Что такое hdr в камере телефона

Что такое HDR и как его применять?

В приложениях фотокамер для смартфонов можно найти самые разнообразные функции. Тут и съёмка панорам, и украшение лица, и художественные фильтры, а иногда и тонкие настройки, доступные в профессиональном режиме. Все они достаточно привычны и просты для понимания. Но наверняка среди этого разнообразия вы видели в меню загадочную аббревиатуру HDR — её можно встретить во всех современных мобильных устройствах. Из статьи вы узнаете, что это за функция, как её правильно применять, и в каких ситуациях она будет вам полезна.

Все нюансы HDR-съёмки мы рассмотрим на примере смартфона Honor 9, оснащённого двумя тыловыми камерами. Одна из них монохромная с 20-Мп сенсором, вторая — цветная, 12-мегапиксельная. Обе оснащены объективом со светосилой f/2.2. Этим продвинутым смартфоном мы и пофотографируем во всех непростых съёмочных ситуациях.

В Honor 9 функцию HDR нужно включать вручную, когда владелец почувствует её необходимость.

Что такое HDR

Аббревиатура HDR расшифровывается как High Dynamic Range — это функция расширения так называемого динамического диапазона, от которого зависит, насколько точно камера передаёт на фотоснимках тона снимаемой сцены. А именно — способна ли она воспроизвести их от самых светлых (светов) до самых тёмных (теней).

Если на снимках не хватает самых светлых тонов, вы не сможете увидеть деталей свадебного платья, белой блузы или скатерти, всей красоты облаков на небе или текстуры светлой стены ярко освещённого здания. Самые тёмные тона, будучи непроработанными, скроют от вас детали, находившиеся при съёмке в глубоких тенях.

Cнимок без HDR HDR включён

Узкий динамический диапазон остаётся одной из главных проблем для камер смартфонов, которые оснащаются крохотными по площади сенсорами. Искажение цветопередачи и цифровой шум проблемой быть перестали — современные процессоры эффективно справляются с их коррекцией. Но когда сенсор не зафиксировал при съёмке самые светлые и тёмные тона, даже самые мощные процессоры бессильны: им попросту нечего исправлять в светах и тенях — там отсутствует информация о деталях, а есть лишь абсолютно белый или чёрный цвет.

Если сенсор не способен зафиксировать все тона снимаемой сцены — как же быть? А вот как — сделать несколько снимков с разной экспозицией — хотя бы три. На «нормальном» будут правильно воспроизведены все тона кроме светов и теней, на «слишком светлом» будут хорошо проработаны детали в тенях, а на «слишком тёмном» — все детали в светах. Функция HDR сама получает такие снимки, сделав быструю серию. Дальше дело техники: умная электроника соберёт информацию из нескольких снимков и объединит в один, на котором все тона будут отражены в лучшем виде.

Теория теорией, но давайте разберёмся, когда же функция HDR может пригодиться? Таких ситуаций немало. Иногда в смартфонах есть опция авто-HDR — камера сама решит, когда задействовать эту функцию, но гораздо чаще владельцу смартфона нужно самому принимать решение о применении HDR.

Когда HDR спасёт снимок

Все мы любим ездить в южные страны, где светит горячее и ослепительно яркое солнце. И очень часто, особенно при съёмке в храмовых комплексах, монастырях и старых городках с узенькими улочками, в солнечный день снимаемые сюжеты имеют очень высокий контраст. Внизу на улице или в подворотнях — густые тени, а стены верхних этажей и возвышающиеся над крышами объекты (например, храм или башня) освещены настолько ярко, что выглядят на экране совсем белыми, как и небо, превращающееся в сплошное «молоко».

Стандартный режим Включён HDR

Ещё одна часто встречающаяся ситуация: на переднем плане — слабо освещённый объект или человек, в то время как задний план выглядит гораздо ярче — там окно, светлая стена, снег, пляж и так далее. Без применения HDR тут тоже не обойтись, иначе на снимке тёмный объект выйдет лишь силуэтом на светлом фоне. А порой снимок оказывается неудачным, даже когда здание оказалось не в самой плотной тени — ведь хочется видеть его во всей красе.

