Когда лучше пользоваться функцией HDR. Что такое HDR и как он поможет сделать фотографии красивыми

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.

Одной из обещанных функций в iOS 4.1 станет обновление камеры, которая получит поддержку HDR - High Dynamic Range фотографий. Если верить словам Джобса, то переход в режим HDR в настройках камеры должен привести к чему-то впечатляющему.

Вместо того, чтобы делать одну фотографию, ваш iPhone будет делать три . Первая - передержанная (для захвата теней), вторая - недодержанная (для захвата бликов) и одна в нормальной экспозиции. Затем он объединит все три снимка, превратив их в одну великолепную фотографию. В большинстве случаев HDR-снимки получаются гораздо более качественными, чем обычные фотографии. Особенно это заметно в очень ярких и очень темных местах. В любом случае, если вам не нужен режим HDR, то его можно отключить.

Ниже можно увидеть ряд сравнительных снимков, сделанных с включенным HDR и без него. Они дадут вам понятие о том, чем же полезна эта функция.

Для того, чтобы включить HDR в iPhone 4, вам нужно просто тапнуть по иконке HDR в верхней части видоискателя. После этого можете снимать, как вы это обычно делаете. Затем телефону потребуется чуть больше времени, чем обычно (около 2 секунд), чтобы сохранить файл.

Результат действительно впечатляет. Стоит отметить, что функция HDR оказывается очень полезной, когда вы имеете дело с небом, горизонтом и тенями. В этом случае используйте ее, не задумываясь.

Как видно из фотографий, HDR отлично справляется с небом, особенно, если есть возможность сравнить. Обычная фотография обычно «портит» небо, делая его белым , а не голубым.

После такого хочется скорее получить новый iPhone 4 и для себя. Хотя, безусловно, камера 3GS до сих пор остается на достойном уровне среди мобильных телефонов. Лично я пока не совсем понял, появится ли HDR на iPhone 3GS или нет. [appadvice ]

Что делать, если гонка мегапикселей в смартфонах зашла в тупик, увеличить матрицу не дает тонкий корпус, но хочется получить лучшее качество фото? Можно усовершенствовать оптику, используя высококачественные линзы из стекла, но это дорого и трудно. Можно до идеального оптимизировать железо и софт камеры, но это требует наличия в штате разработчиков виртуозных инженеров и программистов. А можно воспользоваться мощностями современного железа (благо, их сейчас достаточно) и просто добавить новые алгоритмы обработки кадра. Одной из таких опций, встречающихся в смартфонах практически повсеместно, является HDR.

Что такое режим HDR в смартфоне – поможет разобраться наша статья. Также мы попробуем выяснить, в каких ситуациях данная опция окажется полезной, а в каких только испортит кадр.

HDR режим (от англ. High Dynamic Range – высокий динамический диапазон) – это специальный метод съемки фото, в котором камера смартфона последовательно делает несколько кадров с разной выдержкой и экспозицией, для последующего их слияния в одном изображении. Автофокус модуля поочередно концентрируется на участках с разными показателями яркости, контрастности, а также удаленности от объектива.

Сразу после запечатления кадры подвергаются программной обработке. Они накладываются друг на друга, а система анализирует их качество, выбирая за основу наиболее четкие фрагменты. Аналогичные части других кадров используются только для повышения четкости, насыщенности, а также шумоподавления.

Конкретный алгоритм работы HDR зависит от особенностей и уровня его реализации. Самый простой (и наименее эффективный) пример его организации – это когда кадры просто накладываются друг на друга и немного «замыливаются». В наиболее совершенных вариантах последовательно анализируются фрагменты каждого снимка, для выявления наиболее удачных.

Что дает режим HDR в камере

Основное предназначение HDR в камере смартфона – это повышение детализации картинки и ее четкости. К примеру, если при обычной съемке в кадр попадают объекты разного цвета, в разной степени отдаленные от фотографа и имеющие различный уровень света (темные дома и голубое небо – очень распространенная ситуация) – только часть из них окажется в фокусе. Другие предметы окажутся нечеткими, размытыми и совсем не контрастными.

Режим HDR дает возможность поочередно сфокусироваться на каждом из таких участков, чтобы получить максимально возможное качество. Слияние кадров, на одном из которых в фокусе оказался передний план, на другом – задний фон, а на третьем – мелкие детали окружающей обстановки, позволяет объединить все удачные детали в одной фотографии.

Таким образом, при съемке неподвижных объектов со штатива (или просто если крепко держать смартфон) HDR позволяет сделать кадры более четкими и детализированными. Но есть у этого режима и недостатки.

