No Image

Что такое режим hdr в камере смартфона

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020

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.
Читайте также:  Что значит перепрошить телефон андроид

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.

01.12.2017 12:00:00

Камера смартфона, по умолчанию, не сможет сравниться по качеству снимков с профессиональным зеркальным фотоаппаратом. Конечно, современные технологии позволяют разместить в мобильном устройстве продвинутые матрицы, линзы, а также выкрутить до максимума количество мегапикселей. Однако подобные средства, как правило, приводят к тому, что сам смартфон по цене выходит дороже, чем обычная «зеркалка».

В недорогих телефонах гораздо практичнее и удобнее применять специальные технологии обработки кадра, которые помогают добиться эффектного снимка без многочисленных настроек. В нашей статье мы расскажем о самом распространенном алгоритме создания снимка – технологии HDR.

Режим HDR в смартфоне: что это?

HDR расшифровывается как High Dynamic Range – высокий динамический диапазон). Данный режим позволяет программно подбирать соотношение яркости, цветности и контраста в снимке. Камера смартфона последовательно снимает три кадра с разными экспозициями, то есть соотношениями выдержки и освещенности. Автоматический фокус при этом захватывает участки кадра с различными степенями яркости и фокусного расстояния.

После съемки система автоматически анализирует полученные кадры и комбинирует финальный снимок с учетом самых четких участков. На выходе получается фотография с идеальным сочетанием темных, светлых, ярких и контрастных деталей.

Для чего нужен режим HDR

Благодаря функции высокого динамического диапазона, пользователь смартфона может снимать более качественные снимки, чем в стандартном режиме. HDR помогает сделать фотографию более детализованной и насыщенной. Например, при съемке пейзажей или архитектурных объектов при хорошем освещении идеально проработанными будут лишь те детали кадра, которые захватил фокус камеры. В этом случае, режим HDR обеспечит высокую четкость объектов, которые различаются по цвету, яркости и удаленности от фотографа.

Вот самый простой пример. Верхнее фото было сделано на камеру смартфона Fly Cirrus 12 без применения режима HDR, нижнее – с включенной функцией высокого динамического диапазона.

Хитрый алгоритм слегка затемнил обои и сделал более контрастными участки, где светлые тона соединяются с темными, в частности, стыки между участками мозаики.

Недостатки HDR

Как и большинство сложных технологий, режим съемки HDR в смартфоне имеет и обратную сторону своей функциональности:

  • Данный режим не позволяет снимать объекты в движении. Так как камера делает, как минимум, три снимка, за эти доли секунды объект перемещается в кадре, так что на выходе получается смазанное фото со сбитыми слоями;
  • HDR не позволит сделать яркий снимок, так как встроенный обработчик выводит среднее значение яркости по кадру;
  • При HDR камера снимает несколько медленнее, чем при стандартных настройках. Также придется подождать, пока ПО камеры обработает снимок. Так что в некоторых случаях проще провести серийную съемку из 10 кадров, чем ждать, пока обработается один.

Как включить HDR в камере смартфона

Для того, чтобы сделать снимок с помощью HDR, нет необходимости забираться глубоко в настройки камеры. Достаточно запустить системное приложение, выбрать выпадающее меню и нажать на иконку HDR.

В Google Play есть несколько приложений, которые расширяют функционал встроенного режима HDR. Самыми популярными и продуманными считаются Pro HDR Camera и Ultimate HDR Camera.

Pro HDR Camera

Данное приложение стоит 62 рубля, однако отсутствие бесплатной версии полностью оправдывается тонкими настройками режима HDR и высоким качеством готовых снимков. Утилита работает в ручном и автоматическом режиме. В первом случае пользователь сам настраивает участки, которые должны быть проэкспонированы, уточняет контраст, насыщенность, температуру и яркость.

Ключевые особенности приложения:

  • Быстрая съемка в режиме HDR
  • Встроенные подсказки для создания лучшего снимка
  • Три скорости захвата изображения
  • Продуманные алгоритм выравнивания изображения
  • Многослойные наложения основных характеристик
  • Встроенная галерея HDR снимков
  • Возможность поделиться готовой фотографией в соцсетях и блогах.

