရပါမည္။

Dynamic Range သည္ အသံ ဆိုင္ရာတြင္မူ  ၾကားနိုင္စြမ္း အတိုးဆံုး မွ  အက်ယ္ဆံုး ၾကား နိုင္သည့္ ခရီးတာ (Range) ႏွင့္ ဓါတ္ပံု ပညာတြင္မူ အျဖဴေရာင္ ႏွင့္ မဲ ေရာင္ အစြန္း ႏွစ္ခု အၾကား ျမင္နိုင္စြမ္း ခရီးတာ ( Range) တစ္နည္း ျဖင့္ ကင္မရာ Sensor တြင္မူ ထင္ နိုင္ စြမ္း တို႕ ျဖစ္ပါသည္။ ယခုမွတ္စုတြင္မူ ဓါတ္ပံု ႏွင့္ ပတ္သက္သျဖင့္ အလင္း ဆိုင္ရာ ကိုသာ ေရး သားပါမည္။

High Dynamic Range သည္ ပံု တစ္ပံု ၏ အျဖဴဘက္ အေတာက္ပ ဆံုး အလင္းေရာင္မွ အနက္ဘက္ အေမွာင္ဆံုး အလင္းေရာင္ တို႕  အၾကား  အလင္း ေျပာင္းလဲ သည့္္ ခရီး တာ ျဖစ္ပါသည္။  Dynamic Range သည္ သမားရိုးက် ကင္မရာ မ်ား ၏ Sensor က လက္ခံ နိုင္သည့္ ခရီးတာ ( Range)  ထက္ မ်ားစြာ ပို က်ယ္ ေသာ အလင္း ခရီးတာ ( High Dynamic Range )  ျဖစ္ေသာၾကာင့္ သာမန္ ပံု မ်ားထက္ အလင္း၊ အေရာင္ တို႕ ၏ အေသးစိတ္မ်ားကို ေဖၚ ေပးသည့္ စနစ္ ျဖစ္ပါသည္။

 ဆိုလိုသည္မွာ ျမင္နိုင္စြမ္း ရွိသည့္ အျဖဴေရာင္  ခရီးတာ ( Range) တစ္ခုကို ျမင္နိုင္သည့္ အတိုင္း အတာ မွ ထပ္ကာ မ်ားစြာ ခ်ဲ႕ လိုက္ပါက အားလံုး ဘာကိုမွ် မျမင္ရေတာ့သည့္ အျဖဴ ေရာင္ လႊမ္းသြားမည္ ျဖစ္ပါသည္။  အနက္ေရာင္   ခရီးတာ ( Range) ကို လည္း ထို႕ အတူပင္ မ်ားစြာ ခ်ဲ႕ လိုက္ပါကလည္း မဲ နက္ သြားကာ ဘာမွ ျမင္ရသည့္ အေျခအေနေရာက္သြားမည္ ျဖစ္ပါသည္။ အဆိုပါ ေျပာင္းလဲ မွဳ ခရီးတာ ( Dynamic Range ) အတြင္း၌ အျဖဴ အစ အမဲအဆံုး အေရာင္မ်ားအားလံုး ပါ၀င္ ပါသည္။

HDR သည္ တိုက္ရိုက္ ေနေရာင္၏ အလင္း ျပင္းအားမွ ၾကယ္ေရာင္ ေအာက္ရွိ အလင္းေရာင္း ေဖ်ာ့ေဖ်ာ့ အထိေသာ အလင္း ေဖ်ာ့ သည့္ ပမာဏ ၏အျပင္းအေပ်ာ့ ကို တိက်စြာ ပံု ေဖၚ နိုင္ စြမ္းရွိသည့္ စနစ္ တစ္ခု လည္း ျဖစ္ပါသည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ ရိုက္ကြက္ ( Scene)  တစ္ခု အတြင္း အလင္း အျပင္း အေပ်ာ့ မတူ သည့္ အေျခ အေန မ်ိဳး တြင္ အျမင္ တြင္ အလင္းမွ် လာေစရန္ ညွိေပးသည့္ ေနရာ ၌ ေရပန္းစားေသာ နည္း ျဖစ္လာပါသည္။

