Современное искусство фотографии заключается не только в том, чтобы удачно запечатлеть красоту момента либо захватить объект в наилучшем ракурсе. Сегодня многие фотографы стремятся улучшить свои фото путем пропускания их через различные фильтры, а также добавления специальных эффектов. Об одном из таких эффектов и пойдёт сегодня речь. Называется он High Dynamic Range (сокращённо HDR) или высокий динамический диапазон.

Немного о технологии

О технологии HDR слышали многие владельцы цифровых камер, но далеко не все из них понимают, как она работает. Так что же это такое HDR? Глаз человека поистине является чудом техники. В отличие от фотокамер, он легко приспосабливается к изменению освещения до 24 ступеней экспозиции, благодаря чему мы можем одинаково хорошо различать мелкие детали и на тёмном, и на светлом фоне. Динамический диапазон большинства цифровых камер значительно ниже, им трудно приспосабливаться к свету, поэтому они хорошо фиксируют только участки с определённым уровнем освещённости.

Так, если у нас получается хорошо запечатлеть тёмное здание на фоне светлого неба, последнее нередко превращается в размытое белёсое пятно и наоборот, если хорошо выходит светлое небо, теряется детализация тёмного здания, а сам участок фото, на котором оно располагается, оказывается зашумленным. Эти огрехи особенно хорошо видны на фотографиях, сделанных несовершенными камерами мобильных телефонов. На устранение этого недостатка как раз и направлена технология HDR. При использовании режима HDR камера делает серию снимков с разной выдержкой и экспозицией, при этом автофокус в процессе съемки поочерёдно концентрируется на участках с разным уровнем освещённости и удалённости от объектива.

Создав несколько кадров, камера затем соединяет их программным методом в одно насыщенное и детализированное в тёмных и светлых участках изображение. Это ключевое отличие HDR-снимков от обычных фотографий. Насколько качественным будет полученное изображение, зависит от используемого алгоритма. Менее качественными получаются фото, в которых снимки просто накладываются друг на друга и слегка растушёвываются. Для получения HDR-фотографий более высокого качества дополнительно анализируются различные участки кадров с целью выявления наиболее удачных.

Режим HDR в камере телефона и фотоаппарата

При работе с камерой существует два способа создания фото с расширенным динамическим диапазоном. Первый является более сложным, длительным и используется в основном при съёмке профессиональными цифровыми фотокамерами. Суть его заключается в следующем. Фотограф делает от трёх до пяти снимков в режиме Bracketing, а затем склеивает полученные кадры на компьютере, используя Photomatix или другую аналогичную программу. Затем полученное изображение оптимизируется для корректного отображения на дисплеях.

Но есть и более простой способ получить HDR-фото. Многие современные фотокамеры, в том числе встроенные в телефоны, позволяют снимать HDR в автоматическом режиме. При этом камера делает всё за вас. Она сама выставляет нужную экспозицию, сама производит серийную съёмку, сама склеивает и обрабатывает полученные кадры. В фотокамерах Nikon, к примеру, включить опцию HDR можно в настройках Photo Shooting Menu – HDR – HDR mode – On .

По тому же принципу работает автоматический режим HDR в смартфоне. Встроенная камера телефона делает два или три кадра и тут же сохраняет их в единое JPEG-изображение. Как правило, HDR в камере телефона включается в её же настройках. В одних моделях девайсов опция располагается в подразделе эффектов, в других для её активации предусмотрена отдельная иконка рядом со вспышкой. Нередко в параметрах доступна возможность ручной настройки экспозиции.

Телевизоры с поддержкой HDR

Технологию HDR сегодня поддерживают не только фотокамеры, но и некоторые телевизоры с разрешением 4K, например, Vizio P50-C1, Sony XD8005 или Samsung KU7000. Картинка в таких телевизорах имеет более насыщенные цвета, тёмные участки выглядят ещё более тёмными, а светлые – ещё более светлыми, благодаря чему достигается большая детализация.

Однако, поддержка HDR в телевизоре это вовсе не то, что поддержка HDR в фотокамерах. Если в камерах эффект применяется в момент создания фото, то в ТВ – в момент показа картинки. Фактически это означает, что для получения эффекта HDR изначально должен поддерживать сам контент, которого сейчас пока что очень мало.

Что нужно знать, снимая HDR

Использование режима HDR оправдано при съемке пейзажей, одиночных объектов, а также для получения детализации в условиях недостаточного освещения. Во избежание сдвигов и, как следствие, несовпадений кадров при съёмке настоятельно рекомендуется использовать штатив. А вот для фотографирования движущихся объектов съёмка HDR не подходит, так как фото получатся размытыми.

