Dynamic range - PanoTools.org Wiki
Keywords: Dynamic range,Bracketing,CCD,Contrast Blending,Full 16 bit workflow,HDR compression,RAW,RAW dynamic range extraction,Tone mapping

# Dynamic range (intervallo dinamico)

L'intervallo dinamico di una scena, di una fotografia o di un panorama si riferisce al rapporto tra le porzioni più luminose e più buie di un'immagine accuratamente catturata o osservata. Un problema comune relativo alla realizzazione di un panorama riguarda l'elevato intervallo di livelli di luminosità che si trova nella maggior parte delle scene, per esempio dall'ombra più profonda sotto a una roccia, alla luce diretta e non filtrata del sole. Una singola esposizione non può chiaramente riprodurre i dettagli in ombra ed evitare la saturazione nelle zone di luce diretta.

Per capire il motivo per cui l'intervallo dinamico è così importante per la fotografia panoramica, è di aiuto capire come il sistema occhio e cervello umano, percepiscono il naturale intervallo di luminosità che ci circonda. Le più tipiche scene di natura hanno un intervallo dinamico di circa 18 stop (cioè 18 raddoppiamenti), e l'occhio umano, con dilatazione fissa della pupilla, può apprezzare all'incirca 17 stop (ben adattato alle scene naturali illuminate dal sole non a caso!). Quando invece si considera anche l'adattamento della dilatazione della pupilla dovuto alla variazione delle condizioni di illuminazione, il sistema occhio-cervello umano è in grado di apprezzare circa 30 stop di intervallo dinamico (un fattore di 1 miliardo:1!), dalla stella meno luminosa al sole pieno.

Per contro, le fotocamera e gli schermi, offrono un intervallo dinamico decisamente inferiore. Le fotocamere digitali migliori possono offrire fino a 10 stop di intervallo dinamico (cioè 1.000:1). La maggior parte rendono bene l'intervallo dinamico al di sotto di questo valore (vedere [1]). Utilizzando la modalità RAW della fotocamera si ottiene un maggiore controllo sul processo di tone mapping dell'intervallo dinamico catturato dal sensore, che può essere esteso al massimo di 1-1,5 stop. Vedere l'estrazione dell'intervallo dinamico RAW per maggiori dettagli.

Si tratta comunque di un fattore di circa 500 inferiore al valore tipico presente in una scena illuminata dal sole, ed è anche raramente raggiunto in pratica (vedere [2]). Le fotocamere con pellicola offrono un intervallo dinamico più ampio al prezzo di una variazione non lineare delle ombre e delle zone sovraesposte. Alcune fotocamere digitali applicano una curva di trasferimento digitale per approssimare questo comportamento e altre fotocamere (es: [3]) hanno degli speciali CCD che estendono anche oltre l'intervallo dinamico. Il problema è ancora peggio quando si considerano i sistemi di visualizzazione. Generalmente gli schermi per computer offrono circa 7-8 stop di contrasto (cioè 100:1), mentre i TV al plasma più costosi offrono 10 stop (1200:1).

Questi esempi danno l'idea del problema, e spiegano approfonditamente perché risulta così complicato ottenere una fotografia realistica della luna o di altre scene a elevato contrasto che invece sono così semplici da apprezzare a occhio nudo.

Esistono vari metodi per trattare con le scene a elevato contrasto dinamico, compresa la tecnica che prevede di scattare una serie di fotografie della stessa scena con diversi valori dell'esposizione, combinandole poi in seguito (consultare la fusione del contrasto) utilizzando dei canali a 16bit per colore (es: processo compelto di elaborazione a 16 bit) per raggiungere il limitato intervallo del dispositivo di output (stampante o schermo). Esistono anche degli interessanti algoritmi di compressione dell'intervallo dinamico (es: ompressione Gradient Domain High Dynamic Range).

Photoshop CS2 fornisce ora una funzione interna di unione in HDR, in grado di assemblare una serie di scatti ottenuti con il bracketing in una immagine HDR. È reperibile un ottima guida di Brian Greenstone su come utilizzare questa funzione: [4] e una prova comparativa di due plugin che tentano di comprimere un'immagine HDR: HDR compression

Tratto e tradotto da "http://wiki.panotools.org/Dynamic_range"