ျပင္ပေလာက တြင္မူ (Subject) ၀တၱဳ ၏ အေရာင္ျပန္မွဳ ေၾကာင့္ တကယ့္ အျဖဴ ေရာင္ ( White ) ႏွင့္ အနက္ ( Black ) အေရာင္မ်ားကို မေတြ႕ နိုင္ပါ။ ထို႕ ေၾကာင့္ အေရာင္ အစစ္ ကို ရ နိုင္ေစ ရန္ စီစဥ္ ရာတြင္  HDR Concept သည္ မ်ားစြာ ရွဳပ္ေထြးလာပါသည္။ ဥပမာ Subject ၏ပင္ကိုယ္ အလင္း၏ Dynamic Range သည္ ကင္မရာက ထုတ္ေပးသည့္ အလင္း၏ Dynamic Range  ႏွင့္ မတူနိူင္ သကဲ့သို႕ ကင္မရာ Sensor တြင္ ေပၚသည္ ပံု ရိပ္၏ အလင္း၏ Dynamic Range သည္ ကြန္ျပဴ တာ Screen ေပၚတြင္ ေပၚ သည့္ အလင္း၏ Dynamic Range  ႏွင့္ မတူ နိုင္ပါ။ ထို႕ အတူပင္ ပံု ကို  Print ထုတ္ျပန္ ပါက Printer  ကထုတ္ေပးသည့္ အလင္း၏ Dynamic Range ႏွင့္ လည္းကြာ နိုင္ျပန္ပါသည္။  ထို႕ ေၾကာင့္ မည္သည့္ ကရိယာ က ထုတ္ေပးသည္ အလင္း၏ Dynamic Range ကို လုိ ဆိုလို သနည္း ဆိုသည့္ အခ်က္ ေပၚ လာျပန္ပါသည္။

အထက္ေဖၚ ျပပါ အတိုင္း ပစၥည္း ကရိယာ တိုင္း တြင္ အားလံုးေသာ ကရိယာ မ်ာ း အလိုက္ အေရာင္ ျဖန္႕က်က္ မွဳ ( Colour Management ) သည္ သီးျခား အလင္း ဆိုင္ရာ  Dynamic Range ရွိၾကသည္။ ကြန္ျပဴ တာေပၚတြင္ ေပၚ ေနသည့္ အျဖဴေရာင္ ႏွင့္ Print ထုတ္လိုက္သည့္ ပံုေပၚ တြင္ ေပၚေနသည့္ အျဖဴ ေရာင္တို႔ သည္ မည္သို႕ မွ် အျမင့္ တန္း စကၠဴ အျဖဴ ေရာင္ ၏ အျဖဴ ေရာင္၏ အျဖဴ ေရာင္ ကို မွီ ေအာင္ ထုတ္ ေပး နိုင္ျခင္း မရွိပါ။

ေနာက္ဆံုး  ဥပမာ ေပးရ မည့္ ကရိယာ မ်ာ မူ လူ ၏ မ်က္လံုး ပင္ ျဖစ္ပါသည္။ လူ၏မ်က္လံုး တြင္ လည္း သီးျခား အလင္း ဆိုင္ရာ Dynamic Range ရွိသည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ လူ၏ မ်က္ လံုးအပါအ၀င္ ပစၥည္း ကိရိယာ တို႕ ၏ မည့္ သည့္ အလင္း ဆိုင္ရာ Dynamic Range 
ကို ယူၾကမည္နည္း ဟူ ေသာ အေျခအေန တစ္ခု ျဖစ္ေပၚ လာပါသည္။

အၾကမ္း သေဘာ ေျပာ ရပါမူ လူ ၏ မ်က္လံုး Dynamic Range  သည္ အလင္း ႏွင့္ အေမွာင္ ေရာ ေနသည့္ ျမင္ကြင္း တစ္ခု တြင္ အေမွာင္ ေရာ အလင္း  ႏွစ္ခု  စလံုး ကို အေတာ္ မ်ားမ်ား တဲြကာ ျမင္နိုင္သည့္ Dynamic Range ရွိပါသည္။

ဥပမာ အားျဖင့္ ေန ေရာင္ ေအာင္တြင္  ေနေရာင္ေၾကာင့္ ေတာက္ပေနေသာ သစ္ရြက္  မ်ားႏွင့္ သစ္ ရြက္ မ်ားေအာက္ ရွိ အေမွာင္ က် ေနသည့္ ေနရာ  မ်ားကို လူ မ်က္လံုး ႏွင့္ ၾကည့္ ပါက ေတာက္ပေနသည့္သစ္ရြက္ မ်ား ကို ေတာက္ပေ န သည္ ့  အေလွ်ာက္   ၊ အေမွာင္ ေအာက္ က သစ္ရြက္မ်ားကိုလည္း အလင္းေဖ်ာ့ ေဖ်ာ့ ျဖင့္ အလင္း  အျပင္း အေျပာ့ တဲြ ကာ ျမင္နိုင္ သည့္ Dynamic  Range ရွိပါသည္။

