Обалдеть!

Именно поэтому я и привел этот пример. Можно добиваться "формульных" отражений, яркостей, контраста, резкости... А в итоге Ваш мозг воспротивится и выдаст что-то подобное.

Добиваться по любому надо, что оптически, что обработкой, для получения визуально неплоской, интересной в тенях и светах картинки в 2Д. Для макро это особенно актуально. На шахматной доске в тени темное становится ещё более темным, так что мозг не противится, а просто отмечает разницу в тенях и светах даже при снижении освещения. Здесь скорее надо говорить о минимальной светочувствительности глаза - она равна одному фотону. А ДимуДД как я понимаю больше интересует практическое применение алгоритмов улучшения для восприятия фотографии сделанной в условиях низкой освещенности?

_________________
Andre Korolew :)) "Все мы здесь не в своём уме."-Кот "Алиса в Стране Чудес"

Я сейчас просто из любопытства поглядел, что происходит в ФШ при наложении полностью синтетического эффекта освещения "лампочкой" (в "рендерингах" там...) на два прямоугольника, залитые разными серыми цветами - светлым и тёмным. Так вот, они не заботятся о физике вещей: сохраняют строгое постоянство контраста с ростом затенения, пропорции яркостей оказываются одинаковыми...

Я имею дело изначально с SEM-изображениями (с электронного микроскопа), причём довольно специфическими - так называемыми "BSE", back-scattered electrons: это излучение, которое испускается собственно веществом, возбуждённым потоком электронов; при этом интенсивность излучения зависит от хим. состава вещества. Однако, часть излучения всё же оказывается просто отражённым. Тогда получается, что с ростом интенсивности падающего на вещество пучка электронов доля отражённого излучения заметно возрастает. Наверное, в оптическом диапазоне происходит аналогичное явление (ведь видимый цвет - это тоже реакция вещества, возбуждение падающими фотонами): мобыть, не все фотоны даже подходящих энергий, попадающие на вещество, оказываются "при деле", при более сильном освещении доля "лишних" возрастает...

В общем - да! Но точнее - неравномерной освещённости... Наконец доделал программу, которая делает вот такое (для составных, мозаичных SEM-изображений, сделанных при малых увеличениях) :

Там регистрация в вакууме вторичной эмиссии электронов и другие детекторы, другое взаимодействие, другой процесс, поэтому картинка серая. В оптическом диапазоне при низких энергиях нет таких процессов. Для моделирования поведения фотонов обычных энергий при взаимодействии с ПЗС фотоаппарата процесс back-scattered electrons слабо применим. Для уточнения нужны физматчики со специализацией по поведению элементарных частиц. У меня есть знакомый, но он сейчас в Европе работает.

_________________
Andre Korolew :)) "Все мы здесь не в своём уме."-Кот "Алиса в Стране Чудес"

Не, не с ПЗС фотоаппарата/детектором, а с веществом, которое реагирует с падающим на него излучением и от которого к детектору поступает как излучение, давшее характеристический спектр (в случае BSE) или цвет (в случае оптики), так и непрореагировавшее только отражённое излучение. Детекторы тоже в принципе работают аналогично, оба берут некоторый интервал пропускания (но несколько разными способами)...

Хотя, конечно, это крайне упрощённое описание (и в чём-то неверное, т.к. в SEM пропорции разных видов излучения, SE/BSE, закономерно меняются с изменением угла падения электронов на поверхность образца).

Вот, как это получается для оптического диапазона.
Напечатал на лазернике в пол-листа А4 серый прямоугольник, осветил сбоку настольной ламой (т.е. сделал градиентное освещение) и сфотил в РАВ, в конверторе все настройки на нулях, перевёл в grayscale, потом поблюрил и уменьшил. На снимке сделал два параллельных близко расположенных профиля яркости, один по белому полю (синий на нижнем графике), другой - по серому прямоугольнику (красный). На верхнем графике - отношение интенсивностей (контраст то бишь): видно, что он растёт с уменьшением освещённости.