Создавать HDR-фото предпочтительнее классическим способом с использованием ручных настроек и сторонних десктопных программ, в этом случае фото получается более качественным. При этом, если исходные снимки создавались в формате RAW, потребуется тоновая компрессия, в противном случае на мониторах компьютеров фото HDR будет выглядеть несколько неестественно.

Программы для создания изображений HDR

Важно понимать, что получить настоящие фотографии HDR можно только путем слияния и обработки нескольких кадров, отснятых с разной экспозицией, причём не имеет значения, будут ли фото создаваться вручную или в автоматическом режиме камерой устройства. Что же касается создания HDR-изображений из обычных файлов JPEG или даже RAW с помощью программ вроде Dynamic photo HDR или Photomatix Pro, то в данном случае речь может идти только о придании эффекта высокого динамического диапазона, но никак не о создании полноценного HDR.

Создать HDR-фото из 8-битных изображений, с которыми обычно приходится иметь дело в интернете, нельзя, равно как нельзя его создать путём осветления теней и затемнения светлых участков из одного RAW-файла. И в том, и в другом случае полученный файл будет являться псевдо HDR-изображением. Тем не менее, используя такие приложения как EasyHDR, Photomatix Pro, HDR Efex Pro, Adobe Photoshop, Dynamic photo HDR, Corel PaintShop Pro и им подобные, можно придать обычным изображениям подобие HDR, улучшить цветность, привнести в них эффект сюрреализма.

Одной из самых новых и востребованных технологий является HDR. Именно она сделала возможным максимальное приближение изображение получаемое через записывающее устройство к реальной, то есть той, что видят наши глаза. Аббревиатура расшифровывается так: High Dynamic Range, что на русском звучит как «высокий динамический диапазон». Если совсем вкратце, то технология HDR занимается соединением нескольких стоп-кадров в единый, для качественной фиксации которых была бы нужна разная экспозиция, при этом выделяется каждый объект (сильно засвеченный или затемненный).

Что касается камер, в том числе встроенных в регистраторы для авто, режим HDR работает следующим образом. Рассмотрим на примере фото фонтана в один из ярких солнечных деньков. Небо настолько светлое, что попросту окрасится в белый, зато фонтан выйдет как нельзя лучше. Если же сконцентрироваться на облаках, то фонтан выйдет так себе. HDR призван сохранить жизненную яркость и не «жертвовать» ни одной из деталей изображения. Применяется, кстати, не только в фотоаппаратах, авторегистраторах, классических видеокамерах, но и в телевизорах, смартфонах. Идеален для съемки обстановки при плохом освещении, однако не безукоризнен для запечатления быстро перемещающихся объектов.

Функция HDR: подчеркнуть и выделить все детали

Видеорегистраторы усовершенствуются вместе с другими полезными гаджетами. Самый распространенным видео форматом записи уже не HD с приемлемым по качеству изображением, а Full HD, а то и Super HD (предполагает съемку с разрешением 2304*1296 пикселей). Понятно, что в последнем варианте детализация картинки просто «вау», но, если она будет получена в темное время суток на улице или в слякотную погоду, высокое разрешение потеряет свои позиции влияния на конечный результат. HDR в видеорегистраторе что это? Ответ на поверхности: это функция, которая улучшит картинку, получаемую в неблагоприятных условиях внешней среды.

Вопрос о том, включать ли HDR в видеорегистраторе, отпадает сам собой. Ведь благодаря ему водитель получит четкое изображение:

1. дорожной разметки;
2. автомобильных гос. номеров;
3. пешеходов, лица других автовладельцев;
4. запрещающих и прочих знаков на обочине;
5. много другого, что может сыграть решающую роль в разбирательстве ДТП и спорных чрезвычайных ситуаций на дороге.

А ведь все перечисленные детали засвечиваются фарами автомобиля (не при ясной погоде, конечно же). Плюс в объектив всегда могут попасть солнечные лучи. Настройка HDR осуществляется через меню при помощи функциональных клавиш и дисплея. Просто выберете пункт «настройка видеозаписи» (название и размещение может отличаться в зависимости от эксплуатируемой модели регистратора). HDR работает исключительно в одноименном режиме при 30 к/сек и разрешении 1920*1080 пикс.

WDR для HDR конкурент или помощник: в чем разница?

Чтобы понять в чём же заключается отличие WDR и HDR, надо разобраться чем определяется эффективность работы регистратора с рассмотренной точки зрения. Динамическим диапазоном сенсора, суть которого в отношении светимости самой яркой и наиболее темной «цели» в захватываемом кадре. Единица измерения — децибел. Именно Dynamic Range идентифицирует точность передачи яркости и цвета картинки исключив искажения.

Бюджетные видеорегистраторы, как правило, имеют узкий динамический диапазон (не более 70 дБ), вот почему в сложных что касается света условиях записи появляются затемнения или засветы, контрастность оставляет желать лучшего, из-за чего ряд деталей видеосъемки довольно сложно или вообще невозможно рассмотреть.

Здесь поможет многослойный объектив из стекла, дополненный ИК-фильтром, позволяющим осуществить более точную передачу brightness/contrast потока света сенсорам встроенной в аппарат матрицы. В случае с прямым попаданием солнечного света или встречными фарами, выручит так называемый поляризационный фильтр (CPL). Но есть одно большое «НО»: цена более оборудованных видеорегистраторов может сильно кусаться.

Создатели автомобильных девайсов поняли, как можно повысить Dynamic Range, практически не подняв его стоимость — программно-аппаратно, используя HDR матрицы. Существует два типа высокого Динамического диапазона:

1. Последовательный (от англ. слова «sequential») — создается несколько отдельных кадров с разным значением выдержки, сохраняя детали в самых ярких/темных местах. Подходит для записи на видео плавного движения и при отсутствии движущихся предметов, так как они смазываются при комбинации полученных картинок. Внедряется в камеры для наблюдения (в супермаркетах, например). Требует больше ресурсов памяти.
2. Шахматный (с английского — staggered) — общий кадр формируется из чередующихся точек (пикселей) двух различных по выдержке снимков. Как раз этот тип функции HDR и применяется в авторегистраторах, не «ест» много памяти, не искажает объекты в движении. Минимальная необходимая частота смены кадров равна 60 к/сек, поэтому HDR может не поддерживается некоторыми разрешениями.

Так что же все-таки полезнее — WDR или HDR?

Прелесть HDR в том, что он увеличивает Dynamic Range на целых 15, а то и 18 дБ! Wide dynamic range или, если сокращенно, WDR (переводится как расширенный динамический диапазон) — решение, к сожалению, более дорогое. Причина в матрице, ее Dynamic Range превышает 100 дБ. Однако благодаря ему регистратор может снимать происходящее в самых сложных условиях освещенности, не теряя контраст, детализацию, все ту же яркость.

WDR, по сути автоматически регулирует эти характеристики, корректируя экспозицию там, где это требуется, т.е. затемненные области кадра осветляет и наоборот, слишком светлые — затемняет. Удерживание такого баланса гарантирует высококлассное видео при выезде из тоннеля, или въезде в него, при «ослеплении» объектива прямым солнечным лучом. Итак, теперь ясно, что назначение этих двух режимов идентичное, просто метод реализации отличается.

Что делают производители для улучшения качества фотографий на телефонах? Ответ прост – они добавляют новые алгоритмы обработки кадров, разнообразные эффекты, улучшающие снятое изображение.

Одной из таких опций, использующих мощность современных телефонов, является HDR. В какой ситуации включение данной настройки окажется полезным, а когда негативно скажется на фото. Сегодня мы узнаем, что такое HDR в телефоне.

Что такое HDR?

HDR – технология, которая активно используется уже не первый год, это особая методика съемки, в ходе которой камера смартфона делает несколько снимков с разными характеристиками, чтобы потом соединить их в один. Автофокус поочередно концентрируется на разных участках снимаемого объекта, имеющих различные показатели яркости, контрастности и удаленности от объектива.

Когда снимаются кадры, они обрабатываются в программном режиме. Происходит их наложение друг на друга, анализ качества, в основу кладется самый лучший фрагмент. Элементы других кадров применяются в целях шумоподавления, увеличения насыщенности и четкости.

Самый простой вариант реализации этого режима – когда снимки просто накладывают друг на друга и делают слегка «мыльными». Если камера более совершенна, то ведется последовательный анализ разных фрагментов снимка, подбираются самые удачные.

Какие преимущества у режима HDR?

Главная цель использования такого режима – улучшение четкости и детализации снимка, получаемого в итоге. Если при стандартной съемке в кадр попадают объекты разных цветов, удаленные от фотографа на различное расстояние, по-разному освещенные – в фокусе окажется лишь определенная часть снимка. Все остальное будет размытым, темным и неестественным.

В режиме HDR ваш аппарат поочередно фокусируется на разных участках панорамы для получения наилучшего качества. Применение этого метода позволяет соединить разные элементы с кадров в одной, наиболее удачной фотографии.