 သို႕ ရာ တြင္ Dynamic Range  နည္းသည့္ ကင္မရာ မ်ားမွာ မူ အေရာင္ ေတာက္  ေတာက္ ျဖစ္ ေနသည့္ သစ္ရြက္ ကို ေတာက္ပေနသည့္ ပံု အျဖစ္ သာ ပံု ေဖၚ ေပးနိုင္ မည္ ျဖစ္ျပီး အေမွာင္  ေအာက္ေရာက္ေနသည့္ အေလင္းေဖ်ာ့ သစ္ ရြက္ မ်ားကို မူ  ကို မူ အလင္းေဖ်ာ့ ပံု အျဖစ္ ေဖၚ ေပး နိုင္မည္  မဟုတ္ဘဲ အမဲ ေရာင္  မ်ား ျဖင့္ သာ   ေပၚေနေစ မည္   ျဖစ္ပါသည္။

Dynamic Range  ျမင့္ ေသာအျမင့္တန္း  ကင္မရာ ၾကီးမ်ားမွာ မူ လူ၏  မ်က္ေစ့ ေလာ က္ ေကာင္းစြာ ျမင္နိုင္ေအာင္ ပံု မေဖၚ နိုင္ေစကာ မူ  ၊ ေတာက္ ပ ေနသည့္ အပိုင္း ကို  ေတာက္ ပေနသည့္  အေလွ်ာက္ ၊ အလင္း ေဖ်ာ့သည့္ ေနရာ မ်ားကို လည္း  အလင္ း  ေဖ်ာ့   အေလွ်ာက္ ပံုေဖၚ ေပမည္ ျဖစ္ပါသည္။ ဤ ကဲ့ သို႕ အလင္း အျပင္း အေပ်ာ့ ကို တဲြ ကာ မ်ားမ်ား ျမင္နိုင္ ေျခကို High Dynamic Range ဟု ဆိုပါသည္။

အလင္းေရာင္၏ ေတာက္ပမွဳတြင္ ေရာင္ျပန္ႏွင့္ တိုက္ရိုက္ အလင္းေရာင္တုိ႕ ၏လႊမ္း မိုး မွဳ။

အလင္း၏ ေတာက္ပ မွဳ အတိုင္းအတိုင္း အတာ ( Light Intensity ) ကို အလင္းျပန္မွဳ ( Reflected Light ) ၊ အလင္း ရိုက္ခတ္ မွဳ ( Incident Light) တို႕ ႏွင့္ ေဖၚျပေလ့ ရွိပါသည္။ ေအာက္ပါ ပံု မွာ ေရာင္ျပန္ ေတာက္ပ မွဳ မ်ားေသာ ပံု ျဖစ္ပါသည္။

ေအာက္ပါ ပံု မွာမူ တိုက္ရိုက္ ရိုက္ခတ္ သည့္ အလင္းေရာင္ ျဖစ္ပါသည္။ သို႕ ရာတြင္ ရိုက္ခတ္သည့္ ေနရာမညီမွ်သည့္ ရိုက္ခတ္ သည့္ ပံုစံ ျဖစ္ပါသည္။



အလင္းေရာင္ျပန္မွဳအတြင္း၌ အေရာင္ ေျပာင္းလဲ ကြာဟမွဳ မ်ားသည့္ အျပင္ အလင္းျပန္မွဳ တြင္ ျပင္းျပ သည့္ အနက္ေရာင္ပါ ပါ၀င္ေနပါက အဆိုပါအလင္း (Light) ၏ Dynamic Range သည္ တိုက္ရိုက္ ရိုက္ခတ္သည့္ Incident Light  ထက္ပို၍ မ်ား ေပလိမ့္မည္။ ဤကဲ့သို႕  ျပင္းျပ သည့္ အလင္းေရာင္ထဲ တြင္ ဓါတ္ပံု ရိုက္ပါလွ်င္ Dynamic Range ႏွစ္ဘက္ အစြန္းကို ကိုေက်ာ္သြား နိုင္ပါသည္။ ဆိုလိုသည္မွာ ျဖဴလြန္းျခင္း မဲ လြန္းျခင္း မ်ား ျဖစ္သြားပါလိမ့္ မည္။

