1、图形学之HDR算法、颜色模型、光照模型

最新推荐文章于 2025-06-04 15:51:59 发布

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本文介绍了HDR（高动态范围）算法的核心，即检测环境亮度并合并多重曝光图像，以达到显示设备的亮度压缩映射。接着讨论了颜色模型，包括RGB、YIQ等，并提及颜色的亮度、色度和饱和度。最后，概述了光照模型，特别是Phong光照模型，包括漫反射、环境光和镜面反射的计算。

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HDR（high dynamic range），什么是动态范围？

颜色的格式	介绍
RGB24	每个颜色分量占8位，范围在0-255
YUV	亮度、色度、浓度，储存空间占用1.5byte

Y值是其中很重要的一个值，它代表着亮度，HDR技术指的是检测当前环境的亮度范围，采取多重曝光采样，得到不同曝光下的图片缓存数据，最后将他们合并成一张亮度均衡的图片。

Tips：曝光：通过多少光线使得感光元件能够得到清晰的图像，图像是在底片成像。曝光量由通光时间（快门速度决定），通光面积（光圈大小）决定。

所以HDR技术核心就是将现实中的亮度查尽量按照显示硬件支持的数值位数压缩映射。因为正常的亮度范围超过了2^8次方的范围。

这部分属于真实感图形学

颜色属于一个人体视觉系统对可见光的感知范围，感知颜色由光波决定，波长范围是380-780nm
所有的颜色都可由RGB来生成，（0，0，0）指的是黑色，(1, 1, 1)指的白色
YIQ、YIU、Ycbcr主要用于彩色电视，Y代表亮度，其他代表色度、浓度
颜色视觉模型，亮度（illumination）（反射系数），色度（Hue）（占优势的波长），饱和度（Saturation）（深浅）更否合人体视觉感知，用HSI锥体表示。
色度用角度值表示，饱和度用百分比表示，亮度用百分比表示