Стандартный режим Работа HDR не столь очевидна

Похожая ситуация возникает и при съёмке пейзажа, если свет встречный, а какие-то объекты (например, деревья) расположены на переднем плане, и вы хотите использовать их в качестве импровизированной рамки.

Фото без HDR HDR слегка «досветил» передний план

При пейзажной съёмке часто встречается ситуация, когда все детали, расположенные в нижней части кадра (город, поле, лес, вода и т.п.) освещены и проработаны отлично, а вот на небе — «молоко», и красивые облака выходят кусками ваты. А сколько закатных снимков оказалось загублено, когда вместо аккуратного солнечного диска среди роскоши оттенков получилась «лужа света» на треть неба?

Стандартный режим А вот так с HDR

Сцены с очень высоким контрастом встречаются не только в солнечный день, но и в ночное время, когда в снимаемом сюжете соседствуют едва освещённые места и островки, залитые ярким светом. Когда в кадре преобладает тёмная часть, светлые участки превращаются в пятно почти без деталей.

Без HDR HDR в этом случае был уместен

Если светлая область преобладает, тёмные участки скроются в сплошной черноте. И тут нас опять выручит HDR, восстановив детали изображения соответственно в светах или тенях.

Стандартный режим HDR включён, посмотрите на арку

Ещё один важный момент при ночной съёмке: как правило, даже очень «умная» камера, распознавшая ночную сцену, для её съёмки использует специальную программу с длинной выдержкой и честно предупреждает, что камеру нужно надёжно зафиксировать. И тогда при съёмке с рук у вас мало шансов получить несмазанный кадр. Включаем функцию HDR, быстро выстреливающую серией кадров на короткой выдержке, и даже если отдельные кадры смажутся, при их объединении чёткость конечного снимка будет выше.

Снимок без HDR С HDR снимок более резкий

Как понять, что стоит применить HDR

Так когда же включать функцию, если не выбран режим авто-HDR? Перечислим самые типичные ситуации.

Если вы навели камеру смартфона на какой-то объект (неважно, днём или ночью) и видите не все детали (что-то важное выглядит слишком светлым или слишком тёмным), значит, вы пытаетесь снять сцену со слишком высоким контрастом для вашего смартфона. Увидели такое — смело включайте HDR и снимайте.

Противоположная ситуация — вы снимаете что-то в пасмурный день. Вроде объект симпатичный, но на экране выглядит как-то блёкло. Попробуйте активировать HDR, и цвета на снимке станут более насыщенными и яркими.

Снимок без HDR Хотим больше деталей? Включаем HDR

Ночная съёмка. Интересная городская сцена, но у вас с собой нет штатива и опереться не на что — при съёмке с рук в специальном ночном режиме наверняка всё получится смазанным. Можно поднять ISO, но тогда выйдет шумный кадр с плохой детализацией. А вот если использовать HDR, автоматика, сделав серию снимков, вполне может выдать чёткий снимок с насыщенными цветами.

Всегда ли HDR одинаково полезна

Да, приложения всех современных смартфонов предлагают функцию HDR, однако на разных аппаратах работает она по-разному. Обязательно проведите эксперименты и изучите характер и повадки HDR именно в вашем смартфоне.

Нам встречались девайсы, которые при съёмке недостаточно освещённой сцены просто высветляли её: детали в тенях прорабатывались лучше, но терялись все нюансы в светах. Это — не HDR, а обман.

Бывает, что у HDR обнаруживается «склонность» к коррекции только светлых или только тёмных участков. Узнав это в ходе эксперимента, вы будете понимать, для какого типа сцен применение HDR будет полезным, а где оно «не выстрелит».

И, наконец, встречаются аппараты (например, Honor 9), которые даже в авторежиме снимают так хорошо, что включение HDR на первый взгляд ничего не меняет. Но эта функция даёт «финальную огранку» снимку, добавляя важные — при внимательном разглядывании — детали в светах и тенях. Но в случае с этим аппаратом (как и со многими другими) нужно принять во внимание, что при активной функции HDR снимки делаются не в максимально возможном разрешении.

Без HDR С HDR — разницы почти нет

Максимальное разрешение снимков в Honor 9 составляет 20 Мп, а HDR-съёмка ведётся при 12 Мп. Так что, если передача мельчайших деталей для вас важна, не забудьте взять с собой штатив и переключить камеру в профессиональный режим, где есть возможность выставить оптимальные настройки. Подробнее о профессиональном режиме мобильной съёмки мы расскажем в отдельной статье.