ထို႕ ေၾကာင့္ အလင္း၏ Dynamic Range ကို ခန္႕ မွန္းတြက္ခ်က္ရာ တြင္ အလင္း၏ ေတာက္ပမွဳ အမွန္ ကို တိုင္း ထြာ (Accurate measurement of light intensity, or luminance ) တြက္ခ်က္ရန္ ကနဦး လိုပါသည္။ အလင္း၏ ေတာက္ပမွဳ အမွန္ ကို တိုင္း ထြာ ရာတြင္ အစဥ္ အဆက္ Candelas per square meter (cd/m²). မီတာ ႏွစ္ထပ္ ကိန္း ဧရိယာ ပမာဏ အတြင္း ေတာက္ပသည္ ေယာင္း တိုင္ ၏လင္း နိုင္စြမ္း ျဖင့္ တိုင္းတာပါသည္။ ပံုေသနည္းမွာ Candelas per square meter (cd/m²) ျဖစ္ပါသည္။

Dynamic Range of a Digital Camera.

ဤ အေၾကာင္းအရာ ၏ Technical Detail မ်ားသည္ မ်ားစြာ နက္နဲ အေသးစိတ္ျပီး တြက္ ခ်က္ မွဳ မ်ားသည္လည္း သခ်ၤာ ဆိုင္ရာ သာမန္ တြက္ခ်က္မွဳ မ်ားထက္ ျမင့္မားသည့္ အတြက္  အဆိုပါ အေသးစိတ္မ်ားကို ေလွ်ာ့ ကာ လက္ေတြ႕ အသံုးျပဳ မည့္ အခ်က္ႏွင့္ သက္ဆိုင္ သည့္ အပိုင္း မ်ားကိုသာလွ်င္ အေလးေပး ေဖၚျပပါ မည္။

 Digital Camera တစ္ခု ၏ Sensor တြင္ Lens လာသည့္ အလင္း ( Photon ) မ်ားကို လက္ခံ ေပးသည့္ Photosite ျဖစ္သည့္ က်င္း ( Well ) မ်ားရွိသည္။ Potential Well ဟုလည္း ေခၚၾကသည္။ Sensor တြင္ပါရွိသည့္ အဆိုပါ Well ( Photosite ) မ်ား၏ အေရ အတြက္သည္ Compact ကင္မရာ ထက္ စာလွ်င္ DSLR ကင္မရာ Sensor တြင္ ပါသည္ ့Well ၏ အရြယ္ အစား က ပိုၾကီးသည္။

Well ( Photosite ) တစ္ခု တြင္ ယင္း လက္ခံ နိုင္သည့္ Photon အေရ အတြက္ ျပည့္သြားပါက အျပင္သို႕ လွ်ံထြက္ ကုန္ပါသည္။  အဆိုပါအေျခ အေန ကို Satuated  Photosite ဟု ေခၚပါသည္။ ဤ သို႕ အေျခ အေနတြင္ ထပ္၀င္လာ သည့္ Photon ကို မွတ္သားနိုင္စြမ္း မရွိ ေတာ့သည့္ အေျခအေနေရာက္ သြားပါ သည္။ ယင္း အေျခအေန တြင္ Sensor က အားလံုးကို  White Level ဟု သတ္မွတ္ လိုက္ပါသည္။ အဆိုပါ Photosite တစ္ခု ျခင္းစီအတြင္းရွိ Photon အေရ အတြက္ အား အလင္း၏ Intensity  အနိမ့္ဆံုး တိုင္းတာ၍ ရနိုင္ ေသာ အေမွာင္ဆံုး Photon တစ္လံုး ႏွင့္ စား ကာ အခ်ိဳး ခ်ထားသည္ကို Contrast Ratio ဟု ေခၚသည္။

