Can you summarize the following document?
        
  在計算機圖形學中開創高動態範圍成像的先驅是Paul Debevec,據說Debevec是第一個使用高動態範圍成像圖生成計算機影象以逼真地對計算機圖形物體進行照明與動畫處理。人們普遍認為Gregory Ward是高動態範圍成像檔案格式的奠基人。

  通常儲存在高動態範圍影象中的資訊對應於真實世界可以觀察到的亮度(luminance)或者radiance值,這與傳統的數字影象儲存的在顯示器或者列印紙上顯示的顏色不同。所以,高動態範圍影象格式也經常成為“與場景相關”,以區別於傳統的“與裝置相關”或者“與輸出相關”的數字影象。另外,傳統影象通常經常針對人類視覺系統進行編碼(最大化儲存在固定資料位中的可視資訊),這些編碼通常稱作“伽瑪編碼”或者“gamma校正”。儲存在高動態範圍影象中的資料經常是線性的,這就意味著它們表示亮度或者radiance的相對或者絕對值(gamma 1.0)。  高動態範圍影象每個顏色通道需要比傳統影象更多的資料位,這是因為它的線性編碼以及需要表示從formula_1到formula_2人眼可見亮度範圍甚至是更大範圍的數值。經常使用16位“half precision”或者32位浮點數表示高動態範圍畫素。但是,如果使用合適的傳遞函式進行變換,一些應用中的高動態範圍畫素可以用10-12位表示亮度,用8位表示色度,並且不會帶來任何可見的量化誤差。

  高動態範圍影象最初使用不同的渲染工具生成,其中著名的一個是Radiance。由於所使用單位都是基於如瓦/球面度/米這樣的實際物理單位,所以這種方法可以實現更加逼真的模型場景表現。這種方法可以模擬真實場景的光照,以及利用這個結果選擇照明(假設幾何形狀、照明以及材料都是真實場景的精確表現)。  在1997年的SIGGRAPH上,Paul Debevec提交了題為“從照片中恢復高動態範圍輻射圖”的論文。這篇論文描述了按照不同的曝光設定對同一個場景進行拍照,然後將這些採用不同曝光的照片組合成高動態範圍影象。這種高動態範圍影象可以捕捉從黑暗的陰影到亮光源或者高反光的更大動態範圍的場景。  在SIGGRAPH '98一年之後,Debevec又提交一篇論文“將人造物體渲染成真實場景:溝通基於影象的傳統圖形與全域性照明以及高動態範圍照片”。在這篇論文中,他使用以前的技術對光滑的鉻球照相以生成他所稱作的“light probe”,即本質上的高動態範圍環境圖。然後將這個light probe用於合成場景的渲染。與普通的環境圖簡單地提供反射或者折射資訊不同,light probe還提供了場景中的照明,實際上,這是唯一的光源。這種方法實現了一種前所未有的真實感效果,為整體照明模型提供了真實世界的照明資料。

  在檢視高動態範圍影象的時候經常會遇到一個問題,CRT、LCD、印表機以及其它影象顯示方法只能顯示有限動態範圍的影象。因此,人們開發了各種將高動態範圍影象“轉換”成可以檢視的影象的方法,這些方法統稱為“色調對映”。  早期的色調對映非常簡單,這些方法設定一個動態範圍視窗,按照最大值、最小值對影象進行裁剪。最近出現的方法試圖顯示更大的動態範圍,一些更加複雜的方法已經在研究人眼及視神經感知場景的機制,並且爭取在保持真實的顏色與對比度前提下顯示全部的動態範圍。

  一些影象例項可以用來幫助說明高動態範圍成像的用途。下面的例項所用的圖片是用Uffizi相簿中著名的Paul Debevec光探頭在Radiance中渲染生成。

  在將高動態範圍影象通過色調對映生成用於顯示的低動態範圍影象的過程中,通過調整曝光展示了高動態範圍影象。中間的曝光是所期望的曝光,也最有可能是場景正常顯示的效果。左側較暗影象使用光圈4曝光,只能顯示天空較亮雲彩的一些細節。右側較亮影象使用光圈3曝光,可以顯示場景中較暗的部分。

  這裡的高斯模糊展示了高動態範圍影象中超出取值範圍的數值也是有用的,即使它們在轉換成低動態範圍影象的時候通常都要被裁掉。左側影象是原始影象首先經過色調對映成的低動態範圍版本,然後在GIMP中進行模糊得到,右側的影象是原始高動態範圍影象在pgblur中進行模糊,然後經過色調對映得到。  儘管兩幅影象非常相似,但是明顯的區別就是光滑鉻球上的高亮光部分。在原始的高動態範圍影象中,這些畫素都有非常大的亮度值。當影象模糊的時候,周圍的畫素亮度被“拉高”並且在色度對映時裁剪成最大值,當然高亮畫素的亮度也會被周圍畫素“拉低”,但是它們的亮度非常高所以在色度對映的時候仍然要超出最大值。這樣的結果就是更大的區域變成了白色。  但是對於低動態範圍模糊來說,高亮區域的畫素在模糊處理之前已經裁剪成了最大值,這就從總體上大幅度地降低了亮度值。因此,在模糊處理之後,光亮區域周圍的畫素將不再有非常高的亮度,即使是高亮區域內的畫素也由於周圍畫素的影響而被拉低。這樣高亮區域就變得比較模糊,看起來不再非常明亮。  對於常見的動態模糊也是同樣的結果。  Studio rendering:
高動態範圍成像(英語:High Dynamic Range Imaging,簡稱英語:HDRI或英語:HDR),在計算機圖形學與電影攝影術中,是用來實現比普通數點陣圖像技術更大曝光動態範圍(即更大的明暗差別)的一組技術。高動態範圍成像的目的就是要正確地表示真實世界中從太陽光直射到最暗的陰影這樣大的範圍亮度。