Даже краткое знакомство с возможностями HDR способно убедить в высокой полезности этой функции. Очень часто она буквально спасает съёмку интересных сюжетов в проблемных для смартфона ситуациях. Но не стоит забывать, что реализация HDR зависит от конкретного аппарата — его принадлежности к определённой ценовой категории и новизны электронной начинки. В любом случае, лучше заранее изучить повадки HDR в своём смартфоне и применять эту функцию там, где она действительно окажется полезной.

Итоги

При подготовке статьи нам не удалось сделать максимально наглядные пары снимков типа «было ужасно — стало нормально». Такие чаще получаются с бюджетными аппаратами. Мы же, скорее, продемонстрировали пары «было хорошо — стало очень хорошо». Так бывает при съёмке аппаратом высокого класса, таким как Honor 9.

Вам же мы ещё раз советуем потратить время на освоение функции HDR в своём смартфоне. Изучив её возможности в теории, применяйте HDR в разнообразных сложных ситуациях, и через какое-то время вы уже на интуитивном уровне будете понимать: «вот сейчас без HDR не обойтись». С этого момента, при съёмке на горнолыжном курорте, в отпуске «на югах» и любой другой непростой съёмочной ситуации вы сможете качественно запечатлеть любой неповторимый момент, потому что используете возможности фотоприложения в своём смартфоне во всей полноте.

nightsidechild
Borisovich500
sadmonster
frozenkoks
Borisovich500

Sinka,
На нормальных смартфонах делается несколько снимков с разной экспозицией и склеиваются

По крайней мере на моем смартфоне даже видно (если приглядеться), что идет подряд съемка нескольких снимков с разной экспозицией.

На 7 plus мб и не видно

А я про lg g5 говорю

Нет, затвора не слышно, а съемку нескольких снимков и с разной экспозицией видно

на прошлом xperia z1 compact просто снимок делался дольше

С камерой hdr+ вообще появляется полоска на 0.5 сек, когда фото делаешь

Deмoтиватoр

что может не позволить смартфону сделать настоящий hdr?

Камера есть, iso и выдержку смартфон может менять, несколько снимков за короткое время смартфон тоже умеет делать, мощный проц для склейки снимков есть.

lex talionis

Sinka,
>ничего он там много раз не снимает
>не реально без штатива и с двигающимися людьми снять истенный HDR

норм ты себе противоречишь. как раз движущиеся объекты получаются смазанными, потому что склеиваются снимки — объект успевает сместиться относительно прошлого кадра 😀

По поводу z3c — войди в ручные настройки и включи там hdr

И сравни хотя бы скорость снимка вкл и выкл hdr

а по поводу смазов при движении

Даже с hdr+, с которыми камера делает 7 снимков, смазы даже при плохом освещении не очень большие.

Люди не смазываются, а машины немного. Я даже скажу, что на стоковой камере без hdr больше смазов, так как она подбирает высокие значения выдержки (когда hdr+ камера 1/60 сек, стоковая 1/9 сек).

Могу, если надо, покидать снимков в лс. Мб даже видео с экрана сниму спеш фою, где видно, что при hdr стоковая камера по ходу съемки быстро градуирует экспозицию.

ну вот такой вот на сони hdr

Вот на lg g5 разница очень заметна

Borisovich500
idealist68
sadmonster
Septentrionality
sadmonster
silent-service
Borisovich500

john-cool, ты плохая жертва маркетинга

> … эта функция даёт «финальную огранку» снимку, добавляя важные — при внимательном разглядывании — детали в светах и тенях.

Shk.selectah

Shk.selectah,
hdr вроде как был и до гугла :-/

Но да, их hdr+ — очень и очень крут

Hari Krishna

Hari Krishna,
f/1.8 и f/2.2 не такая уж и огромная разница (по крайней мере на huawei)

Гляньте сравнение Huawei p10 и p10 plus. Там разница только в цифрах iso и выдержке. И то не всегда.

Меньше апертура — не значит темнее снимок, т.к. недостаток света камера просто может компенсировать большим значением выдержки или iso.

