Hdr в камере телефона

Когда нужно использовать HDR-режим?

Существует мнение, что качественной камере режим расширенного динамического диапазона не особо и нужен. С одной стороны, мы полностью поддерживаем эту точку зрения, ведь, действительно, современные сенсоры от тех же Sony способны выдавать отличную картинку и без применения HDR. С другой стороны, далеко не все смартфоны могут похвастаться такими модулями; кроме того, в некоторых случаях фотографии с HDR всё равно будут выглядеть лучше, чем фото без обработки.

Первый такой случай — это, безусловно, пейзажная съёмка. Если в кадре есть близкие объекты и при этом свет встречный, то в большинстве случаев задний план пейзажа получится неплохо, а передний план будет слишком затенённым. Режим высокого диапазона позволяет вытянуть близкие объекты из теней и сделать их более детализированными. Также функцию HDR в телефоне будет не лишним применить в случае съёмки общего плана, когда нижнюю часть кадра занимает лес или город, а сверху находится яркое небо. В таких случаях высокая контрастность снимка приводит к тому, что нижняя часть кадра, опять-таки, может быть полностью темной или же, наоборот, небо будет слишком ярким и при этом потеряет все детали на облаках, сделав их безжизненными.

Режим высокого динамического диапазона поможет нам привезти снимки высокого качества с экскурсий или курортов. В таких поездках нам часто необходимо снять оживленные улочки с хорошо осветленной возвышенности или, наоборот, запечатлеть высокое здание, находясь при этом в темном переулке. К сожалению, при такой съёмке от объектива камеры уходит непростительное количество деталей, так что HDR в таких случаях даже не рекомендуемый, а строго обязательный к применению режим. Кроме этого, высокий диапазон поможет придать четкость зданиям с большим количеством мелких деталей, а также немного лучше проработать салоны стоящих на улице автомобилей.

При портретной съёмке HDR также нелишний. Казалось бы, портреты — этот тот случай, когда вообще нет ничего сложного, но бывает так, что и с такой задачей камере справиться тяжело. Особенно явно эта ситуация вырисовывается при постановочной портретной съёмке, то есть в моменты, когда нужно сфотографировать не только человека, но и объекты за его спиной. В такой ситуации светлый задний план, например снег, песок или банально открытое окно, могут сильно испортить снимок, украв детали и превратив человека на переднем плане практически в простой силуэт. Иногда возникает и обратная ситуация, когда уже объект на заднем плане сильно затенен и практически сливается с фоном. В такой ситуации HDR помогает уже не столь явно, но снимок всё ровно становится лучше.

Не совсем очевидно, но режим HDR будет весьма полезен при ночной съёмке. Обычно для съёмки в темное время суток устанавливаются специальные настройки с очень длинной выдержкой, дабы избежать появления шумов в кадре. В таком режиме снимать без штатива очень сложно, так как любое, даже незначительное, движение довольно сильно смазывает фото. Используем расширенный динамический диапазон и получаем сразу серию снимков с очень короткой выдержкой. Если автофокус камеры работает быстро, то после объединения всех снимков в один мы можем получить куда более четкое фото, чем при обычном фотографировании.

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.

Другие статьи в выпуске:

Xakep #232. Опасный IoT

Что такое HDR в камере телефона? Подобный вопрос наверняка задавал себе чуть ли не каждый владелец смартфона с подобной функцией. В зависимости от технических характеристик и других факторов, некоторые пользователи могут не увидеть разницу между фоторафиями, которые сделаны, когда функция HDR в камере телефона была включена, и в сравнении с обычными снимками. Однако отличия всё же есть и они существенны.

Основные типы технологии HDR

В настоящее время функционируют четыре – в значительной степени совместимых друг с другом – стандарта HDR-изображения: HDR10, HDR10+, Dolby Vision и HLG. И ничего больше – если вы увидите где-то надпись «HDR1000» или «DisplayHDR 600», это не имеет ничего общего со спецификацией HDR. Для нас, потребителей, наиболее важными являются эти четыре стандарты.

Чем они отличаются?