Хотя HDR и позволяет добиться большей четкости снимков, у него имеется ряд недостатков.

Недостатки HDR

• Сложно снять объект в движении. Камера делает серию снимков с малыми интервалами, и если цель съемки движется, то качественно запечатлеть ее не получится. Вместо идущего человека на фотографии будет лишь смазанная тень.
• Усредненные параметры. Программное обеспечение телефона при съемке в режиме HDR обладает любопытной особенностью – выравнивает яркость, что в некоторых ситуациях делает фото неестественным.
• Медленная съемка. Камера в таком режиме работает медленнее, снимки обрабатываются подолгу, что тоже относится к минусам.

Теперь вы знаете, что собой представляет HDR на вашем телефоне. Этот режим стоит испытать – с ним вы сможете получить более четкие и детализированные снимки.

Камеры смартфонов линейки Pixel и Nexus никогда не представляли собой ничего выдающегося, но за последние четыре года сделали мощный рывок вперед и теперь занимают первые строчки рейтингов. Почему так произошло? Потому что Google внедрила программный механизм постобработки фотографий под названием HDR+. В этой статье мы расскажем, как он работает и как активировать HDR+ на своем смартфоне, независимо от его марки.

Что такое HDR

Для полного понимания принципа работы HDR+ придется для начала разобраться с обычным HDR.

Основная проблема всех камер смартфонов - маленький размер матрицы (а точнее - фотоячеек) и, как следствие, недостаточный охват динамического диапазона. Чтобы исправить этот недостаток, был разработан алгоритм HDR (High-Dynamic Range), принцип работы которого следующий: камера делает кадр со стандартным для данной сцены уровнем экспозиции, затем делает недоэкспонированный кадр, на котором будут четко видны лишь пересвеченные области изначального снимка, далее выполняется переэкспонированный снимок, на котором видны только затемненные детали изначального снимка, а все остальное пересвечено. Далее снимки накладываются друг на друга и объединяются при помощи специальных алгоритмов, качество которых зависит от производителя софта камеры. В результате получается снимок с хорошей проработкой деталей как в тенях, так и в более светлых местах.

Недостатки HDR очевидны: долгое время съемки приводит к тому, что попавшие в кадр движущиеся объекты будут двоиться, а даже небольшая тряска смажет картинку.

Что такое HDR+

Умные головы придумали алгоритм, лишенный недостатков HDR. Впрочем, общее с HDR у него одно лишь название.

HDR+ расшифровывается как High-Dynamic Range + Low Noise. Свою известность он получил за ряд выдающихся возможностей: алгоритм способен устранять шумы практически без потери детализации, повышать качество цветопередачи, что крайне важно при плохом освещении и по краям кадра, вместе с этим он сильно расширяет динамический диапазон фотографии. HDR+, в отличие от стандартного HDR, почти не боится тряски смартфона и движения в кадре.

Первым смартфоном с поддержкой HDR+ стал Nexus 5. Из-за не самого лучшего баланса белого и маленького отверстия диафрагмы (f2.4) камера этого смартфона считалась не более чем крепким середнячком. Все изменилось с выходом обновления Android 4.4.2. Именно оно принесло с собой поддержку режима HDR+ и изумительное качество ночных снимков. Они хоть и не отличались большой яркостью по всему полю кадра, но благодаря HDR+ практически не содержали шума при сохранении мелких деталей и обладали превосходной (для смартфонов 2013 года) передачей цветов.

История создания HDR+

Как же компания, никогда не занимавшаяся камерами, создала алгоритм, который творит чудеса, используя обычные, по меркам флагманов, камеры Nexus и Pixel?

Все началось в 2011 году, когда Себастьян Трун (Sebastian Thrun), глава компании Google X (теперь уже просто X), подыскивал камеру для очков дополненной реальности Google Glass. Массогабаритные требования предъявлялись очень жесткие. Размер матрицы камеры должен был быть еще меньше, чем в смартфонах, что крайне плохо сказывалось бы на динамическом диапазоне и приводило бы к появлению множества шумов на фотографии.

Выход оставался один - попытаться улучшить фотографию программно, с помощью алгоритмов. Эту задачу должен был решить Марк Левой (Marc Levoy) , преподаватель факультета информатики Стэнфордского университета, эксперт в области вычислительной фотографии. Он занимался технологией захвата и обработки изображений на базе программного обеспечения.

Марк сформировал команду, известную как Gcam, которая занялась изучением метода Image Fusion (сплавление изображений), основанного на объединении серии снимков в один кадр. Фотографии, обработанные при помощи этого метода, получались более яркими и резкими, имели малое количество шумов. В 2013 году технология дебютировала в Google Glass , а затем, в этом же году, переименованная в HDR+, появилась в Nexus 5.

