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.

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.

Стремление производителей смартфонов сделать свою продукцию более привлекательной для покупателей привело к тому, что сейчас довольно трудно найти устройство, в котором бы отсутствовала встроенная цифровая камера. Десятки мегапикселей, сложные алгоритмы обработки изображения, автоматическая настройка диапазона… Казалось бы, достаточно выбрать желаемый кадр и нажать кнопку, а все остальное сделает автоматика.

К сожалению, это верно лишь отчасти. Так, например, попытка съемки здания на фоне яркого синего неба приведет к общему чрезмерному затемнению, так как за точку отсчета в этом случае выбирается наиболее яркий элемент, относительно которого выставляются остальные параметры. Если же вмешаться в работу алгоритмов и вручную указать экспозицию, то в результате может получиться здание с приемлемой яркостью на снимке, однако белым пятном вместо неба. Для преодоления этого служит особый режим HDR, реализованный практически в каждом современном цифровом фотоаппарате, включая модели в смартфонах. Научившись с ним работать, можно быть уверенным, что качество снимков будет идеальным. Данная аббревиатура расшифровывается как расширение динамического диапазона. Таким образом, на вопрос: « в камере телефона?» можно ответить так: «Это особая функция обработки кадров, призванная улучшить снимки путем комбинирования одного итогового из нескольких промежуточных». В целом достаточно интересная возможность, с которой каждый владелец современного смартфона просто обязан ознакомиться.

Что такое HDR в камере телефона

На самом деле принцип работы данного режима довольно прост. HDR-съемка предполагает, что камера за единицу времени делает не один, а сразу несколько кадров, при этом в фокусируясь на предметах с разным уровнем освещенности.

Затем центральный процессор выбирает снимки с усредненными значениями и объединяет их в один, который и предлагается пользователю. Благодаря применению этого нехитрого способа можно забыть о слишком ярких и недостаточно светлых объектах на одном кадре - все находится в балансе. Так как данное решение полностью программное, то для его использования достаточно всего лишь установить приложение, обладающее подобным режимом съемки. Отметим, что далеко не все камеры, предустановленные в базовых прошивках смартфонов, обладают этой возможностью.

Нюансы использования

В то же время важно понимать, что режим HDR все-таки не является панацеей. Даже задействовав его, владелец не становится профессиональным фотографом. Главная проблема заключается в следующем: поскольку конечный снимок формируется из нескольких промежуточных, то сам аппарат и объекты в кадре должны быть неподвижны.

В противном случае может возникнуть неприятный HDR-эффект, при котором на снимке все выглядит размыто, двоится и пр. При работе с этим режимом рекомендуется использовать штатив.

Следующая особенность, которую следует учитывать, заключается в том, что в некоторых случаях получение снимка с усредненной яркостью неуместно. Например, силуэты в полумраке, по замыслу фотографа, должны остаться такими же неопределенными тенями, а не людьми в серых плащах. HDR-съемка не позволяет реализовать такое.

И, наконец, яркость и контрастность снимков, выполненных в таком режиме, в целом оказываются немного ниже, чем на фотографиях, сделанных обычным способом. Иногда это оказывается весьма критично.

HDR Pro

В рамках статьи бесполезно пытаться описывать все существующие программы для смартфонов, в которых реализован режим съемки с расширенным диапазоном, так как их количество исчисляется десятками.

Укажем лишь некоторые. Одна из наиболее известных программ данной группы - это HDR Pro Camera. Несмотря на то что выпуск новых версий прекращен (последняя - 2.35), отзывы об этом приложении самые лестные. Дополнительным плюсом является гарантированная работоспособность даже на устаревшем «Андроид 2.2», что для некоторых может оказаться решающим фактором. После запуска у пользователя есть возможность выбрать автоматический или ручной режим. Во втором случае можно при помощи бегунков на экране предварительно отрегулировать яркость, контрастность, температуру цвета, с которыми будут выполняться снимки. Программа распространяется на платной основе, однако стоимость весьма демократична - менее 60 руб.

