基于场景亮度/暗度或“自动级别”的自适应曝光（增益）方法

Question

我有几个曝光和伽马函数，但我没有想出一个有效的公式来根据亮度调整曝光。我想做的只是照亮较暗的区域。

我已经通过低通（阈值）实现了这一点，但这不是最好的方法。我真的很想让曝光控制根据亮度提高曝光，因此较暗的区域获得最大的增益，而较亮的区域则最少。这可能就像 Photoshop 和其他图像处理应用程序中的“自动级别”。

Answer 1

您必须使用分段函数来做到这一点，其中复合映射是连续的、单调的并且最好是可微的。实现这一点的一个好方法是在控制点之间使用样条插值。

线性恒等映射具有控制点 (0,0), (1,1)。在线性之间和下方引入一个控制点，例如 (0.5, 0.4) 就像降低伽马值一样。使用多个中间控制点可以非常精确地控制映射，但对于简单的曝光控制，最好将原始值线性化（典型图像的预应用伽玛值约为 2.4，尽管像 sRGB 这样的颜色空间会使事情变得有点复杂），然后调整偏移和增益，可能通过在基于样条的映射中设置第一个和最后一个控制点。然后使用中间控制点或应用 gamma。

自动化该过程有点棘手，但一个好的方法是确定直方图，然后执行具有偏移和平均宽度参数的高斯分布的最小二乘拟合。这些参数的倒数给出了执行的调整。典型图片的直方图看起来绝不像高斯分布，但可以假设大部分图像内容处于中间值。