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.
Что такое HDR в камере смартфона? В каких ситуациях HDR на телефоне может заметно улучшить качество снимка, а когда он совершенно бесполезен?
Режим High Dynamic Range (сокращенно – HDR) появился в камерах смартфонов относительно недавно. Однако новизна технологии не помешала HDR проникнуть и в дорогостоящие флагманы, и в мобильные устройства с более скромными возможностями. Но так ли хорош этот режим, как о нем говорят маркетологи производителей смартфонов? Попробуем разобраться с этим вопросом и выясним, кому и когда пригодится Высокий Динамический Диапазон?
Что такое HDR
High Dynamic Range (высокий динамический диапазон) – это специальный режим работы, запускающий съемку серии кадров с последующей обработкой результатов. Итогом обработки является один единственный снимок, собранный как пазл из наиболее удачных кусочков серии.
Присутствие режима HDR в телефоне позволяет снимать удачные кадры не только в идеальных условиях. Дело в том, что каждый из снимков серии, разбираемой на пазлы, делается на разных настройках камеры. В итоге одна часть кадра получается лучше, а другая – хуже.
Потом специальный алгоритм собирает из наиболее сфокусированных, контрастных и резких пазлов фактически идеальный кадр, подавляя все шумы и наращивая четкость и насыщенность. Именно так и формируется идеальный снимок в неидеальных условиях.
Как работает HDR
Режим HDR в камере смартфона реализуется за счет использования программных и аппаратных средств. Первые отвечают за постобработку, а вторые – за накопление информации.
Из аппаратных средств камеры смартфона в работе HDR больше всего задействован модуль автофокуса. Именно он наводит объектив поочередно то на объекты переднего, то на элементы заднего плана. Кроме того, внимание автоматического фокуса привлекают и наиболее яркие/темные объекты, а равно и элементы кадра с разными показателями контрастности. Все они снимаются как «в фокусе», так и в режиме расфокусировки.
Кроме того, HDR нагружает и механизмы, отвечающие за выдержку и экспозицию камеры смартфона. Все кадры серии снимаются с разным периодом экспонирования, поэтому вместе с автофокусом над созданием идеального снимка трудится и электронный затвор. Различные интервалы, во время которых затвор пропускает свет к матрице, позволяют улучшить и светлые и темные участки снимка. Первые снимаются с короткой выдержкой, а вторые с длительным экспонированием.
Пример. При съемке городского пейзажа или ландшафта в солнечный день, равно как и при вечерней съемке, возникает одна сложность. Хорошо освещенные участки получатся засвеченными, если выставить экспозицию для тенистых участков, и наоборот, «тень» получится слишком темной, если оптимизировать выдержку и экспозицию для светлых участков. HDR позволяет сделать несколько снимков - одни с идеальными настройками для тени, другие - с настойками под светлый участок, а затем собрать безупречный (насколько это возможно) кадр. Вследствие всех этих танцев с бубном светлые участки получатся чуть темнее, а темные - чуть светлее, что хорошо видно на примере снимка с камеры Google Pixel. (HDR в камере включен на втором снимке).
После накопления информации включается второй этап работы HDR на телефоне – обработка полученных кадров-пазлов и формирование из них снимка с идеальной детализацией и четкостью картинки. Для этого пишутся специальные алгоритмы и программы, оптимизированные под возможности чипсетов процессора и характеристики камеры (скорость срабатывания затвора и наведения автофокуса, светочувствительность матрицы, апертура объектива камеры и так далее).
После переработки пазлов пользователь получает готовый снимок с улучшенными характеристиками. Покопаться в промежуточных кадрах в этом случае нет никакой возможности; для владельца смартфона вся эта процедура выглядит как вывод на экран снимка с небольшой задержкой.
Минусы режима HDR
Оптимизация задерживает формирование кадра и перегружает чипсет смартфона, поглощая вычислительные ресурсы. Но с этими недостатками можно смириться. Ведь подвисают и подвешивают чип практически все приложения. Однако у режима HDR, активируемого в камере смартфона, есть и более серьезные недостатки, ограничивающие сферу его применения.
Во-первых, речь идет о невозможности зафиксировать динамичные объекты. Проще говоря, людей, животных, транспорт и прочие движущиеся одушевленные и неодушевленные предметы с помощью HDR на телефон снимать нельзя. Так вы получите смазанные пятна вместо четкого кадра, ведь объект смещается относительно фотографа.
Во-вторых, активный HDR в камере смартфона подавляет, а точнее, усредняет яркость кадра. Самый простой алгоритм обработки предполагает тривиальное накладывание снимков-пазлов слоями друг на друга, поэтому у снимка без активированного динамического режима будет более яркий передний или задний фон, чем у HDR-кадра.