Камера SNAP

Пожалуй, каждый, кто задавался задачей подобрать себе хорошую программу для фотографирования, сталкивался с решением от разработчика Marginz Software. Snap Cam у многих пользуется заслуженной популярностью, что объясняется несколькими факторами. Среди них поддержка и своевременный выпуск новых версий; некоторые функции являются уникальными; программа вобрала в себя практически все, что может заинтересовать как профессионального, так и начинающего фотографа. В частности, именно при работе с ней проще всего понять, что такое HDR в камере телефона. Для задействования режима после инсталляции и запуска необходимо путем вращения графического колеса настроек (версия 7.х.х) выбрать HDR. Останется сделать снимок. По-умолчанию будут сохранены три кадра с разной экспозицией, среди которых можно выбрать лучший. Функция сохранения промежуточных снимков, если она не нужна, деактивируется в настройках - раздел HDR. В этом случае весь процесс съемки происходит полностью автоматически, кроме, разумеется, нажатия кнопки. Любителей «поиграться» с настройками может заинтересовать фокусировка между промежуточными кадрами, а также миллисекунды задержки. Программа допускает корректировку четкости, яркости, разрешения снимков, обрезку и пр. Предполагается покупка лицензии.

Базовый функционал

Востребованность режима HDR привела к тому, что все больше производители смартфонов стали включать в свои операционные системы приложение для работы с камерой, в котором изначально предусмотрена возможность совершения снимков с расширенным динамическим диапазоном. Правда, при использовании стоковых (базовых) решений говорить об обилии каких-либо дополнительных настроек не приходится. Например, в популярной сборке CyanogenMod нажатие на три точки вызова меню открывает окно, где можно разрешить или запретить использование режима HDR. Параллельная работа данной функции и вспышки невозможна. Стоит отметить, что очень часто недорогой снимающий в обычном режиме, позволяет получать более качественные фотографии, чем более дорогостоящий, но с низкокачественной матрицей.

"Открытая камера"

Именно так - Open Camera - называется приложение, также заслуживающее самого пристального внимания со стороны любителей фотографий. Настроек в нем не меньше, чем в вышеуказанной Snap. Правда, для активирования режима HDR новичку приходится изучать все пункты в настройках. На самом деле доступ к «волшебной кнопке» можно получить, нажав на пиктограмму точки в верхнем наэкранном меню. Среди пунктов списка «Сцена» есть HDR. Качество итогового снимка отличное, однако скорость обработки - одна из самых медленных среди аналогичных решений. Возможно, в моделях смартфонов с производительными процессорами эта задержка нивелируется. Чтобы понять, что такое HDR в камере телефона, рекомендуется на практике выбирать различные режимы съемки и сравнивать результат.

Если вы когда-нибудь видели динамические насыщенные фотографии с отчётливыми тенями, небом или мелкими деталями. То все эти фото сделаны при помощи HDR. Сейчас, в любом смартфоне Xiaomi камера поддерживает этот режим. Теперь, дорогие читатели, давайте разбираться подробнее что такое HDR и как эта функция работает.

Что такое HDR в камере?

HDR – программный алгоритм, используемый для обработки цифровой фотографии, принцип действия которого заключается в добавлении динамических изменений в фото. Если у вас есть устройство Сяоми и вы хотите научиться делать качественные и динамичные снимки, то вам нужно понять, что такое HDR в камере телефона Xiaomi.

Так, при использовании HDR, камера смартфона делает не одну, а сразу несколько снимков. При этом в каждой фотографии используется разная экспозиция. После этого, программный алгоритм объединяет полученные изображения в одно фото.

Фото сделанное таким методом намного лучше передает световые переходы, делая их максимально похожими на то, что видит человеческий глаз, а не камера устройства. Стоит также отметить, что при съемке этим методом у телефона уходит больше времени на обработку снимка. Например, камере Xiaomi Mi A1 понадобится 2 секунды на обработку результата.

Что такое HDR съемка?

