Diskussion:High Dynamic Range Image

Code für Berechnung der Perceptual Quantizer (PQ) EOTF von SMPTE ST-2084 sowie der Barten-Contrast-Sensitivity-Function

namespaceBartenContrastSensitivityFunction
{
// Modell des Auges, abgetippt und durch!
constdoublek=3.0;
constdoublesigma0=0.5000/60;// arc grad
constdoubleCab=0.0800/60;// arc grad/mm
constdoubleT=0.1;// sec
constdoubleXmax=12;// arc grad
constdoubleNmax=15;// cycles
constdoubleeta=0.03;
constdoublePhi0=3e-8;// sec deg2
constdoubleu0=7;// cycles/grad
constdoublep=1.285e6;// photonen / sec / grad2 / Td
constdoublesigma(constdoubled)
{
returnsqrt(sigma0*sigma0+Cab*Cab*d*d);
}
constdoubled(constdoubleL,constdoubleX0)
{
return5-3*::tanh(0.4*log(L*X0*X0/40/40));
}
constdoubleE(constdoubled,constdoubleL)
{
return3.1415926*d*d/4*L*(1-::pow(d/9.7,2)-::pow(d/12.4,4));
}
constdoubleMopt(constdoubleu,constdoubled)
{
constdoubles=sigma(d);
return::exp(-2*3.1415926*3.1415926*s*s*u*u);
}
// Reziproke der min. sichtbare Modulation bei Helligkeit L und Ortsfrequenz u
constdoubleCSF(constdoubleL,constdoubleu)
{
constdoubleX0=13.0/u;
constdouble_d=d(L,X0);
constdoubleAbove=Mopt(u,_d)/k;
constdoubleBelow=2/T*(1/X0/X0+1/Xmax/Xmax+u*u/Nmax/Nmax)*(1/eta/p/E(_d,L)+Phi0/(1-exp(-u*u/u0/u0)));
returnAbove/::sqrt(Below);// Rückgabewert 100 = 1% Modulation sichtbar
}
// Reziproke der min. sichtbare Modulation bei Helligkeit L, optimale Ortsfrequenz
constdoubleCSFmax(constdoubleL)
{
doubleretmax=0.0;
for(inti=-2000;i<=2000;i++)
{
constdoubleC=CSF(L,::pow(10,0.001*i));
if(C>retmax)retmax=C;
}
returnretmax;
}
// SMPTE-definierte EOTF, N = 0...1 = 0...4095 bei 12 bit, Rückgabe 0...1 = 0...10000 cd/m2
constdoubleEOTF(constdoubleN)
{
constdoublem1=1305.0/8192;
constdoublem2=2523.0/32;
constdoublerm1=8192/1305.0;
constdoublerm2=32/2523.0;
constdoublec1=3424.0/4096;
constdoublec2=2413.0/128;
constdoublec3=299.0/16;
return::pow((::pow(N,rm2)-c1)/(c2-c3*::pow(N,rm2)),rm1);
}
voidCalTable()
{
doubleM=10000;// maximale Helligkeit für den größten Wert in cd/m2
doublemod=1;
for(inti=4095;i>=0;i--)// Helligkeitswerte 0...4095
{
for(intj=0;j<4;j++)// bestimme iterativ die Modulationstiefe für den Wert zwischen L_i und L_i-1
{
constdoublex=0.6621/BartenContrastSensitivityFunction::CSFmax(M/sqrt(mod));
mod=(1+x)/(1-x);
}
::printf("%4u %16.9f %16.9f (%7.3f)\n",
i,// Helligkeitsindex
M,// Helligkeit aus BartenContrastSensitivityFunction
10000*BartenContrastSensitivityFunction::EOTF(i/4095.0),// Helligkeit nach SMPTE ST-2084
100*(mod-1));// erkennbare Modulationstiefe 
M/=mod;
}
}
}

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