При использовании "виртуальной лампочки" из ФШ-эффектов "рендеринга" контраст выходит постоянным, линия на верхнем графике получается горизонтальной.

P.S. Гы, ветку надо было обозвать с точностью до наоборот!

Правильно, ожидаемый результат для фотонов при отражении-поглощении. При вторичном излучении физика разлёта частиц зависит от энергий пучка, вещества подложки, степени глубины вакуума и д.р. Результат по сравнению с фотонами может отличаться до наоборот. Как я понимаю тут больше интерес к программе интерпретатора результатов? В моё время таким качеством как в макрофото при электронном микроскопировании не заморачивались, главное - было увидеть сам факт при определённом разрешении, не до эстетики снимков было.Ваши графики подтверждают правило, что недосветы лучше чем пересветы - в тенях больше информации, но Вы мерили прямые величина , а важна дельта между максимумом и минимумом при каждом уровне освещённости. Глаз , реагируя на яркостную составляющую более чем на цветовую, выбирает наиболее комфортную картинку. Используя этот адаптивный механизм возможно придумать алгоритм обработки снимков в тенях, но это уже очень серьёзные исследования.

_________________
Andre Korolew :)) "Все мы здесь не в своём уме."-Кот "Алиса в Стране Чудес"

Аналогичные результаты (рост контраста в тенях) получаются и в электронной микроскопии на BSE-изображениях, и в "обычной" оптической фотографии.

На двойной картинке парой сообщений выше я показал, для чего это всё нужно, чисто практический интерес: когда снимаем на микроскопе достаточно большой плоский препарат при малых увеличениях, чтобы потом из множества изображений склеить одно составное, зачастую тени на каждом фрагменте слишком сильно мешают восприятию иллюстраций - вплоть до того, что даже с трудом можно объекты выделить, картинка в целом не воспринимается. Народ "давится, колется - но ест", т.к. другого выхода не было. Поэтому задача была научиться ликвидировать эти тени, в идеале - чтобы и швов не было видно! У производителей микроскопов в их родном ПО таких возможностей нет, там можно подгонять только общие яркость и контраст изображений. Посему пришлось выдумывать свою методику, судя по результатам - очень успешную.

Судя по результатам микроскопных фотографий из университетов разных стран проблема вытягивания контрастов из теней успешно решена, например здесь: http://www.geo.ru/photo/gallery/malye-miry-nikon?page=0

_________________
Andre Korolew :)) "Все мы здесь не в своём уме."-Кот "Алиса в Стране Чудес"

Это несколько не те изображения...
С одной стороны, они другое излучение регистрируют - так называемые вторичные электроны (secondary electrons) с низкими энергиями, в этом излучении и снимают объёмные препараты - живность всякую, например, кристаллики микроскопические. Но в моей области на порядок важнее изображения в обратно-рассеянных электронах (back-scattered electrons) с высокими энергиями, на которых яркость является функцией химического состава (главным образом). Снимаются плоские полированные препараты. При этом очень желательно, чтобы яркость какого-то вещества постоянного состава была одинаковой по всей площади изображения. Но при малых увеличениях (которые тоже очень нужны) физ. законы в сочетании с особенностями конструкции приборов приводят к появлению нехороших затенений по краям и в углах, обычно асимметричных.
С другой стороны (как уже показал выше), обычная задача у нас - составление единого изображения, мозаики из отдельных небольших снимков (чаще всего из неск. десятков), сделанных при минимальном доступном увеличении. Ну, примерно как панорамы в ФШ собираются. Вот там такие затенения проявляются и мешают больше всего (см. картинку выше). В идеале надо, чтобы швов не было видно, не было перепадов яркости на границах отдельных снимков. При том, что тени иногда бывают довольно сложной формы (заметно отличаются от простого линейного градиента), это нетривиальная задача...