Технология HDR разработана, чтобы улучшить качество фотографий. Однако использовать такой метод съемки стоит не всегда, а лишь в определенных ситуациях.

Так, в первую очередь HDR следует применять при съемке пейзажей, поскольку в таких фото очень важно отметить контраст между землей и небом. В режиме HDR камера смартфона легко справится с этой задачей, выделив все детали на небе, при этом не слишком затемняя землю.

Режим HDR также крайне рекомендуется использовать для съемки портретов при ярком солнечном свете. Всем известно, что освещение является одним из самых важных аспектов в фото. Однако, если на лицо фотографируемого человека падает большое количество света, этом может стать причиной появления лишних теней, бликов, а также других вещей, которые не лучшим образом скажутся на качестве фото. Используя HDR, можно легко скорректировать количество света на лице.

Но, есть ситуации, в которых HDR лучше не использовать. Например, при съемке движущихся объектов, поскольку на фото они будут получаться размытыми. Также не рекомендуется использовать этот режим при съемке высококонтрастных сцен и при наличии в кадре большого количества ярких цветов.

Режим HDR в смартфоне что это?

Не стоит забывать, что большинство смартфонов Xiaomi, в которых есть съемка фото в режиме HDR, делают сразу два изображения, один с эффектом HDR, другой без него. Таким образом, после съемки можно сравнить оба снимка и выбрать лучший.

Фотография – это искусство, в котором для достижения наилучшего результата всегда необходимо экспериментировать. Не бойтесь фотографировать и использовать «режим фото HDR». Со временем вы научитесь грамотно им пользоваться и в разы улучшите качество своих фотографий.

Современные технологии настолько прочно вошли в нашу жизнь, что порой бывает непросто разобраться во всём их многообразии. Например, выбирая телевизор, вам придётся обратить внимание на множество параметров, часть из которых может озадачить неподготовленного покупателя. В этой статье мы поговорим о технологии HDR, ставшей чрезвычайно актуальной в последние год-полтора.

На практике её внедрение до начала 2016 года было прерогативой отдельных моделей телевизоров, а соответствующего контента было катастрофически мало. К счастью, в течение года ситуация начала меняться: всё больше производителей оснащают свои телевизоры поддержкой HDR. Производители игровых консолей также внедрили поддержку технологии в обновлённые модели. Sony пошла ещё дальше и включила поддержку HDR в оригинальной PlayStation 4 путём обновления программного обеспечения.

Самое главное - появился и продолжает появляться подходящий контент, способный раскрыться на устройствах с поддержкой HDR.

Так стоит ли весь этот шум вокруг HDR вложения денег покупателей в совместимое оборудование?

Tomsguide.com

Как выглядит?

Давайте попробуем разобраться и начнём с объяснения сущности технологии.

Любой телевизор характеризуется показателями контрастности и точности цветопередачи. Контрастность влияет на то, насколько яркие и тёмные цвета сможет демонстрировать устройство, сохраняя их различимость для зрителя. Точность цветопередачи, в свою очередь, означает, насколько близкие к реальным оттенки будут отображаться на экране.

Любопытно, что большинство потенциальных покупателей, если им предложить на выбор телевизор с более высоким разрешением и телевизор с меньшим разрешением, но более высокой контрастностью, выберут второй. Именно насыщенность и разнообразие цветов оказываются в приоритете при выборе. Таким образом, яркость картинки пока остаётся предпочтительнее разрешения выше 4К. Покупатели выбирают глазами.

В чём суть?

Технология HDR (High Dynamic Range), или расширенный динамический диапазон, позволяет сделать описанный выше выбор ещё более очевидным: она делает светлые цвета ещё светлее, а тёмные - темнее. HDR увеличивает цветовой диапазон и максимальную контрастность, что делает изображение более глубоким и насыщенным. Стандартные цвета - красный, синий и зелёный - получают дополнительные оттенки и их комбинации, что непосредственным образом сказывается на качестве изображения.

