LDR与HDR

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LDR表示低动态范围图像，HDR表示高动态范围图像。LDR常见的格式有png，jpg等，比如一张8位图，RGB三个通道灰度值变化范围0-255，即8位图能表示256^3种颜色，看似很多，但实际上远不够来描述我们身处真实世界中的色彩。因此就需要HDR来描述，存储图像，能有更丰富的色彩细节，但HDR并不是一个固定的标准有的是12位，有的是16位等，常见的格式有hdr/exr/raw/tif等。一般我们会把LDR图像通道的值映射到0-1之间，最亮为1，而HDR最亮是可以超过1的。

2.Tone Mapping

由于硬件设备的差异，目前很多情况都需要将HDR的内容输出到LDR的设备上，由此问题来了，我们需要一些方法将HDR图像映射为LDR，此为Tone Mapping。

线性映射

假设下左图中最亮的太阳部分为100，最暗的右下角部分只有5，直接线性映射到LDR下右图，最亮部分为1，最暗部分为0，很明显细节丢失太多了。

下左图为关闭HDR，下右图为开启HDR，左图雪地有明显的的过曝情况，正是因为LDR无法很好表现亮部细节而粗暴的截断了。

因此，为了比较好的映射HDR到LDR大佬们想出了很多算法，比如Reinhard tone mapping，2007年孤岛危机（Crysis）的CryEngine 2自己也搞了一套算法，2010年顽皮狗工作室在神秘海域2上也弄了自己一套算法Filimic，Academy Color Encoding System（ACES）等等。表现效果各有优劣（因为审美是主观的），但总体上不断在前人的基础上改进，简单粗暴来说，就是把原来的线性映射变成“S曲线”的映射，当然具体曲线怎么变化，公式magic number是多少，算法怎么写更优都是在大佬们在许多项目中研究总结出来的。