Да и быстродействие камеры смартфона при активном HDR страдает очень сильно. Это особенно заметно на гаджетах со слабенькими процессорами, которые не могут похвастаться скоростью вычислений. Некоторые владельцы таких телефонов даже утверждают, что им проще сделать 5-10 простых кадров и выбрать из них наиболее удачный, чем ждать завершения обработки HDR-снимка.
Все это, разумеется, накладывает свои ограничения на практику применения режима HDR в телефоне.
Кому и когда нужен режим HDR
Включать HDR в камере смартфона следует в таких случаях:
- При постановочной портретной съемке. В этом случае просевшую яркость заднего фона можно подать как художественное решение.
- Во время пейзажной съемки, когда вся мощность аппаратно-программного режима направляется на задний фон.
При работе с мелкими объектами – во время съемки для каталогов и так далее. В этом случае фотограф может рассчитывать на высокую детализацию, позволяющую разглядеть все нюансы лота или товара. - При уличной фотографии статических объектов. С помощью HDR на телефоне можно сделать отличный снимок экстерьера строения, стоящего автомобиля или какой-либо достопримечательности.
К таким выводам нас подталкивает анализ достоинств и недостатков режима High Dynamic Range. Ну а если у наших читателей есть свое мнение, подкрепленное практическим опытом, то они могут дополнить наши умозаключения в комментариях к этой статье.
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.
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.
Режим High Dynamic Range – расширенный динамический диапазон – используется при съемках сложных сцен с сочетанием в кадре светлых и темных участков. HDR в этом случае позволяет сохранить максимум информации, избежав пересвеченности или, наоборот, затемнения части кадра. Существует несколько вариантов получения HDR снимка. Рассмотрим их на примере одного из самых передовых смартфонов -
Первый способ представляет собой встроенную опцию HDR в стандартном приложении камеры смартфона. В этом случае HDR режим выполняет один снимок с уменьшением контраста и насыщенности фотографии. При этом динамический диапазон снимка не сильно увеличивается, так что данный вариант подходит для последующей обработки фото.
Второй вариант – скачать специальное приложение для HDR съемки. Его чаще всего предпочитают более продвинутые фотографы. Здесь при HDR-обработке камера делает не один, а сразу несколько снимков с разной экспозицией: с завышенной, когда происходит осветление объектов в тени, нормальной и заниженной, когда затемняются чрезмерно светлые участки кадра. Затем приложение создает одно составное изображение, что и позволяет в итоге получить качественный снимок, максимально резкий и близкий к тому, что видит человеческий глаз.
Благодаря HDR технологии сцены, в которых яркие области сочетаются с глубокими тенями, на фото с расширенным динамическим диапазоном передаются без засвечивания и потери деталей. Специализированные приложения для HDR-съемки выполняют неограниченное количество кадров с разной экспозицией, сколько потребует конкретная сцена. При желании с помощью данной опции даже с обычной фотографии можно получить HDR фото.
Однако надо учесть, что данный метод не работает при съемке движущихся объектов, бегающих детей, животных, спортивной активности, так как в этом случае кадры на снимке будут расплываться и двоиться.
Еще один метод получения HDR-снимка реализуется программным понижением яркости в светлых участках кадра и увеличением в темных. Однако данный метод требует осторожности: всегда устанавливайте только минимальные значения! И категорически не рекомендуется использовать его при обработке портретов и селфи, так как создается перенасыщенный эффект на лице, который резко выделяет морщины и изъяны на коже.
Сегодня такие топовые смартфоны, как , имеют возможность съемки с ручными настройками и в формате RAW. Причем при обработке RAW снимка можно добиться еще более расширенного динамического диапазона. Поэтому этот вариант фото в несжатом формате является предпочтительным при съемке на смартфон.
Режимы HDR идеально подходят для фотографирования пейзажей, для правильной передачи объектов на фоне яркого неба или моря. Также HDR-опция незаменима при съемках контрастных сцен с очень жестким светом.
Но не забудьте, что для получения снимка оптимального качества вы можете просто фотографировать с помощью первого варианта – встроенной HDR опции в камеру смартфона . Здесь нет максимального захвата яркости, но зато снимки будут выглядеть естественно, без перенасыщенности. А при желании в последующей обработке вы всегда можете добавить фотографии еще немного динамического диапазона, совмещая первый и третий варианты.
Чтобы у вас не осталось никаких сомнений, что делать HDR снимки на смартфоне - это несложно и очень интересно, смотрите наш новый ролик из цикла про мобильную фотографию: