Режим съемки HDR: зачем он нужен и когда его следует включать? Что такое HDR в камере телефона.

Если вы не так давно раскошелились на цифровую камеру или смартфон с качественной фотосистемой, то, наверняка, уже нашли пункт «HDR» в настройках. Режим съемки HDR (высокий динамический диапазон) изобретен далеко не вчера. Но в последнее время он все более широко внедряется в мире мобильных устройств. Для чего он нужен, и как правильно использовать эти три буквы я расскажу в данной заметке.

Как работает HDR

Если говорить коротко, то высокий динамический диапазон позволяет улучшить качество фотографий.

В приложении к изображениям HDR означает детальную проработку как затененных, так и сильно освещенных участков сцены. Технически он получается путем объединения трех фотографий, отличающихся экспозицией. Итоговое изображение очень близко к тому, что мы видим собственными глазами.

Следует понимать, что в режиме HDR время съемки каждого кадра увеличивается. Ведь, фактически, приходится делать три фотографии вместо одной, а затем объединять их с помощью “хитрого” алгоритма.

Когда следует включать режим съемки HDR

Далеко не всегда высокий динамический диапазон позволяет заметно улучшить фотографию. Его рекомендуют включать при съемке:

• Ландшафтов: Природные ландшафты обычно отличаются большим разнообразием освещенности. В один кадр попадают и светлое небо, и темная земля. Включив режим съемки HDR вы получите детально проработанные облака, хорошо различимые листочки и т.п. Картинка получается более живой и объемной.
• Портретов на ярком солнечном свету (например, на пляже): Хороший портрет без нормального освещения не получишь. Но если света слишком много, то на лице появляются резкие тени и светлые пятна. Включение режима съемки HDR сводит эти недостатки к минимуму.
• При недостаточной освещенности или в ситуации, когда источник света расположен за объектом: Если фотография получается слишком темной или объект съемки расположен между объективом и источником света, то включение режима HDR также имеет смысл.

Когда HDR не нужен

Может быть, вы уже подумали: “Если HDR, буквально, творит чудеса, то не использовать ли мне его постоянно”. Так делать не следует. В ряде случаев высокий динамический диапазон не оказывает особого влияния на итоговый результат. А иногда сильно портит его. Не включайте режим HDR, если снимаете:

• Динамичные сцены: Если на трех последовательных кадрах объекты будут находиться немного в разных местах, то вы получите размазанное изображение или другие артефакты.
• Контрастные сцены: HDR всегда размывает тени, делает изображение менее контрастным. Если вы хотите сохранить четкие тени, не включайте режим высокого динамического диапазона.
• Сцены с насыщенными цветами: HDR делает цвета менее яркими и живыми. При этом детали изображения вряд ли станут более четкими.

К счастью, некоторые камеры сохраняют сразу два кадра: обычный, и с включенным HDR. Вы можете сравнить их и выбрать лучший.

Кроме того, в цифровой фотографии ничто не мешает нам экспериментировать. Вы можете сделать несколько пробных кадров и выбрать оптимальные параметры съемки. Главное, не забывайте о таком замечательном режиме, как HDR и, по возможности, используйте его.

Чтобы понять, что такое HDR, достаточно посмотреть на фотографии, сделанные в этой технике. Мы видим контрастное изображение с хорошей детализацией, как в светлых, так и в темных участках. Для сравнения можно глянуть на фотографию той же местности без применения технологии HDR.

Когда человек смотрит на какую-нибудь область, его зрение адаптируется к освещению и детали становятся четко различимы. Перестраивается на различное освещение взгляд довольно быстро, поэтому мы без труда можем любоваться пейзажами со сложным освещением. Кроме того, динамический диапазон, который видит человек, достаточно велик, чего не скажешь про фотоаппараты.

Если фотоаппарат настраивает экспозицию по светлым участкам, они становятся нормально различимы со всеми деталями, но тени становятся абсолютно черными и в этих областях наблюдается потеря детализации. Если настраивать экспозицию по темным участкам, детализация пропадет в пересвеченных участках.

Технология HDR призвана упразднить это ограничение.

Как же это выглядит на практике?

1. Камера устанавливается на штатив. Все снимки должны быть сделаны с одного места без малейших смещений камеры. Чтобы полностью исключить вибрации фотоаппарата, нужно снимать при помощи тросика или таймера. Сделать нужно несколько кадров.
2. Фотографии делаются с различной экспозицией. Диафрагма при этом не должна меняться.
3. Далее полученные кадры объединяются на компьютере. Можно использовать различные программы, но одной из лучших является Photomatix Pro.

Практическое занятие

Шаг 1. Изучение функций камеры

Мануалы читать довольно скучно, но не стоит недооценивать их важность. Нужно изучить все функции камеры, чтобы в полной мере владеть всеми инструментами и настройками, которые предлагает устройство. Особенное внимание стоит уделить ручным настройкам.

Шаг 2. Изучение брекетинга экспозиции

Брекетингом называется создание нескольких кадров с различными настройками какого либо параметра. Брекетинг позволяет максимально просто получить три или более кадров с различной экспозицией. Для получения серии снимков нажать на кнопку спуска затвора нужно будет всего один раз. Если функции брекетинга нет, то можно сделать три снимка вручную вводя по очереди коррекцию экспозиции.