ကင္မရာ တစ္လံုး၏ Sensor ရွိ Photosite ၏ အတြင္း Photon အေရ အတြက္ ကို တိုင္းထြာ ျခင္း ႏွင့္ Photosite ၏ အရြယ္ အစား သည္ ကင္မရာ တစ္လံုး၏ Dynamic Range ကို အဆံုး အျဖတ္ ေပးေသာ အရာပင္ ျဖစ္ေပသည္။ အၾကမ္း အားျဖင့္ Sensor ၾကီး သည့္ DSLR ကင္မရာ မ်ား သည္ Intensity of Light Variation ကို Compact ကင္မရာ ကဲ့သို႕  Sensor ငယ္မ်ားထက္ ပို၍ ဖမ္းနိုင္စြမ္းး ရွိသည္။ Dynamic Range ပိုမ်ားသည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ Sensor အၾကီး ျဖင့္ ရိုက္သည့္ ပံုမ်ား၏ အျဖဴ ေရာင္သည္ Sensor အေသး ႏွင့္ ရိုက္သည္က ပံုထက္ ပို ျဖဴ၍ အနက္ေရာင္ သည္လည္း  Sensor အေသး ႏွင့္ ရိုက္သည္က ပံု ထက္ ပို နက္ သည္။ ဆိုလိုသည္မွာ အေရာင္ မ်ား အား မွတ္သား မွဳ ပိုျမင့္သည္။

Photon ျပည့္ေနသည့္ Satuated Photosite,

White Level

Photon မရွိသေလာက္ ျဖစ္ေနသည့္ Black Level

(Limited by Noise)

ပံုမွန္ အားျဖင့္ ကင္မရာ တစ္လံုး၏ Contrast Ratio ကို တြက္ ခ်က္ရာတြင္ Photosite တစ္ခု အတြင္းရွိ Photon အေရ အတြက္ ကို တိုင္းထြာ၍ရနိုင္သည့္ အနိမ့္ဆံုးအဆင့္အထိ ရွိေနေသးသည့္ အေမွာင္ ဆံုးေသာ Photon တစ္ခု ၏ အလင္းျပင္း အား ျဖင့္ စား ျခင္း ျဖစ္သည္။ သို႕ ျဖစ္၍ ဥပမာ အားျဖင့္ Photosite တစ္ခုအတြင္း၌ Photon 1000 ရွိပါက Contrast Ratio သည္ 1000:1 ျဖစ္ပါသည္။

Photosite ၾကီးလွ်င္ Photon ပို မ်ား မည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ ေယဘူယ် အားျဖင့္ Photosite ၾကီးေသာ DSLR ကင္မရာ မ်ား၏ အလင္း မွ အေမွာင္ သို႕ ေရႊ႕ သည့္ ခရီးတာ Dynamic Range သည္ Compact ကင္မရာ မ်ားထက္ မ်ားျခင္း ျဖစ္သည္။

လူ၏မ်က္ေစ့၏ အလင္း ေတာက္ပ မွဳ ႏွင့္ အေမွာင္ အေရာင္ ႏွစ္ခု အၾကားရွိ Dynamic Range Ratio သည္ အၾကမ္း အားျဖင့္ 10,000:1 ခန္႕ ရွိသည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ အျမင့္တန္း Digital Camera တစ္လံုး၏ Scene တစ္ခု၏ ပံု ရိပ္ ကို ဖမ္း ယူ စြမ္းသည္ လည္း လူမ်က္လံုးကိုစံ အျဖစ္ထား သျဖင့္ အၾကမ္း အားျဖင့္ 10,000:1 ျဖစ္သည္။

လူ ၏ မ်က္လံုးသည္အလင္းေတာက္ပမွဳ အတိုင္းအတာကို ကင္မရာထက္ ပို၍ ျမင္နိုင္စြမ္းရွိသည္။ ဆိုလိုသည္မွာ ကင္မရာ ဆံုး ျဖတ္ နိုင္စြမ္း မရွိသည့္ အလင္း၏ ေတာက္ပမွဳ ကို  မ်က္လံုးက ဆံုး ျဖတ္ နိုင္သည္။  အလင္းေရာင္ ေဖ်ာ့ ေနေသာ အခန္း တစ္ အတြင္း သို႕  ျပဴတင္း ေပါက္မွ၀င္လာေသာ ေနေရာင္တို႕ ေရာယွက္ ေနေသာ အလင္း ႏွင့္ အေမွာင္ ျခားနား ခ်က္ မ်ားစြာ ျဖစ္ေနသည့္ Scene တစ္ခု၏ Light Accepts Dynamic Range သည္ 100,000:1 ခန္႕ ရွိသည္။