А у Huawei так вообще вторая камера ЧБ, с помощью которой ДД расширяется, если верить huawei (а поверить можно, так как, судя по обзорам и отзывам у Huawei действительно высокий ДД):
«Некоторые используют второй модуль для иных целей. Как, например, двойная камера в Huawei P10. Она создана не для зума, а для увеличения динамического диапазона и на зум она не способна. Один модуль у нее обычный, а второй монохромный и снимает только в черно-белом виде. По словам разработчиков это дает больше деталей в тенях, а сами снимки получаются лучше по качеству, хотя разницу способен увидеть только профессионал.»

Hari Krishna

Hari Krishna,
посмотрел в теме 4пда на Qiku этот

Там есть сравнение камеры Qiku и iPhone 6s plus

И на снимках видно, что ДД у iPhone шире. а у него одна камера. Поэтому при включении hdr, так скажем, вашему смартфону есть куда расти.
У huawei, ДД и без hdr высокий довольно, мб поэтому разница не так сильно заметна.

Хотя еще в статье снимки, где показана работа hdr, не очень подобраны. Были бы, как тут писали, фото с видом в окно с комнаты или против солнца — был бы сильнее hdr заметен, думаю.

nightsidechild
nightsidechild
Elophostia

Но какие-нибудь яркие объекты, типа фонарей и вывесок, лучше отрабатываются

hazzze,
С hdr+ реально ДД очень широким становится

Не всегда, правда, но в большинстве случаев. Ночью вывеска магазина на сток засвечена, а на хдр+ ее видно.
Закат — на хдр+ видно солнце и небо и даже немного окружение, а на стоке все темнее.
Контуры всяких фонарей и лампочек лучше тоже.

ARIFMOMETR123
lex talionis
ARIFMOMETR123
MindKillerr
MindKillerr
medvejjonok
vladich3232
Medium77795
bullet storm
vladich3232
vladich3232
Klimko2014
aleksey-s34
idealist68

Все попиксельные камеры вне зависимости от площади фоточувствительных элементов являются узкодиапазонными. Зеркалки в условиях студии при софитах могут дать хороший размах сигнала, но от шумов им не избавиться, тем более что для всех участков изображения выдержка оказывается одинаковой (а значит с разным соотношением сигнал/шум).
Именно для этих целей и предназначена экспонометрия, для вычисления средней температуры в больнице (выдержкеи диафрагме по кадру). Около среднего значения всё более менее пристойно, а дальше начинается компрессия. Т.е теряется огромное количество информации в кадре, хотя многим она и не особенно и нужна. Именно поэтому измерения экспозиции производится на наиболее важном объекте в кадре, а остальным (фоном) пренебрегают, тем более что при широкой апертуре фон как правило страдает нерезкостью.

Встроенные в фотоаппараты режимы HDR как правило двухступенчатые, комбинирующие, дающие в результате неестественную художественную картинку. Тем более это делается за счёт последовательного экспонирования (эксповилки), и объединения участков изображения разных кадров. Исключения представляют собой специальные чипы от FUJI (SuperCCD /EXR) и Sony (пока не вышел в продажу, видел патент). Больше двух ступеней избыточности, позволяющий охватывать вечь диапазон освещённостей одновременно по всему кадру без экспозамера не представил пока никто (хотя я лет десять об этом уже твержу).
Влияние размера пикселя на уровень шума — это меркетологический миф. Скорее дело в характеристиках типовых АЦП, для работы которых требуется усиливать-нормировать сигнал, что и даёт дополнительный уровень шума. Для независимости (выравнивания соотношения сигнал/шум) уровня шума по всему кадру следует оцифровывать такие фоточувствительные ячейки, которые имеют достоточный уровень сигнала, а остальные (избыточные) отбрасывать. Но тогда у разных по положению пикселей будет различная экспозиция. Чтобы знать масштаб (ступень) экспозиции, достаточно знать адрес ячейкм на матрице : т.е. каждый цветовой компонент пикселя должен состоять не из одного фоточувствительного элемента, а из нескольких (например 8), каждый из которых имеет жёсткую присущую только ему кратную выдержку. При этом все элементы матрицы имеют одинаковый размер и технологию, дренажные каналы для слива избыточных зарядов в подложку, малый размер для достаточно быстрого насыщения (можно плюнуть на стабилизацию). Объём информации при аппаратной избыточности фоточувствительных элементах матрицы останется таким же, как и для матрицы с единичными пикселями, т.к. информация будет отсортировываться на этапе считывания-оцифровки (недонасыщенные и перенасыщенные — игнорируются). Такие матрицы для простоты трассировки можно выполнять по архитектуре ПЗС, т.е. считывание только после завершения самой длительной выдержки. Сохранение значений производится в теневых ячейках, парных с фоточувствительными, реализуя электронный затвор. При изготовлении фотоматрицы целесообразно его совместить с обвязкой и переферийным термостатом Пельтье на одном кристалле с буферной памятью, совместимой с процессорными шинами. Наряду с измеренным «серым» значением ячейки будет храниться коэффициент (эквивалентный числу битовых сдвигов, или умножения х2 или х4) масштабирования для приведения результата к единому знаменателю для кадра.
Ниодин мтнитор не сможет воспроизвести такой динамический диапазон, зато можно будет пользоваться эскподвижком для изменения среднего по больнице типового экспопринципа, разглядывая без шумов тёмные участки и без пересвета яркие.

