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.
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.
Обновив свою мобильную операционную систему iOS до версии 4.1, компания представила новую функцию доступную только для iPhone 4. Называется она HDR (расширенный динамический диапазон) и является приятным дополнением к без того богатому функционалу задней камеры смартфона.
Динамический диапазон – это спектр от светлых до темных цветов, которые может распознавать глаз и матрица камеры. Функция HDR позволяет делать три снимка с разной выдержкой (недодержанный, нормальный и передержанный) и объединять их в одно изображение с повышенным динамическим диапазоном. Получающееся изображение максимально приближено к той картинке, которую видит человеческий глаз и отличается отображением дополнительных деталей, которые часто не бывает видно, поскольку они находятся в тени.
Поскольку благодаря функции HDR в большинстве случаев обработанные снимки получаются лучше первоначальных, существует соблазн постоянно держать ее включенной. Кроме того, никто не мешает вам в меню Настройки->Фото сделать так, чтобы сохранялись обе версии фотографии. Единственный минус состоит в том, что сохранением HDR-фото занимает целых 5 секунд. К тому же если у вас мало свободной памяти, то необходимость сохранения дополнительной, зачастую большей по размеру фотографии также не может не раздражать.
Но главная истина состоит в том, что хотя этот новый инструмент может сделать многие фотографии лучше, это не означает, что его следует постоянно использовать при фотографировании. Рекомендуем вам потратить часть своего времени на прочтение этой статьи, чтобы понять, в каких ситуациях использование функции HDR уместно, а в каких ее лучше отключать.
Когда использовать HDR
Пейзажи: Классический случай использования HDR в фотографировании – это съемка пейзажей при ярком свете, возвышающемся над горизонтом, и более темной поверхностью земли. Пользователям , которые хотят, чтобы в обеих частях такого пейзажа было видно много деталей, следует обязательно переключиться в режим HDR. Единственный тип пейзажей, в которых эта функция показала себя плохо, это закаты солнца. Система пытается осветлить передержанное солнце, в результате чего теряется согревающая насыщенность красного и оранжевого, из-за чего картина уже не выглядит такой захватывающей.
Портретная съемка на улице: Из-за сильного солнечного света портреты, сделанные на улице среди дня, выглядят тусклыми и выцветшими. К тому же на лице модели часто могут возникать нежелательные тени, а вокруг глаз – темные круги. При включении функции HDR на iPhone эти негативные воздействия можно минимизировать, получив в результате этого адекватно освещенный портрет.
Тем не менее, если человек полностью охвачен тенью, вряд ли ограниченных возможностей режима HDR будет достаточно, чтобы в нужных масштабах осветить его лицо. Чтобы извлечь из этой функции максимум возможностей при съемке человека, освещенного сзади, сфокусируйтесь на самой темной части лица модели. В результате фон получится максимально выцветшим. После того как вы сделаете снимок, в итоговом фото соединятся должным образом выдержанное лицо человека и слегка приглушенный фон. Профессиональные фотографы в таких ситуациях пользуются заполняющей вспышкой, однако пользователям iPhone приходится довольствоваться лишь программными функциями для получения желаемого эффекта.
Редактирование с помощью приложений: Если вы планируете использовать приложение для редактирования полученных изображений, в HDR-снимке будет содержаться больше информации, с которой можно было бы поработать. Если вас устраивает ровная выдержка этого фото, но разочаровывает тусклость красок, вы можете увеличить степень насыщенности, воспользовавшись такими программными продуктами как Photogene или Adobe Photoshop Express. Поклонники приложений, которые имитируют пленку, должны учитывать тип фильтра, которые они планируют использовать. Некоторые приложения создают эффект игрушечной камеры, задирая уровень насыщенности и контрастности – двух показателей, которые обычно находятся на низкой отметке у HDR-фото. Фильтры, имитирующие старые фотоаппараты, наоборот высветляют фотографии, придавая им блеклый вид.
Когда лучше не использовать HDR
Съемка в движении: В режиме HDR камера iPhone один за другим делает три снимка. Если вы фотографируете быстро движущийся предмет или сами двигаетесь во время съемки, на итоговом снимке фотографируемый человек будет похож на призрака. Это получается, поскольку друг на друга накладываются два изображения модели, которая находится в двух разных местах. Если вы часто испытываете эту проблему при использовании режима HDR, попробуйте воспользоваться штативом.