Digital Camera ၏ Dynamic Range  ကုို f-Stop ျဖင့္ တိုင္းသည္။  ယင္းသည္ Total Light Range by powers of 2 , 10 f- Stop  ( 2 to the power 10 ) -2¹⁰= 1024  , ထို႕ ေၾကာင့္ Contrast Ratio သည္ 1024 : 1 ျဖစ္လာသည္။ ယင္းအခ်ိဳးကို Dynamic Range 10 f-Stop ( Since 2¹⁰ = 1024) သို႕  မဟုတ္ EV ဟု ေခၚသည္။ အသံုး ျပဳ သည့္ အေပၚ တည္ ကာ Unit f-Stop ကို “ Zone “ ဟူ၍လည္းေကာင္း “ eV “ ဟူ ၍လည္းေကာင္း သံုး ႏွဳံးသည္။

လူ၏ မ်က္လံုးသည္ ကင္မရာ ၏ Dynamic Range ထက္ ပို က်ယ္ ျပန္႕သည္။ အလင္းေရာင္ အေျပာင္းအလဲ တစ္ရပ္၌ မ်က္လံုး သူငယ္ အိမ္ အဖြင့္ အပိတ္ လုပ္ လိုက္ လွ်င္ လူ၏ မ်က္လံုးသည္ Light Intensity variation ကို  f-18 to 20 Stop အထိ ျမင္နိုင္သည္။ Digital Camera အမ်ားစုမွာမူ Dynamic Range 10 to 13 Stop အထိသာ ပံု ရိပ္ ကိုဖမ္း နိုင္သည္။ လူ၏ မ်က္လံုးသည္ အလင္းေရာင္ နည္း လွသည့္ အိမ္ အတြင္း ျမင္ နိုင္သကဲ့ သို႕ ေတာက္ပေနသည့္ တိမ္ တိုက္ ကိုလည္း သဲကဲြ စြာ ျမင္နိုင္သည္။ ကင္မရာသည္ ဤ မွ်အထိ ျမင္နိုင္စြမ္း မရွိ။ လူ၏ မ်က္လံုးသည္ ကင္မရာ၏ အလင္း( Light Intensity ) ကိုျမင္နိုင္သည့္ Range ထက္ မ်ားစြာ ပိုျမင္နိုင္သည္။

Dynamic ranges of common devices
Device	Stops	Contrast
LCD display	9.5	700:1 (250:1 – 1750:1)
DSLR camera (Canon EOS-1D Mark II)	12	4096:1
Negative film (Kodak Vision3)	13	8192:1
Human eye	10–14	1024:1 – 16384:1

(Table - From Wikipedia, the free Encyclopaedia )

လက္ေတြ႕ အားျဖင့္မူ သာမန္ကင္မရာမ်ားတြင္ Photon တစ္ခုျခင္းစီ ကို ေရတြက္ ျခင္းမျပဳနိုင္ ္သည့္အတြက္ Texture ကို မွတ္သား နိုင္စြမ္း မရွိေတာ့ နိုင္ေလာက္ သည့္ အေမွာင္ဆံုး အေရာင္ ( Darkest Tone ) Black Level  အေျခ အေနျဖင့္ ကန္႕သတ္ မွဳ ျပဳ သည္ဟု လည္း ဆိုၾကသည္။ Black Level ကို မူ Photosite အား မည္မွ်အထိ တိက်စြာတိုင္းထြာနိုင္သည္ ဆိုသည့္ Image Noise ျဖင့္ ကန္႕သတ္ ထား ျပန္္သည္။ ထို႕ေၾကာင့္ ကင္မရာ တစ္ခု ၏ Dynamic Range သည္ ေယဘူယ် အားျဖင့္  Lower ISO ၏ Speed  ကို တိုးတက္ လာေစျပီး  Image Noise ကို ေလွ်ာ့ ခ်ေပးသည္။

အထက္ တြင္ ေဖၚျပခဲ့သည္ မွာ အလင္း ဆိုင္ရာ Dynamic Range ဆိုင္ရာ Theory ႏွင့္ ပတ္သက္ သည့္ အက်ဥ္း သေဘာသာ ျဖစ္ပါသည္။ ဤဘာသာ ရပ္ကို အထူးျပဳ ေလ့လာ ထားသူ မ်ား အေနႏွင့္  လိုအပ္ေနသည္မ်ားကို ျဖည့္ ၍ ဖတ္ရွဳ ၾကပါရန္ ႏွင့္ ကဲြလဲြ မွဳမ်ားေတြ႕ရွိ ပါက ဖယ္၍ ဖတ္ရွဳ ၾကပါရန္ ေမတၱာ ရပ္ခံ အပ္ပါသည္။

 