Как работает HDR+

А как же расширение динамического диапазона? Как мы уже знаем, использование короткой выдержки избавляет нас от пересвеченных мест. Осталось только удалить шумы на темном участке ранее описанным алгоритмом.

На завершающем этапе выполняется постобработка полученного изображения: алгоритм делает минимизацию виньетирования , обусловленного попаданием света на матрицу под наклонным углом, корректирует хроматическую аберрацию заменой пикселей у высококонтрастных краев на соседние, увеличивает насыщенность зелени, синие и пурпурные оттенки смещает в сторону голубого, усиливает резкость (шарпинг) и выполняет ряд других шагов, повышающих качество фотографии.

Слева фотография из стоковой камеры Samsung в HDR, а справа фотография, созданная в Gcam в HDR+. Видно, что алгоритм принес в жертву детализацию неба для прорисовки объектов на земле.

Некоторые из пользователей, снимая фото с помощью своих смартфонов, могут встретить в настройках камеры режим HDR . Многие просто не обращают на него внимания, а зря, ведь этот режим имеет кучу преимуществ, о которых многие владельцы смартфонов просто не догадываются. В этом материале я расскажу, что это такое HDR в телефоне, поясню, когда им стоит пользоваться, и каковы его основные функции.

HDR – это аббревиатура от «High Dynamic Range» (высокий динамический диапазон), который являет собой меру спектра освещения на различных уровнях. К примеру, человеческий глаз обладает высоким уровнем динамического диапазона, мы видим множество деталей тёмного здания на фоне светлого неба, а вот если это же здание сфотографировать с помощью смартфона, то на фото данное здание превратится в одно тёмное пятно, на котором большинство деталей попросту теряются.

Соответственно, динамический диапазон определяет то количество контраста, которое может быть отображено на фото без потерь в детализации.

Стремясь избежать потерь в качестве, многие фотографы стараются фотографировать только тёмные или светлые части изображения. Ну а что если нам бы удалось сделать снимки с акцентом на светлых, а потом на тёмных частях изображения, а потом их органично совместить в одно сбалансированное изображение? Именно этим и занимается функция HDR.

Если вы не знаете, что такое Телетайп в телефоне описание .

Как использовать HDR

Активируйте режим съёмки своего телефона, затем зайдите в опцию настроек (иконка шестерёнки), перейдите в «Эффекты», и выберите «HDR» в режиме съёмки.

Затем наведите камеру телефона по центру экрана и снимайте. Помните, что это в HDR режиме процесс съёмки занимает чуть больше времени (аппарат делает несколько фото с разной экспозицией), потому в объективе не должно быть движения объектов, а сам телефон нужно держать практически неподвижно.

Если у вас в телефоне нет этого HDR режима (более старая модель), тогда вы можете установить себе сторонние приложения, позволяющие работать с HDR. Я бы рекомендовал такие приложения как Camera HDR Studio, HDR Camera, Ultimate HDR Camera, Snapseed и другие.

Что это такое и как выглядит работа с HDR можно посмотреть на видео:

Когда стоит снимать в HDR

Режим HDR создан для получения изображений высокого качества в определённых ситуациях. Вот случаи, когда стоит не только знать что такое HDR, но уметь его использовать:

Когда не стоит использовать HDR

При этом в некоторых ситуациях использование HDR может сделать ваше фото хуже. Вот они:

• Фото с движением. Если какой-то объект движется (или будет двигаться) в поле кадра, HDR увеличивает шанс получения расплывчатого изображения. Помните, что обычно HDR создаёт три фото, и если ваш объект двигается между первым и вторым снимком, то на окончательном фото вы можете получить что-то несуразное. Надеюсь, вы стали понимать, что это HDR и когда его использовать, а когда нет;
• Сцены с высоким контрастом. Некоторые фото выглядят лучше с сильным контрастом между тёмными и светлыми частями экспозиции. Использование HDR может сделать контраст не столь заметным, и это может негативно сказаться на изображении;
• Яркие цвета. Использование HDR при сьёмке изображений с яркими цветами может заставить полученное фото «потускнеть».

Заключение

Что это HDR в смартфоне? Использование режима HDR в телефоне может добавить вашим фото гармоничности, хорошей прорисовки деталей и сбалансированности изображения. Используйте режим HDR при съёмке пейзажей и неподвижных объектов с большой детализацией, при этом избегайте применения HDR при съёмке движимых объектов — и ваши фото неизменно будут радовать вас своим качеством и эстетическим видом.