Шаг 3. Режим приоритета диафрагмы

Так как значение диафрагмы во всей серии снимков должно быть неизменным, этот режим подходит лучше всего. Можно воспользоваться и полностью ручным режимом, но в этом нет необходимости.

Шаг 4. Режим экспозамера

Если вы не очень хорошо разбираетесь в возможностях экспозамера, то лучше всего использовать оценочный (интегральный). Остальные режимы тоже могут пригодиться при съемке HDR, но они проявляют свою полезность гораздо реже. Всё зависит от конкретной сцены.

Шаг 5. Баланс белого

Баланс белого чаще всего используется автоматический, но не стоит всегда полагаться на автоматику. Иногда стоит установить точное значение данного параметра. Оно зависит от снимаемой сцены, погоды, обстановки и т.д.

Шаг 6. ISO

Значение ISO нужно устанавливать таким же, как и при обычной съемке, то есть максимально маленьким, для того, чтобы шум не испортил снимок. Но тут есть один нюанс. HDR фотографии особенно чувствительны к шуму, поэтому данному параметру стоит уделить особое внимание. В случае нехватки света при съемке неподвижных объектов лучше максимально уменьшить ISO и увеличить выдержку.

Шаг 7. Штатив

Штатив, несомненно, нужен для съемки HDR. Он позволяет не только жестко зафиксировать камеру на одном месте, но и располагать её в порой не самых удобных для съемки местах. Главное выбор типа штатива. В целом они не сильно отличаются друг от друга по общему принципу работы, но есть отличия по креплению, размерам, наличию уровней и т.д.

Шаг 8. Дистанционный спуск затвора

Даже на штативе камера может дрогнуть от нажатия на кнопку спуска затвора, поэтому лучше всего воспользоваться таймером или спусковым тросиком.

Шаг 9. Объектив

Наиболее часто HDR используется при съемке городского пейзажа или природного ландшафта. Поэтому лучшим выбором будет широкоугольный объектив.

Но HDR можно использовать в любом стиле фотографии, поэтому остальные типы объективов не стоит списывать со счетов.

Шаг 10. Ручная фокусировка

Автофокус может подвести, каким бы современным он не был. Он может банально сфокусировать камеру на близко стоящем объекте. При этом остальное в кадре может стать размытым. Если ваша цель - создание пейзажного снимка с максимальной детализацией, то стоит переключиться в ручной режим фокусировки и установить значение на бесконечность. Таким образом, всё, что окажется в поле зрения камеры, будет резким.

Шаг 11 Установка по уровню

Заваленный горизонт - это самая неприятная ошибка, которая легко поправляется программно, но зачем лишние действия. Ведь лучше сразу всё сделать правильно. Некоторые штативы обладают встроенными уровнями, но если у вас его нет, то можно купить отдельно пузырьковый уровень, который крепится на горячий башмак. Можно как-то приспособить обычный строительный уровень.

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.

HDRI (High Dynamic Range Imaging) или просто HDR (High Dynamic Range — высокий динамический диапазон) — это такая технология работы с изображениями и видео, диапазон яркости которых превышает возможности стандартных технологий.

Представьте, что вы решили сфотографировать здание на камеру своего телефона. Вы пытаетесь снять здание, но получается так, что оно выходит слишком темным на фоне яркого неба. Соответственно, различить какие-либо детали очень сложно, при этом глаз человека, смотря на здание, все эти детали видит и прекрасно различает.

Если установить экспозицию на самом здании, выделив тот или иной участок, мы увидим здание во всей красе, однако небо превратится в пятно, «смазав» снимок. Получается, что нам необходимо объединить два указанных снимка в один, чтобы и небо, и здание нормально сочетались на изображении. Здесь нам и поможет технология HDR, которая фактически объединяет между собой несколько различных изображений с разной экспозицией, позволяя получить качественное фото.

Большинство современных смартфонов поддерживают использование HDR-технологии, поэтому, по идее, необходимость в стороннем приложении отпадает. Но это не всегда верно, так как в некоторых случаях работа HDR-режима оставляет желать лучшего и выйти из положения поможет именно стороннее приложение, с помощью которого можно получить намного более качественные изображения. Кроме того, в них зачастую имеются дополнительные настройки, включая изменение яркости, контраста и т.д. Подобных приложений в Google Play Маркет и App Store великое множество, какое из них лучше справляется со своими обязанностями, решать только вам скачивайте и пробуйте.

Обратите внимание, что использовать режиме HDR не рекомендуется во время движения: для изображения используется несколько экспозиций одной сцены и если эта сцена вдруг поменяется, представьте, какая фотография вас ждет…

Примеры снимков в обычном режиме и HDR-режиме (справа — режим HDR):

HDR — залог успеха?

Нет! Во всяком случае, не всегда, поскольку зачастую применение режима HDR негативно сказывается на качестве изображения. Например, не рекомендуется фотографировать однотонные объекты. В любом случае, пользуйтесь разными режимами, пробуйте сделать как можно больше фотографий, чтобы понять, где и когда стоит применять режим HDR.

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.