Минусы HDR

• Нельзя снимать движущиеся объекты . Несмотря на то, что камера делает серию снимков с миллисекундными интервалами, за это время объект съемки может переместиться. Как итог – вместо размытого фото машины получится нечеткая полоска, а бегущий человек станет смазанной тенью.
• Не выйдет получить яркий кадр . При съемке серии кадров с разной выдержкой и фокусом – ПО камеры в режиме HDR «усредняет» значения яркости. Если в одиночном режиме можно получить фотографию, на которой основной объект получится насыщенным (пусть и в угоду фону), то в HDR фон будет лучше, но центр – хуже.
• Замедление съемки . Даже самая быстрая камера, которая делает кадр за доли секунды, замедляется во время съемки в HDR. Секундная задержка может играть существенную роль, и иногда лучше быстро сделать серию из 5-10 кадров (такой режим тоже есть почти везде), чем ждать обработки одного снимка.

Наверняка вы слышали о том, что современные смартфоны поддерживают режим съемки HDR. Данная статья даст вам понять, в чём же заключается его суть.

Технология HDR была изобретена не вчера. Тем не менее, её появление не могло бы случиться в эпоху плёночных фотоаппаратов. А ещё режим HDR не мог присутствовать в первых цифровых фотокамерах и смартфонах - у них просто не хватило бы мощности для обработки снимков с нужной скоростью. Это сейчас подобные устройства позволяют сделать пару кадров за считанные доли секунды. Итак, давайте уже разбираться с тем, что такое HDR в камере смартфона.

Любая цифровая камера, в том числе встроенная в телефон, имеет ограниченный динамический диапазон. Это значит, что при наличии в кадре очень ярких областей начинаются проблемы с темными объектами. Например, вы фотографируете здание, находясь в его тени. Скорее всего, это приведет к одному из двух вариантов получившегося снимка:

• Облачка на небе будут хорошо видны, но детали самого здания окажутся почти неразличимыми;
• Дом окажется детализированным, но при этом небо превратится в белую кашицу - в некоторых случаях оно скрывает в своих цветах и крышу постройки.

Именно в таких случаях спасает функция HDR. Этот режим позволяет, грубо говоря, сделать два кадра с разной экспозицией, объединив их затем в один. В результате на снимке не будет очень темных областей, как и чересчур ярких. Детализация значительно повысится - различимыми окажутся абсолютно все объекты. Но не стоит использовать такой режим на постоянной основе. Дело в том, что HDR-фотографии зачастую выглядят несколько ненатурально. Активизировать режим стоит в том случае, если камера устройства не справляется со своей задачей. Например, вы снимаете против света солнца или же в тени здания - тогда можно задействовать HDR.

Обратите внимание на область в тени: она получилась светлой, и детали хорошо видны

Подмечено, что обладатели бюджетных смартфонов используют режим HDR гораздо чаще, чем владельцы топовых девайсов. Дело в том, что дорогие аппараты оснащаются более качественной камерой, имеющей широкий динамический диапазон.

Как это работает?

При активации HDR будьте готовы к тому, что камера сделает сразу несколько снимков - два или даже три. Поэтому не стоит фотографировать в этом режиме движущиеся объекты, они могут раздвоиться, превратившись в своеобразных призраков, или смазаться. Снимки будут создаваться с разной выдержкой и экспозицией. Конкретные значения выдержки зависят от светосилы оптики, размера матрицы и многих других параметров. Именно поэтому полноценные фотоаппараты справляются с этой задачей заметно быстрее.

Дальше полученные кадры сливаются в один. Чем мощнее в камере или смартфоне установлен процессор, тем меньше времени займёт этот процесс. Хотя нужно не забывать и о разрешении матрицы. Само собой, 24-мегапиксельные снимки обработать сложнее, чем кадры с разрешением 8 Мп. В любом случае, даже на бюджетных девайсах результат вы увидите через пару-тройку секунд.

Ещё один пример HDR-снимка

При создании фотографий автофокус концентрируется на областях с разными показателями яркости, контрастности и удаленности от камеры. При накладывании кадров друг на друга система анализирует их качество, отбирая области с наибольшей четкостью. Также итоговый снимок будет состоять из областей с лучшей насыщенностью и меньшим количеством шумов.

Технология High Dynamic Range в разных смартфонах может быть реализована совершенно по-разному. Где-то снимки просто накладываются друг на друга, а затем слегка «замыливаются». А на более мощных и новых девайсах происходит вышеописанный процесс.

Как снимать в HDR-режиме?

Сейчас соответствующей функцией наделены практически все приложения «Камера», которым оснащены современные смартфоны. Это значит, что устанавливать какие-то дополнительные не нужно. Значок HDR может находиться в меню выбора режимов. А во многих случаях его можно найти прямо на главном экране «Камеры», рядом с активацией вспышки. Как бы то ни было, а от вас требуется прикосновения к этой иконке.

Всё просто

Дальше вы делаете снимок привычным прикосновением к кнопке спуска затвора. Но если обычная фотография создается за доли секунды, то в случае с режимом HDR вам придется какое-то время подождать. Постарайтесь одну-две секунды держать смартфон неподвижно. Это важно! В противном случае у вас ничего получится.