Ultimate HDR Camera

Ultimate HDR Camera скачивается бесплатно, так что придется потерпеть встроенную рекламу. При этом утилита обладает весьма проработанным функционалом. При запуске Ultimate HDR Camera, оболочка приложения встраивается в управление камерой смартфона. Сделав снимок, пользователь может настроить основные параметры изображения:

  • Уровень тени
  • Уровень HDR
  • Насыщенность
  • Яркость

Приложение также содержит встроенную галерею, дает возможность установить таймер съемки, включить вспышку и переключиться на фронтальную камеру.

Ниже можно посмотреть пару примеров фотографий, сделанных с помощью Ultimate HDR Camera:

Процесс съемки в приложении можно посмотреть здесь:

Теперь вы знаете, что такое режим HDR в камере смартфона, а также какие факторы следует учитывать при создании HDR-снимков. У вас есть эффектные кадры, снятые в данном режиме? Поделитесь своими лучшими работами в комментариях к данной статье!

Покупая себе современный смартфон, мы далеко не в последнюю очередь смотрим на возможности и качество его камеры. Так получилось, что телефоны с камерами сегодня уже практически полностью вытеснили обычные любительские фотоаппараты. Однако получать качественные снимки пользователям хочется не меньше, а, может быть, даже больше, чем раньше. Производители прекрасно это понимают и поэтому очень жестко конкурируют между собой в этой сфере.

Но как бы там ни было, а постоянно наращивать возможности камеры не получится. Невозможно бесконечно увеличивать разрешение, размер сенсора, его светосилу и так далее. В конце концов производитель столкнётся как с физическим ограничением форм-фактора смартфона, так и с его сильно завышенной финальной стоимостью для покупателя. Но как быть, если аппаратные возможности улучшения уже исчерпаны, а обойти конкурентов все еще нужно? Правильно, использовать современные алгоритмы обработки.

Читайте также:  Телефоны ксиоми характеристики и отзывы

Вы наверняка не раз слышали, а может быть, даже пользовались режимом HDR. Он как раз и представляет собой один из современных алгоритмов обработки фотографий. Раньше подобным режимом могли похвастаться только топовые смартфоны, но сегодня HDR присутствует практически в каждом, даже самом бюджетном телефоне. Что же такое HDR в камере телефона, для чего он предназначен и как им правильно пользоваться, мы попробуем рассказать вам в этой статье.

Что такое HDR?

Если расшифровать аббревиатуру HDR, то получим High Dynamic Range, что на русском языке значит «Высокий Динамический Диапазон», хотя в народе чаще говорят «Расширенный Динамический Диапазон», и это также по-своему верное определение. Динамический диапазон фотоаппаратов — это своего рода их возможность корректной передачи одновременно и темных, и светлых деталей снимаемой сцены. Или, если говорить другими словами, динамический диапазон определяет, насколько хорошо камера распознает отдельные тона, лежащие между белыми и чёрными участками. Если же у вас при снимке светлой сцены детали в тенях неразличимы или в темной сцене все светлые участки сливаются в белое пятно, то в таких случаях говорят, что динамический диапазон «узкий».

Как можно понять из вышесказанного, HDR позволяет делать снимки с высоким контрастом и при этом не терять в проработке деталей изображения. HDR в камере смартфона может функционировать немного по-разному в зависимости от производителя и конкретной используемой однокристальной системы, но главный принцип работы у них один и тот же. Камера делает несколько последовательных снимков с разной настройкой выдержки и экспозиции. Потом все сделанные фото объединяются между собой алгоритмом так, чтобы изображение получилось наиболее контрастным, четким и детализированным.

«Если у вас на телефоне нет HDR, то вы сами можете попытаться улучшить ваш снимок. Сделайте несколько снимков одной сцены, при этом экспериментальным путем подберите наиболее подходящее значение экспозиции и выдержки вручную. Полноценный расширенный диапазон это не заменит, но из нескольких фото точно можно будет подобрать одно с более правильными тенями и светом».

Как работает HDR?

Теперь, когда мы узнали, что такое HDR по определению и какие базовые принципы в нем применяются, настало время уделить немного времени вопросу о технических деталях его работы. Несмотря на то что, по своей сути, расширенный диапазон — это алгоритм постобработки, он также предъявляет весьма высокие требования к аппаратной части смартфона.

Во-первых, следует отметить, что при работе с HDR очень большая нагрузка ложится на автофокус камеры. Перед тем как отправить данные на постобработку, камера должна накопить некоторое количество данных о сцене и деталях, которые в ней размещены. Автофокус должен быстро навестись на разные участки кадра, чтобы сделать чёткие снимки дальних и ближних объектов, а также объектов с разной степенью освещённости. Чем быстрее сработает фокус, тем больше информации получит смартфон и тем качественнее будет финальный результат обработки. Значит, поддержка HDR в телефоне невозможна без наличия автофокуса. Более того, автофокус должен быть максимально быстрым, в противном случае качество обработки может быть довольно сомнительным.