  • HDR10 – базовый стандарт изображения HDR с 10-битной обработкой цвета. В этом стандарте кодирования метаданных о динамике тонов, одно и то же содержание (видео) хранит усредненные метаданные (статические) о расширенной динамике для всего зарегистрированного в HDR материала. Стандартный, самый распространенный, но – с точки зрения возможностей и качества изображения – это самый слабый вариант.
  • HDR10+ – обновленная форма стандарта HDR10. Кодирование изображения по-прежнему 10-битное, но главное отличие заключается в том, что метаданные об изображении закодированы динамически, а не статически, благодаря чему телевизор интерпретирует их в процессе просмотра фильма, отображая расширенную динамику тонов с разными характеристиками, в зависимости от сцены.
  • Dolby Vision – самый совершенный с точки зрения возможностей стандарт качества изображения HDR; в этом случае мы получаем не только динамически кодированные метаданные независимо для каждой отображаемой сцены, но, кроме того, обработка данных осуществляется по 12 битам, благодаря чему телевизор может получить больше данных о тональном диапазоне сцены и лучше представить окончательную картинку на экране.
  • HLG – сокращение от Hybrid Log Gamma – этот стандарт был создан, в первую очередь, для телевизионного контента, транслируемого в прямом эфире.

Что такое HDR в телефоне

Режим HDR в телефоне – это тот же самый HDR, который используют профессиональные фотографы. Единственное отличие, в телефоне процесс создания HDR фотографий полностью автоматизирован. Пользователю не нужно самостоятельно настраивать параметры камеры, делать несколько снимков и потом вручную объединять их в одну фотографию. На телефоне нужно просто включить режим HDR и сделать снимок. На скриншоте внизу показано, как включается режим HDR в камере телефона.

Несмотря на значительную автоматизацию, при использовании HDR пользователю нужно учитывать некоторые особенности данного режима.

  • HDR работает медленно. При использовании режима HDR на телефоне нужно быть готовым к тому, что сделать быстрый кадр не получится. После нажатия на кнопку спуска камера будет делать несколько фотографий и в это время телефон нужно держать неподвижно. Если в кадре будут быстродвижущиеся объекты, то они могут смазаться. Кроме этого, после снимка телефону может понадобится некоторое время на обработку фотографии.
  • Использование HDR далеко не всегда дает хороший результат. HDR может очень значительно искажать цвета, освещение и создавать впечатление не реалистичности изображения. В общем получившаяся картинка может сильно отличаться от того, что вы видите своими глазами.
  • Режим HDR в камере телефона лучше всего при фотографировании сцен с большим перепадом яркости. Например, яркое небо и темная земля.

Поэтому HDR – это далеко не панацея и не рецепт идеального снимка. Это просто еще один инструмент, наличие которого в телефоне дает некоторые преимущества.

Когда нужно использовать HDR-режим?

К популярным предположениям относится ненадобность высокого динамического диапазона в качественном фотоаппарате. Подобные мнения имеют существенную аргументацию, поскольку актуальные технологии матриц японской компании Sony демонстрируют отличные результаты без использования опции. Однако большинство современных смартфонов не располагают возможностями полноценных камер, причём в некоторых сценариях кадры с применением технологии HDR более привлекательны в сравнении со стандартными.

К наиболее занимательным примерам принадлежит съёмка пейзажа. При наличии встречного направления света и приближённых объектов задняя область часто отображается хорошо, однако первый план чрезмерно затемнён. Задействование режима позволяет выделить элементы из тусклой области и повысить чёткость. Также функция желательна при съёмке огромной местности, которая предусматривает широкий лес или населённый пункт, над которым присутствует светлое небо. В схожих обстоятельствах чрезмерная контрастность может сопровождаться ухудшением детализации облаков, слишком высокой яркостью и нарушением естественного вида за счёт некорректных оттенков.

Также xiaomium.ru рекомендует расширенный динамический диапазон для создания фотографий во время путешествий или посещения музеев. При подобных обстоятельствах часто требуется сделать кадр с относительно большой высоты или заснять презентабельное многоэтажное здание из тёмной локации. При этом камера не способна запечатлеть огромное количество элементов, поэтому использование HDR считается обязательным для качественной детализации и отображения натурального объекта

Дополнительно режим способствует чёткости изображения с максимальным количеством всех составляющих, уделяя внимание проработке внутреннего интерьера машин или комнат, которые присутствуют в снимке

С применением функции размытия фона полезность HDR не исчезает. Несмотря на волне простое выполнение задачи с обработкой окружения, существуют сценарии со значительными сложностями для камеры. В особенности выделяется постановочный формат, который предполагает необходимость запечатлеть как объект, так и окружающие элементы на заднем плане. При этом наличие чрезмерного света сзади, к примеру, от света или неба способно существенно нарушить фотографию, изъяв большинство деталей с изображения человека на первоочередном фоне. Также допускаются противоположные обстоятельства, при которых задние части затемнены и почти полностью совмещаются с окружением, становясь незаметными. Несмотря на малую эффективность HDR, качество иллюстрации повышается.

Не всегда можно догадаться, что функция очень эффективна в условиях низкой освещённости, поскольку подобная съёмка часто предполагает выставление соответствующих параметров с продолжительной выдержкой для предотвращения появления шумов. Поэтому запись без применения штатива не допускает любой тряски, поскольку фотография моментально смазывается. После применения высокого динамического диапазона можно получить серию кадров с коротким интервалом попадания света на матрицу. При наличии быстрой автоматической фокусировки и последующего соединения снимков устройство демонстрирует более детализированное изображение в сравнении со стандартными условиями.

Для ситуаций, когда нет уверенности в целесообразности применения опции желательно задействовать «авто-HDR», который реализован в подавляющем большинстве современных смартфонов. Посредством функции телефон самостоятельно определяет, в каких сценариях задействовать редактирование.

HDR10

Это самый распространенный HDR-формат. Почти все HDR-телевизоры совместимы с ним. То же можно сказать о всех стриминговых приставках с поддержкой HDR, онлайн-сервисах и UHD Blu-ray-дисках с HDR (в случае с такими дисками формат HDR обязателен согласно стандартам индустрии).

Формат HDR10 использует технологию Dolby «Perceptual Quantizer» (пер. с англ. — перцептивный квантизатор), которую SMPTE унифицировала как стандарт ST.2084 с опциональными статическими метаданными (ST.2086). Несмотря на то, что существует четкое определение того, как должны выглядеть эти метаданные, у производителей телевизоров и других продуктов есть некоторая свобода в их применении. А некоторые компании ими попросту не пользуются.

Что такое HDR?

Как было сказано выше, HDR изображение совмещает в себе большой разброс ступеней экспозиции. Обычно целью HDR является увеличение количества видимых на фотографии областей, в обход ограничений наиболее светлых и наиболее темных участков.

Давайте рассмотрим среднестатистический кадр. В типичном кадре присутствуют очень яркие области (светá, highlights) и менее освещенные участки (относящиеся к теням, shadows). Камеры имеют ограничение в количестве воспринимаемых данных. Интервал от самых темных до самых светлых участков, который улавливает камера, называется ее динамическим диапазоном.

Опять же, несмотря на то, что технология развивается, и каждое новое поколение камер совершенствуется в отношении возможного количества фиксируемых данных, стандартные сенсоры ограничены в ширине динамического диапазона, которую они способны зафиксировать.

Технология HDR направлена на расширение этого ограниченного динамического диапазона путем комбинирования кадров, снятых с различными ступенями экспозиции. Данные ограничения распространяются только на каждую фотографию отдельно, а через инструменты для HDR мы можем «склеивать» снимки и расширять динамический диапазон в итоговом комбинированном изображении при помощи обработки.

Не смотря на то, что существуют некие техники «HDR одним кадром», это лишь имитация, настоящие HDR изображения требуют нескольких кадров с разной экспозицией. Мы используем технику, называемую «брéкетинг» (bracketing, «вилка») для вариации нашей экспозиции и надлежащей фиксации группы изображений. Когда мы создаем «вилку» изображений, камера формирует последовательность кадров со слегка измененными настройками для фиксации изображений с варьирующейся экспозицией.

К тому моменту, как мы отсняли этот ряд картинок, между ними есть существенные различия. Ниже представлен пример «вилки экспозиции» из пяти фотографий, что является достаточным количеством для большинства замыслов, связанных с HDR.

Когда вы производите брекетинг, вы настраиваете камеру на отдельные «шаги» в экспозиции. На приведенных выше изображениях, каждое фото представляет собой один «стоп» («шаг») в том или ином направлении. Изображение в центре — стандартный кадр с использованием оценочного замера (стандартный режим замера экспозиции в камере) и зафиксированный в режиме приоритета диафрагмы. Изображения слева недоэкспонированы (темнее, чем рекомендовано), а изображения справа переэкспонированы (светлее, чем рекомендовано).

Каждый кадр в «вилке» отличается на одну ступень экспозиции в каждом направлении, так что крайнее левое изображение недоэкспонировано на две ступени, а крайнее правое – на две ступени переэкспонировано.

Давайте проанализируем некоторые из изображений

Обратите внимание, как выглядит небо на центральном кадре. Оно, конечно, не глубокого синего цвета, каким мы могли бы вообразить небо

Опять же, причиной тому ограничение нашей камеры в ширине динамического диапазона (диапазона между самыми светлыми и самыми темными участками), который она способна зафиксировать. Однако обратите внимание, что в кадре, недоэкспонированном на две ступени, небо именно такого синего цвета, каким мы хотели бы его видеть в данном случае.