HDR Photography

Exposure အမ်ား (+EV ) ၊ အမွန္( 0-EV )၊ အနည္း ( - EV ) စသည့္ ပံုသံုးပံု အား HDR  ပံု တစ္ပံု ျဖစ္လာ ေစရန္ ဖန္တည္း သည့္ ပံုမ်ား။( Wikipedia)
အေပၚဆံုး ပံု မွာ End Result HDR Image ျဖစ္ပါသည္။

အလင္း အေမွာင္ ျခားနားလြန္းလွသည့္ ျမင္ကြင္းတစ္ခု ဥပမာ ေန၀င္ခ်ိန္ တြင္ ေန (Sun)ကို ရိုက္ပါက  အထက္မွ ေတာက္ပေနသည့္ ေနကို Exposure အေလာေတာ္ ယူ လိုက္လွ်င္  ေအာက္ ရွိ သစ္ပင္ ေရျပင္တို႕ ေမွာင္ေနေပမည္။ ေအာက္ပိုင္း ရွိသစ္ပင္ ေရျပင္ တို႕ ကို Exposure အမွန္ ယူျပန္ လွ်င္လည္း အထက္ ရွိ ေတာက္ပေနေသာ ေကာင္းကင္ သည္ အလြန္ ျဖဴ သြား ေပလိမ့္မည္။ Split Neutral Density Filter ကိုသံုး လွ်င္လည္း ေကာင္ကင္ ႏွင့္ ေရျပင္ တို႕ ကဲ့သို႕  Sright Line Horizon ဆို လွ်င္ အေၾကာင္း မဟုတ္ေစကာမူ အလင္း ႏွင့္ အေမွာင္ အၾကား မညီညာေသာ  Odd-Shaped Mountain သို႕ မဟုတ္ Open Door Way ကဲ့ သို႕ ေနရာ မ်ားအတြက္မူ အလင္း ခ်ိန္ ညွိ၍ မရ နိုင္ပါ။ ထိုအတြက္ တည္ထြင္ ထားသည့္ Filter လည္းမရွိေသးပါ။ HDR သည္ ထိုကဲ့ သို႕ အေျခ အေန တြင္ ဧရိယာ အလုိက္ မ်က္ေစ့ ႏွင့္ ျမင္နိုင္သည့္ အေနအထား ကို ေက်ာ္သည္ အထိ Camera Dynamic Range ေစခိုင္း သည့္ နည္း လည္း ျဖစ္ပါသည္။ ဤ သည္ မွာ High Dynamic Range photography ပင္ ျဖစ္ပါသည္။

HDR သည္ ဓါတ္ပံု ဆိုင္ရာ တြင္ မူ လက္ရွိ အသံုးျပဳေနသည့္ (Standard Digital Imaging Method ) နည္းလမ္း ထက္ ပံု တစ္ပံု၏ အလင္းဆံုးေသာ ဧရိယာ ႏွင့္ အေမွာင္ဆံုး ေသာ ဧရိယာ ႏွစ္ခု အၾကား အမွ်တ ဆံုးေသာ က်ယ္ျပန္႕ သည္ Dynamic Range ကို  ရေအာင္ ေဆာင္ ရြက္သည့္ နည္း လမ္း ျဖစ္ပါသည္။ HDR သည္ တိုက္ရိုက္ ေနေရာင္ ေအာက္ မွသည္ အလင္းေရာင္ ျဖိဳးျဖ အေရာင္သာ ရွိသည့္ ၾကယ္ေရာင္ ေအာက္ စေသာ အလင္းေရာင္ ေအာက္ ရွိ  မ်က္လံုး ျဖင့္  ျမင္ရေသာ  ျမင္ကြင္း (Scenes ) တစ္ခု ၏အမွန္ျမင္ ရသည့္ Intensity Level ကို ပို ၍ မွန္ကန္ လာေအာင္ ေဖၚေပးသည္ စနစ္လည္း ျဖစ္သည္။