Некоторые сторонние приложения предоставляют настройки HDR-режима. То есть, вы сможете выбрать, насколько будет изменяться экспозиция при создании нескольких кадров. В предустановленных программах «Камера» такой настройки обычно нет.

Разница между обычным фото и HDR налицо.

Вот и всё, HDR-фотография готова! Ничего сложного!

Недостатки HDR

Давайте кратко подведем итоги. Главное достоинство режима HDR вам должно быть понятно: все области сделанного в нём кадра окажутся одинаково детализированными и светлыми. А какие недостатки имеются у такого режима?

• Съемка нескольких кадров отнимают время - и чем хуже встроенная в смартфон камера, тем больше шансов получить на выходе изображение со смазанными объектами.
• Неестественное освещение - реальность на итоговой фотографии будет далека от того, что вы видели своими глазами.
• Можно упустить момент - обработка снимков в HDR-режиме занимает как минимум пару-тройку секунд. Серийная съемка, таким образом, исключена.

Теперь вы понимаете, в чём прелести HDR-съемки, а также главные её недостатки. Надеемся, что вы узнали для себя что-то новое. Обязательно поделитесь своим мнением в комментариях, пользуетесь ли вы функцией HDR, и хорошо ли она реализована в вашем смартфоне.

Приветствуем, дорогие читатели блога! Если вам интересно узнать, что такое HDR в айфоне и зачем он нужен, то вы открыли нужную статью! Ведь именно сейчас мы во всех интересных подробностях расскажем, что это такое и для чего HDR внедряют в камеры современных смартфонов.

Ну что ж, мы готовы ответить вам на все вопросы. Приступим!

Что означает HDR?

Первый вопрос, который приходит в голову мало осведомленному в обсуждаемой теме человеку, это: «Как расшифровать HDR?». И правильно!

Полное название технологии звучит как «High Dynamic Range». Это значит «высокий динамический диапазон».

Данный метод позволяет улучшить качество фотографий во время съемки в плохих условиях освещения или же при большом перепаде контраста и яркости объектов (чаще всего можно встретить ситуацию с ярким светлым небом и затемненными зданиями).

Каким образом функционирует данная технология?

На самом деле все не так уж и сложно. Вся соль в том, что ваша камера делает не один снимок, как это положено, а сразу три! И при этом это не просто фото подряд, а совершенно разные кадры в плане экспозиции и выдержки.

Так, первый кадр будет засвеченным с выделенными яркими деталями, второй – обычный, а третий затемненный с четко отображенными тенями. В добавок к этому на каждом фото автофокусом камеры идет концентрация на участках, отдаленных от смартфона на различные расстояния.

Впоследствии набор снимков соединится в один при помощи специальной функции, которая проанализирует состояние отдельных фрагментов всех кадров и выберет наиболее четкие из них.

Таким образом, вы получаете картинку, на которой пейзаж практически соответствует действительности (мы говорим про ту действительность, которую видят человеческие глаза). Вот поэтому фотографии в режиме HDR создаются и сохраняются несколько дольше изображений, созданных в обычном режиме.

А где можно включить такую прелесть?

Впервые HDR появилась в iPhone 4 и после Apple не исключала алгоритм из своих разработок. Так что данной функцией оснащены также iPhone 5, 5s, 6, 6s, SE и 7.

High Dynamic Range нельзя использовать со вспышкой. Так что в случае чего придется выбирать. Также мы хотели бы отметить, что ранее на айфонах можно было только включить или отключить обсуждаемый функционал. Другого варианта не существовало. Как говорится: «Пан или пропал».

Для этого нужно было войти в приложение «Камера» и сверху на экране отметить включить или отключить HDR.

Однако с выходом операционной системы iOS версии 7.1 описываемый функционал был модернизирован. Теперь вы можете выбирать среди трех режимов: HDR auto, on (включить) или off (выключить). Хотя основная масса пользователей отдает предпочтение нововведению и оставляет режим автоматического включения High Dynamic Range.

Подведем финальную черту!

На сегодняшний день практически все смартфоны используют HDR для получения более качественных и естественных фотографий. Конечно же каждая компания реализует модифицированные версии данного алгоритма в своих устройствах. Но то, что High Dynamic Range значительно улучшает внешний вид изображений оспорить нельзя.

Однако всегда есть и обратная сторона медали.

В таком режиме съемки нельзя снимать движущиеся объекты, ведь из-за все тех же трех кадров вы можете получить неожиданные результаты: разделение или дублирование одного и того же объекта, размытость и т.д.

В добавок к этому у вас никогда не выйдет яркой фотографии, так как алгоритм обработки набора кадров усредняет значения яркости.

Ну и как мы уже подчеркивали сама съемка продлится несколько дольше. Поэтому для получения качественного изображения айфон придется подержать в неподвижном положении чуть дольше обычного.

Надеемся, что текущая статья вам понравилась. А если это так, то обязательно подписывайтесь на обновления блога. К тому же не забывайте, что мы есть в Facebook,