Когда важна контрастность: Удачное фото может подарить захватывающие впечатления, сыграв на контрасте темного и светлого. Например, фотография может отображать длинную тень, тянущуюся по поверхности, или полностью темный силуэт на ярком фоне. К сожалению, при использовании функции HDR, призванной сглаживать излишества, такой эффект будет смазан.
Когда хочется добавить красок: В режиме HDR чрезмерно яркие краски делаются более тусклыми, что способствует выравниванию общей насыщенности снимка. Поэтому при съемке ярких и хорошо выдержанных предметов с использованием этой функции вас может постигнуть разочарование. Если вам позарез нужно передать все многообразие красок, которые вы в данный момент видите перед глазами, рекомендуем вам зайти в настройки и отключить HDR. Например, вы снимаете горизонт, где основной фокус сосредоточен на ярком небе, но темный фон для контраста вам хотелось бы сохранить. Для осуществления своего замысла вам непременно придется отключить динамический диапазон, поскольку конечная фотография явно многое потеряет.
Когда нужна вспышка: Тщательно изучив функцию HDR, вы наверняка успели заметить, что во время ее работы вы не можете пользоваться вспышкой. Если вы включите вспышку, HDR автоматически отключается. Поэтому для съемки при плохом освещении с использованием динамического диапазона вам придется прибегнуть к помощи других осветительных приборов.
Улучшение возможностей камеры и поддержка HDR – одно из обещанных изменений в iOS 4.1. Режим HDR (High Dynamic Range в переводе с англ. – высокий динамический диапазон) представляет собой увеличение динамического диапазона снимка, сделанного цифровой камерой.
Что же такое HDR-режим
Представим следующую ситуацию. Раннее утро или вечер в комнате с естественным освещением. Вы прекрасно видите все детали комнаты и окружающий пейзаж за окном. Но при попытке сделать фотографию, получаете либо детализированный интерьер и слишком светлое окно, либо тёмную комнату и достаточно чётко проработанный уличный пейзаж. Новый режим камеры позволит избежать этого и получить результат, соответствующий действительности.
Теперь ваш iPhone будет делать три кадра за раз и совмещать изображения в конечном снимке. Использование режима даёт возможность сбалансировать тональность окружающих объектов, в результате чего изображение более полноценно отражает реальную картину и просто выглядит лучше. Попробуем разобраться, в каких случаях применение эффекта позволяет получить более качественный снимок.
В каких случаях можно использовать графический эффект HDR
Всегда используйте данный режим в следующих случаях:
- в пейзажной съёмке (помогает сгладить контраст между светлым ярким небом и тёмной землёй);
- в портретной съёмке при ярком дневном или сильном искусственном освещении (убирает эффект выбеленного лица);
- когда освещения недостаточно (тёмная комната и свет из окна).
- Когда не следует применять режим:
- во время съёмки движущихся объектов (учитывая, что конечный снимок составляется из трёх промежуточных, изображение может получиться смазанным);
- если хотите получить высококонтрастный снимок (многие изображения выглядят лучше с сильным контрастом деталей, а использование режима значительно сглаживает его);
- при желании сделать насыщенную и яркую фотографию (использование режима делает изображение бледнее).
Для включения HDR в iPhone просто нажмите на соответствующую иконку, расположенную в верхней части экрана в режиме съёмки. Теперь можно сделать кадр как обычно. Телефону потребуется немного больше времени для обработки и сохранения изображения.
Практика показывает, что графический эффект оказывается особенно полезным во время съёмки пейзажей. Обычная камера часто портит небо, делая его белым и совершенно не передавая насыщенный голубой оттенок. Режим позволяет избежать этого и сделать очень качественный кадр.
Напоследок следует отметить, что использовать любые искусственные режимы и фильтры необходимо с осторожностью. Если вы хотите быть уверенным в том, что полученное изображение не будет испорчено, делайте повторный кадр без применения HDR. В дальнейшим полученный снимок можно будет отредактировать с помощью специальной программы. Кроме того, через некоторое время такой подход покажет нужно ли вам применение искусственных режимов или нет.
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,