မ်ားေသာ အားျဖင့္ ပံု တစ္ပံု ကို Exposure အတိုးအေလွ်ာ့ အမ်ိဳးမ်ိဳး ျဖင့္ ရိုက္ကာ HDR ျဖင့္  ျပန္လည္ပံုေဖၚ ေပးၾကသည္။ HDR သည္ Image Process လုပ္ရာတြင္ Exposure မ်ားစြာကို ျပန္ ညွိေပးကာ Higher Dynamic Range ကို ေဖၚ ေဆာင္ ေပးသည္။ ရိုးရိုး ပံု မွာ မူ Exposure Level တစ္ခု သာရွိျပီး Limited Contrast Range ကိုသာ ေပးသည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ ကင္မရာ၏ Low Exposure Setting ျဖစ္ေစ High Exposure Setting တြင္ ျဖစ္ေစ ျဖစ္ေပၚလာသည့္  ပံု၏ အေတာက္ပ ဆံုး ႏွင့္ အေမွာင္ ဆံုးေသာ ေနရာမ်ားတြင္ အနုစိတ္ Details မ်ား ေပ်ာက္ ကုန္ သည္။ HDR က အဆိုပါ အခ်က္ မ်ားကို အတိုး အေလွ်ာ့ လုပ္ေပးျခင္းျဖင့္  ျပန္ လည္ ညွိေပး ကာ အနု စိတ္ မ်ား ျပန္ေဖၚ ေပးသည္။ စင္စစ္ အားျဖင့္ ပံု တစ္ပံု၏ အလင္း နည္းျခင္း ၊ မ်ားျခင္း ျဖစ္ေနသည့္ ေနရာ မ်ားကို  (Multiple at Different Exposure Levels)  ပံုမ်ားအားလံုးကို ျပန္ေပါင္းေပးျခင္း ( Intelligently Stitching ) ျဖင့္ အလင္းေရာင္ မွ်တ သည့္ ပံု တစ္ပံု ျဖစ္လာေစရန္ ဖန္တည္း ေပးသည့္ နည္း ျဖစ္သည္။

ံMild HDR ပံု တစ္ပံု ။

သဘာ၀ ဆန္သည့္ Mild HDR ပံု ။

အျခားေသာ HDR ၏ဖန္တည္း မွဳ နည္း တစ္ ခု မွာ အလင္း ႏွင့္အေရာင္ မ်ား ၏ Contrast ကို မ်ားစြာ ၾကြတက္လာေစကာ တမူ ထူးဆန္း သည့္ အနုပညာ အျမင္ေပၚ ေပါက္ လာေစရန္ လည္း ဖန္တည္း ၾကသည္။


 ေနာင္ တြင္ ဤ နည္း မွာ ၾကည့္သူ ၏ မ်က္ေစ့ ကို ဖမ္း စား နိုင္ လာ သည့္ အတြက္  HDR သည္ မူ လရည္ ရြယ္ ခ်က္ ျဖစ္ ေသာ ပံု ကို  လူ မ်က္ ေစ့ ျဖင့္ ျမင္နိုင္ ေအာင္ ဖန္တညး္ သည့္  နည္း မွ မ်က္ေျခ ျပတ္ ကာ အျပင္းစား အေရာင္ လႊမ္းေနသည့္ ပံု မ်ား ကုိ သာ HDR ဟု လူသိ မ်ား လာၾကသည္။

ယင္း တြင္ လည္း အေရာင္ အျပင္း ၊ အလတ္ ၊ အျပာ႕ စသည္ျဖင့္ HDR မူကဲြ ပံု အမ်ိဳးမ်ိဳး ရွိသည္ကို ေအာက္ပါ နမူနာ ပံု မ်ား တြင္ ေတြ႕ျမင္နိုင္ပါသည္။

အနည္း ငယ္ Wild ျဖစ္လာသည့္ ပံု။

သဘာ၀ ႏွင့္ အနု ပညာ ( Mild and Wild )တုိ႕  အၾကားရွိပံု။

HDR ဖန္တည္းရာတြင္ ကြန္ျပဴတာ က ဖန္တည္း ေပးေသာ HDR  နည္းစနစ္ ႏွင့္  Low  Dynamic Range ( LDR ) သို႕ မဟုတ္  Standard Dynamic Range ( SDR ) စသည္ တို႕ျဖင့္ ပံု မ်ားျပန္ေပါင္းေပးသည္ နည္း ဟူ ၍ ရွိသည္။ Tone Mapping နည္း မွာမူ ပံု၏ Contrast ကို အနုပညာ ဆန္ဆန္ Artistic Effect အျဖစ္ပံုေဖၚ ေပးသည္ နည္း ျဖစ္သည္။

HDR နမူနာ ပံု မ်ား။

နမူ နာ ပံု မ်ား တြင္ ေျပျပစ္သည့္ Mild HDR ပံု ေရာ Artistic ဆန္ဆန္ ဖန္တည္း ထားသည့္ Wild HDR  ပံုမ်ားပါ ပါရွိပါသည္။

 

_________________________________________