п.с. Про фокусировку писал аналогично, используя наносельфоки (на каждый компонент матрицы свой (с диаметром сечения не более 400нм) вместо линз у спаренных чипов для получения эффекта постфокусировки при просмотре кадра. Тогда и на прицеливание времени не потребуется. Щёлкай себе с бедра — всё будет резким вне зависимости от освещения, расстояния и скорости движения в кадре.

Прокачали камеру и экран. Пять причин обратить внимание на Honor 90

Honor 90 — пример грамотной эволюции. Сохранив основные черты дизайна прошлых поколений, актуальная модель изменилась внутри. Новое железо с разгоном, другой модуль камеры и дисплей с рекордно высоким ШИМ-затемнением делают этот смартфон интересным предложением в своём классе. Рассказываем подробнее о гаджете.

Обзор Honor Pad X9: планшет на каждый день по адекватной цене

Когда речь заходит о выборе Android-планшетов, складывается впечатление, что среднего сегмента здесь нет. Существуют модели по цене ноутбука, на которых нет ни софта, ни оптимизации, а ещё откровенный ширпотреб с характеристиками бюджетных телефонов пятилетней давности. Но Honor Pad X9 попадает в редкую категорию гаджетов, которые стоят не слишком много и собраны на основе современного железа.

Планшет на каждый день: гайд по линейке Honor Pad

При выборе планшета одним пользователи важна чёткая картинка, другие гонятся за автономностью, третьи хотят получить хороший звук без наушников. Все нужные свойства в одном корпусе обычно сочетают флагманы, но бывают и исключения. Гаджеты серии Honor Pad предлагают интересный баланс характеристик в среднем ценовом сегменте. Разбираемся, как найти подходящий вариант.

Обзор Honor MagicBook X 16 2023: билет в бизнес-класс

Собирательный портрет ноутбука бизнес-класса — тонкий, мощный, удобный. Honor MagicBook X 16 2023 объединил все эти качества в компактном металлическом корпусе. Он выполнен в практичном дизайне, оснащён удобной клавиатурой и комфортным для глаз дисплеем. Чем ещё интересна модель? Разбираемся в обзоре.

Honor 90 поступил в продажу в России. Сколько стоит и как купить подешевле?

На полках российских магазинов и на сайтах популярных маркетплейсов появился в продаже смартфон Honor 90. Отличительными чертами новинки стали яркий дисплей без мерцаний, камера с высоким разрешением и большой объём памяти.