Теперь рассмотрим затененные области рядом с камнями. На представленной иллюстрации кадры, переэкспонированные на 2 ступени, выводят камни из области тени и демонстрируют достаточное количество света на них для того, чтобы можно было рассмотреть детали.

Если вы рассуждали так же, то должны были начать понимать преимущества комбинированных HDR-кадров. Путем слияния вышеуказанных изображений, мы можем показать диапазон от светлых участков до темных должным образом. Ниже представлено HDR слияние изображений, произведенное в Adobe Photoshop.

В каких случаях технология HDR не подойдет?

С помощью технологии склейки изображений можно снимать далеко не все, в некоторых случаях лучше выбрать правильно поставленный свет или сменить ракурс.

Съемки ночью в городе или даже за его пределами. Разница между светлыми и темными участками небольшая, при правильных настройках все детали будут видно.

Портреты и студийная фотография подразумевают игру контрастов и не подходят для такого типа съемок.

Слишком мелкие предметы, или food-фотография, требует фокусировку на объекте

Тут неважно в каком состоянии будет фон, чаще всего его выбирают однотонным или применяют эффект размытия

Плохая погода, дождь или туман из-за отсутствия достаточного количества солнечного света позволяет сделать резкий снимок даже на фоне неба.

Быстро движущиеся объекты или съемка с длинной выдержкой выполняется совсем в другой технике и в большинстве случаев не требует дополнительных манипуляций.

Обычно не требуются HDR работы на природе зимой, когда все белое и света очень много везде, а также репортажные съемки. Во втором случае эту технологию можно применять, но чаще она не требуется, потому что задачи немного другие. На мероприятии нужно запечатлеть хронологию событий и яркие моменты, художественности не требуют.

Таким образом, у нас остаются пейзажные и городские съемки в ясную погоду и при ярком дневном солнце, фотопрогулки и свадебная фотография, где есть возможность применять HDR-технологию.

Что такое HDR в телевизоре

Контрастность и соотношение ярких и темных зон – критерии, определяющие качество изображения. Не менее важна цветопередача, во многом она определяет реалистичность транслируемой на экран ТВ картинки. От перечисленных параметров будет зависеть уровень комфорта во время просмотра фильмов, сериалов, передач.

Представьте, что у одного телевизора богатая цветовая палитра и отличная контрастность, а у второго высокое разрешение. Как вы думаете, какое изображение вам покажется более привлекательным? Конечно, первое. Контрастная модель способна обеспечить естественность картинки

При этом неважно, техника каких производителей сравнивается: Самсунг, LG, Phillips или Sony

Разрешение экрана – важный показатель, но контрастность полностью нивелирует его. Поскольку именно от контраста зависит, насколько транслируемое изображение будет реалистичным. Поэтому эксперты подчеркивают, что натуральная контрастность в совокупности с грамотной передачей цветов намного важнее, нежели наличие поддержки разрешения 4К.

Идея технологии HDR заключается в расширении контрастности и цветовой палитры. Яркие зоны будут более естественными на ТВ с поддержкой HDR, нежели на обычном устройстве. Изображение выглядит более глубоким и естественным. Глубокие оттенки красного, зеленого и синего позволяют значительно расширить цветность.

Внедрение технологии динамического диапазона HDR поспособствовало созданию нового стандарта палитры цветов – Rec. 2020. Его особенность проявляется в оттенках, которые обычные телевизоры банально не способны воспроизвести. Наиболее ярким примером считается фирменный красный цвет известного автомобильного бренда Ferrari. Не исключено, что раньше вы попросту не обращали внимания на такие незначительные нюансы. Однако старые ТВ не способны передавать настолько интенсивные оттенки. В реальности эти цвета выглядят совершенно иначе.

Каждый пользователь сможет увидеть миллионы новых, сложных цветов, которые стали основой формата HDR. Отметим, что рассматриваемая технология построена на использовании 10-битной демонстрации цветов.

Чтобы полноценно оценить преимущества стандарта HDR, вам необходимо иметь в своем распоряжении телевизор с поддержкой этой технологии, и соответствующий контент. С целью обеспечения высокого динамического диапазона в HDR-технике используется усовершенствованная подсветка. Регулирование яркости осуществляется в разных зонах экрана. такой подход позволяет достигать максимальных пиков в тех участках, где это реально необходимо. Наиболее яркий пример – часть кадра, в которой светит солнце. Запас яркости существенно превосходит этот параметр у обычных ТВ. HDR-телевизоры – до 1500 нит, а у обычных устройств – 400 нит.

Улучшенная палитра цветов предполагает, что на аппаратном уровне будут использоваться инновационные технологии. Например, подсветка на квантовых точках. До недавнего времени телевизоры с такой подсветкой буквально «додумывали» оттенки, что не шло на пользу просмотру. Сейчас режиссеры имеют возможность подобрать оптимальный цвет, чтобы сделать сцену максимально глубокой.

Технология HDR имеет несколько версий. Рассмотрим каждую из них. Чаще всего встречается HDR10. Ее особенность заключается в том, что канал пропускает до 10 бит контента. Цветовая палитра – 1 миллиард оттенков. В потоке содержатся данные, касающиеся изменений яркости и контрастности в определенной сцене. Именно эта особенность делает изображение естественным.

Стандарт HLG был создан британо-японским тандемом. Компании BBC и NHK сумели создать отличный стандарт. 10-битное кодирование было сохранено. Изменения коснулись предназначения потока. Главная идея – передача. Для рассматриваемого стандарта нет критичной ширины канала. 20 МБ предостаточно для обеспечения качественной трансляции без каких-либо помех.

Стандарт Dolby Vision – это расширенный диапазон яркости, который существенно превосходит возможности всех существующих технологий. Стандарт внедрен фирмой Dolby. Базовые принципы технологии HDR были сохранены. Изменения проявляются в расширении цветового канала – 12 бит. Цветовая палитра насчитывает 8 миллиардов оттенков. Поток данных колоссален. Поэтому преимущества этой технологии вы сможете оценить в кинотеатре.

HDR на смартфонах

Встроенный функционал расширенного динамического диапазона можно встретить в каждом современном iPhone, iPad и iPod touch. High Dynamic Range на смартфоне автоматически совмещает лучшие характеристики трех отснятых кадров на камеру телефона.

Чтобы получить на выходе отличный снимок с четко выраженной детализацией и цветопередачей вам следует сделать такие действия:

сделайте три снимка с различными настройками экспозиции:

  1.  Фото с экспозицией с точкой фокусировки по небу. Изображение на выходе получается слишком темным.
  2. Фото с экспозицией, выставленной по объекту съемки. Здесь небо выглядит слишком светлым.
  3.  Фото в режиме HDR.

соедините серию фото в один кадр с помощью HDR на телефоне.

Плюсы данной опции

Что же в итоге даёт функция HDR (кстати, многие пользователи произносят не «аш ди эр», а «хдр»)?

  1. Снимки получаются более качественными.
  2. Повышается детализация и чёткость.
  3. Минимизируются тёмные области и, наоборот, чересчур яркие.
  4. Увеличивается диапазон яркости и глубина цвета.

Как видите, преимуществ у съёмки в режиме HDR много. Правда, на создание нескольких снимков и их последующую обработку требуется значительно больше времени, чем при фото без ХДР. Во многом поэтому данный режим полезен лишь при съёмке статичных объектов или пейзажей. Если же снимать с HDR движущиеся элементы, то велика вероятность, что они попросту размоются или задублируются.

Есть ли недостатки у режима HDR?

Как вы поняли, эта опция действительно полезная. Но минусы у ХДР всё же есть. Так что давайте расскажем и о «ложке дёгтя»:

  1. В ряде случаев фотографии выглядят несколько ненатурально. Особенно когда снимаются сцены с однотонными объектами.
  2. Режим HDR в камере смартфона не позволяет делать яркие снимки. Дело в том, что при создании серии кадров с разной выдержкой и фокусом система усредняет значения яркости.
  3. Сам процесс фотосъёмки проходит более медленно. В HDR-режиме даже самой быстрой и современной камере необходимо чуть больше времени, чем при производстве обычного снимка. Ведь приходится делать серию из 5-10 кадров, а затем ещё монтировать их в один. На всё это уходит пара-тройка секунд. К тому же дополнительно нагружается процессор смартфона.

Похожие записи:

Собрали лучшие внешние аккумуляторы с magsafe для iphone Как оплачивать телефоном в магазине сбербанк картой Смартфоны флагманы: топ-рейтинг 2021 года Не работает wi-fi на iphone или ipad: возможные решения проблемы Разблокировка mac при помощи apple watch: как настроить? Что такое 4g плюс и как это работает