Во-вторых, технология HDR очень требовательна к механизмам настройки выдержки и экспозиции. Поскольку каждый кадр снимается с разными настройками этих параметров, то электронный затвор, пожалуй, трудится не меньше, чем автофокус. Затвор регулирует количество света, который в итоге достигнет матрицы камеры, и компоновка снимка по этому параметру позволяет лучше обработать темные и светлые участки.

Далее в игру вступает уже программная часть смартфона, или, другими словами, его софт. Все сделанные снимки обрабатываются и компонуются для получения максимально хорошего результата. Алгоритм всегда дорабатывается разработчиками под конкретные возможности аппаратной части камеры, а также под используемую однокристальную систему. По этой причине практически невозможно встретить одинаковый HDR в разных смартфонах. На некоторых моделях он может работать идеально, на других же быть еле заметным. На одних устройствах снимок может становиться более насыщенным и «цветным», а на других практически не терять естественность красок. Или же, как возможно в некоторых бюджетных моделях, изображение просто высветляется, что сложно назвать полноценным HDR. Как именно происходит процесс обработки и компоновки фотографии в том или ином конкретном смартфоне, отследить, к сожалению, нельзя.

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.

Читайте также:  Создан первый отечественный компьютер

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.

«Если вы не знаете или не уверены, когда нужно использовать HDR, то можете воспользоваться функцией авто-HDR, которая сегодня доступна практически в каждом смартфоне. С помощью данной функции смартфон сам решит, когда лучше применить обработку сцены».

Когда HDR-режим бесполезен?

Режим высокого динамического диапазона совсем необязательно включать всегда. Часто возникают ситуации, когда эта функция либо бесполезна, либо даже способна испортить снимок.

Если вы снимаете в комнате с хорошим освещением, HDR с большой долей вероятности ничего вам не даст. Также и при съёмке на улице, когда солнце ровно освещает все объекты в кадре и сильно контрастных участков практически нет. Кроме того, бывают ситуации, когда данный режим может откровенно испортить снимок. Наиболее яркий пример — это попытки сделать HDR-снимок в движении. Скорее всего, у вас ничего не получится и кадр окажется просто смазанным.

Помимо фундаментальных ограничений хорошей причиной не снимать в HDR могут оказаться и особенности этого режима в конкретных моделях смартфонов. В качестве примера можно взять Xiaomi Mi5. В телефоне Сяоми используется обычный HDR, который очень хорошо справляется со своей задачей, а иногда даже «спасает» фото. Тем не менее в силу программных ограничений порой он, наоборот, довольно сильно портит снимок, делая его чрезмерно светлым, поэтому пользоваться таким режимом нужно с умом. В других смартфонах могут наблюдаться иные проблемы, например, они могут хорошо работать только с темными или только со светлыми участками, из-за чего к ним также нужно долго привыкать и точно знать, когда HDR вам поможет, а когда нет.

Минусы HDR

Помимо неоспоримых плюсов режим расширенного динамического диапазона имеет немалое количество недостатков, о которых вы обязательно должны знать перед тем, как им пользоваться.

  • Падение яркости изображения. Вследствие многогранной программной обработки значение яркости всех частей снимка усредняется. Таким образом, в режиме HDR изображение на фотографии может быть значительно менее ярким, чем вы рассчитывали.
  • Размытие в движении. Поскольку для обработки в режиме расширенного диапазона камера делает несколько последовательных снимков, то для достижения максимального качества и объект съёмки, и сам фотограф должны быть максимально статичными. В случае если в кадре происходит какое-либо движение, то некоторые объекты в финальной версии фото могут оказаться сильно смазанными.
  • Снижение скорости фотографирования. Поскольку в режиме HDR камера делает не один, а сразу несколько снимков, а потом ещё и обрабатывает их, то скорость фотографирования в таком режиме сильно уменьшается. Практически всегда после снимка должно пройти некоторое время, прежде чем автор увидит результат.

«Помните, что HDR, на самом деле, это просто еще одна функция в вашем смартфоне, а не панацея. Несмотря на ее неоспоримую пользу, не стоит применять ее на постоянной основе и особенно там, где она неуместна».

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector