Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ตัวดำเนินการโทนแม็ปปิงบนพื้นฐานของความแตกต่างที่เริ่มสังเกตได้ของความสว่าง
Year (A.D.)
2024
Document Type
Thesis
First Advisor
Jakkarin Singnoo
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Photographic Science and Printing Technology (ภาควิชาวิทยาศาสตร์ทางภาพถ่ายและ เทคโนโลยีทางการพิมพ์)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Imaging Technology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2024.278
Abstract
A Tone Mapping Operator (TMO) is required to display High Dynamic Range (HDR) images on conventional displays. This thesis proposes a TMO that employs a quantization technique integrated with a Just Noticeable Difference (JND) model, which represents the human visual system's capability to discern variations in brightness. The performance of the proposed algorithm is evaluated by comparing it with that of five state-of-the-art TMOs. The evaluation is divided into two manners. First is an objective evaluation with the Tone Mapping Quality Index (TMQI) method, conducted with two HDR datasets: Reinhard including nine scenes, and Funt including 224 scenes. TMQI revealed that the proposed operator achieved the second-highest score. The second method is a subjective quality evaluation, which involves a paired comparison experiment. The experiments are divided into two parts with different preference criteria: beauty and naturalness, conducted with a Reinhard dataset. The result shows that the proposed operator produced the most preferred images among all six operators, both in terms of beauty and naturalness. The proposed operator is also able to preserve image details in dark and bright areas.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
การแสดงผลภาพช่วงพลวัตสูง (HDR) ต้องอาศัยการลดช่วงพลวัตหรือที่รู้จักกันในชื่อโทนแม็ปปิง (tone mapping) เพื่อให้สามารถแสดงภาพช่วงพลวัตสูงบนอุปกรณ์แสดงผลทั่วไปที่มีช่วงพลวัตต่ำกว่า (LDR) ได้อย่างเหมาะสม งานวิจัยนี้นำเสนอกระบวนการทำโทนแม็ปปิงที่มีการเลียนแบบการมองเห็นของมนุษย์ โดยนำระบบการมองเห็นของมนุษย์มาเป็นพื้นฐานในการบีบช่วงพลวัตด้วยวิธีการควอนไทซ์ที่มีขนาดของระดับการควอนไทซ์ที่แตกต่างกัน (non-uniform quantization) ตามโมเดลการรับรู้ความแตกต่างที่เริ่มสังเกตได้ (just noticeable difference) ของระดับความสว่างภายในภาพ ในงานวิจัยนี้ดำเนินการประเมินคุณภาพของภาพโดยการเปรียบผลการประเมินคุณภาพของภาพผลลัพธ์ที่ได้จากตัวดำเนินการโทนแม็ปปิงอื่นจำนวน 5 ตัวเนินการ ซึ่งการประเมินจะถูกแบ่งออกเป็น 2 แบบ ได้แก่ การประเมินที่ 1 เป็นการประเมินคุณภาพเชิงวัตถุวิสัย ด้วยวิธีการ Tone Mapping Quality Index (TMQI) โดยการประเมินนั้นทำกับภาพช่วงพลวัตสูง จำนวน 2 ชุดข้อมูล ดังนี้ ชุดข้อมูล Reinhard จำนวน 9 ภาพ และ ชุดข้อมูล Funt จำนวน 224 ภาพ จากการประเมินด้วย TMQI แล้วนำผลไปเปรียบเทียบตัวดำเนินการอื่นพบว่า ตัวดำเนินการที่เสนอเปรียบนั้นได้คะแนนเป็นอันดับสอง การประเมินที่ 2 เป็นการประเมินคุณภาพเชิงจิตวิสัย ด้วยการทดลองกับผู้สังเกตในการเปรียบเทียบคู่ภาพ (paired comparison) ซึ่งมีการแบ่งการทดลองเป็น 2 การทดลอง โดยมีเกณฑ์การเลือกภาพแตกต่างกัน 2 เกณฑ์ คือ ความสวยงามและความเป็นธรรมชาติ ทำการทดลองกับชุดข้อมูล Reinhard จากการประเมินพบว่า ภาพที่ได้จากตัวดำเนินการที่นำเสนอ ได้รับเลือกมากที่สุดจากทั้ง 6 ตัวดำเนินการ ด้วยการประเมินเชิงจิตวิสัย ทั้งในแง่ความสวยงามและความเป็นธรรมชาติ ทั้งนี้ยังสามารถรักษารายละเอียดภาพได้ทั้งในบริเวณส่วนมืดและสว่างได้อย่างครบถ้วน
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Kanthong, Kasidet, "Tone mapping operator based on just noticeable difference of luminance" (2024). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 11653.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/11653