Рука об руку с HDR идёт технология WCG (Wide Color Gamut). Последняя ещё больше расширяет доступный набор цветов. Зрители, никогда ранее не сталкивавшиеся с данными технологиями, будут приятно удивлены тем, насколько увеличивается число оттенков одних и тех же, казалось бы, привычных цветов.

wired.com

Важно понимать, что технология HDR, внедряемая в современные телевизоры и подключаемые к ним устройства, серьёзно отличается от того, что уже некоторое время присутствует в камерах наших смартфонов.

Так, телевизионная технология HDR увеличивает контрастность и палитру доступных цветов, чтобы сделать изображение на экране более реалистичным, показать его в натуральных красках. Технология HDR в камерах, в свою очередь, используется для совмещения нескольких снимков в один для получения наилучшего изображения, которое объединяет наиболее удачные элементы всех сделанных кадров. Таким образом, разница между двумя HDR получается принципиальная.

Как реализуется?

Технология HDR состоит из двух неотъемлемых частей: дисплея и контента.

На самом деле телевизор - это наиболее простая часть из двух. От него требуется уметь подсвечивать определённые области экрана более ярко, чем это делает его обычный аналог, не обладающий поддержкой HDR.

Всё гораздо сложнее в случае с контентом, который должен обладать поддержкой HDR, чтобы отображать расширенный динамический диапазон на экране. Большинство фильмов, многие сериалы, снятые в последнее десятилетие, обладают поддержкой HDR. Также она может быть добавлена без каких-либо искусственных вкраплений в оригинальную картинку. Дело в том, что основным препятствием на пути HDR-контента к вашему телевизору становится исключительно передача данных.

Видео, созданное с использованием расширенного динамического диапазона, сжимается, чтобы затем передаваться на ваш телевизор, компьютер или другое устройство. В результате пользователь видит в лучшем случае ту картинку, которую пытается воспроизвести его дисплей с использованием встроенных в него технологий и систем по улучшению качества изображения.

whathifi.com

Таким образом, только контент из определённых источников будет отображаться с настоящим HDR, потому что ваш телевизор будет получать дополнительные метаданные, которые сообщат ему, как именно нужно отображать каждую конкретную сцену. Разумеется, здесь подразумевается поддержка технологии устройством воспроизведения.

Кроме того, имеются и определённые требования к оборудованию. Не только ваш телевизор, но и проигрыватель или телевизионная приставка должны иметь разъём HDMI версии не ниже 2.0. Большая часть оборудования, выпущенного с 2015 года по настоящее время, обладает поддержкой стандарта HDMI 2.0, который может быть программно обновлён до HDMI 2.0a. Последняя версия стандарта необходима для передачи тех самых метаданных, упомянутых выше.

При этом производители уже приняли решение присваивать телевизорам, обладающим поддержкой разрешения 4К и технологии HDR, сертификат UHD Premium. На его наличие стоит обратить внимание при покупке. Также стоит заметить, что формат 4K Blu-ray также обладает поддержкой HDR по умолчанию.

Подведём итог

Безусловно, технология HDR в телевизорах пока не настолько жизненно необходима, как это преподносят производители, но именно она сейчас является основной движущей силой в индустрии. Гонка за разрешением выше 4К отошла на второй план, уступив дорогу расширенному динамическому диапазону.

И хотя наилучший результат будет достигнут при объединении двух передовых стандартов, на данном этапе предпочтительнее выбрать телевизор с поддержкой HDR, если вы не готовы переплачивать за наличие более высокого, чем 4К, разрешения. Качество картинки при использовании подходящего контента приятно удивит вас в любом случае. Глаза не обманешь: более яркие и насыщенные цвета, а также их разнообразие будут предпочтительнее, чем наличие матрицы с ультравысоким разрешением.

Таким образом, покупая новый телевизор в конце 2016 года, желательно озаботиться хотя бы наличием поддержки HDR, а разрешение выше 4К пока остаётся приятным, но всё-таки дополнением, которое слишком сильно влияет на итоговую стоимость покупки, но не приносит тех же эмоций.