Honor MagicBook X 16 Pro

ДИАГОНАЛЬ 16″ ПРОЦЕССОР Intel Core i5 ОБЪЁМ 512 ГБ SSD ПАМЯТЬ 16 ГБ ВИДЕОКАРТА Intel Iris Xe Graphics БАТАРЕЯ 60 Втч Подробнее

Honor MagicBook 14

ДИАГОНАЛЬ 14″ ПРОЦЕССОР Intel Core i5 ОБЪЁМ 1 ТБ SSD ПАМЯТЬ 16 ГБ ВИДЕОКАРТА Intel Iris Xe Graphics БАТАРЕЯ 75 Втч Подробнее

Honor MagicBook X16

ДИАГОНАЛЬ 16″ ПРОЦЕССОР Intel Core i5 ОБЪЁМ 512 ГБ SSD ПАМЯТЬ 8/16 ГБ ВИДЕОКАРТА Intel Iris Xe Graphics БАТАРЕЯ 60 Втч Подробнее

Honor MagicBook X14

ДИАГОНАЛЬ 14″ ПРОЦЕССОР Intel Core i5 ОБЪЁМ 512 ГБ SSD ПАМЯТЬ 8/16 ГБ ВИДЕОКАРТА Intel Iris Xe Graphics БАТАРЕЯ 60 Втч Подробнее

Honor CHOICE Robot Cleaner R2 Plus

ВЫСОТА / ДИАМЕТР 9,5 см / 34,5 см УРОВЕНЬ ШУМА ВРЕМЯ РАБОТЫ до 100 минут ВРЕМЯ ЗАРЯДКИ 250 минут ВЛАЖНАЯ УБОРКА Есть БАТАРЕЯ 3200 мАч Подробнее

Honor Pad Х8

ДИАГОНАЛЬ 10.1″ ПРОЦЕССОР CPU MediaTek Helio G80 ОБЪЁМ 64 ГБ ПАМЯТЬ 4 ГБ КАМЕРА 5 Мп БАТАРЕЯ 5100 мАч Подробнее

Honor Pad 8

ДИАГОНАЛЬ 11.97″ ПРОЦЕССОР Qualcomm Snapdragon 680 ОБЪЁМ 128 ГБ ПАМЯТЬ 6 ГБ КАМЕРА 5 Мп БАТАРЕЯ 7250 мАч Подробнее

Honor X9a

ДИАГОНАЛЬ 6.67″ ПРОЦЕССОР Qualcomm Snapdragon 695 5G ОБЪЁМ 128 ГБ ПАМЯТЬ 6 ГБ КАМЕРА 64 Мп БАТАРЕЯ 5100 мАч Подробнее

Honor 50

ДИАГОНАЛЬ 6.57″ ПРОЦЕССОР Qualcomm Snapdragon 778G 5G ОБЪЁМ 128/256 ГБ ПАМЯТЬ 6/8 ГБ КАМЕРА 108 Мп БАТАРЕЯ 4300 мАч Подробнее

Honor 50 Lite

ДИАГОНАЛЬ 6.67″ ПРОЦЕССОР Qualcomm Snapdragon 662 ОБЪЁМ 128 ГБ ПАМЯТЬ 6 ГБ КАМЕРА 64 Мп БАТАРЕЯ 4300 мАч Подробнее

Что такое HDR в камере телефона

Почти каждый смартфон имеет настройку HDR, однако не все знают, что она означает. Если вы до сих пор не в курсе, что такое HDR, или хотите узнать, когда его нужно использовать, ознакомьтесь с нашим материалом.

4 минуты, 11 секунд читать

Что это такое

HDR (High Dynamic Range) — режим камеры в смартфонах на базе Android и iOS, который отвечает за баланс темных и светлых участков на снимках. Он создан для улучшения мобильных фотографий в различных условиях, например, если слепит солнце или фон на изображении слишком темный. Благодаря этому режиму съемки, кадры могут обретать детализацию и четкость.

Как работает HDR

Вместо одной фотографии, HDR объединяет несколько изображений, сделанных с разной экспозицией, а затем создает финальный снимок с правильным балансом яркости. Лучше всего HDR работает со статическими снимками и «твердой» рукой.

До появления HDR в камерах смартфонов, чтобы достичь такого эффекта, нужно было сделать три фотографии, перенести их на ПК, затем открыть в Photoshop (или аналогичной программе) и объединить снимки.

Сейчас многие современные телефоны имеют режим «Auto HDR», при котором камера самостоятельно может определить, стоит ли снимать в этом режиме или нет.

Когда следует использовать HDR

Для получения более качественных изображений HDR стоит использовать:

• при низкой или высокой освещенности

Если ваша фотография выглядит слишком темной или в вашей сцене слишком много подсветки—HDR может осветлить передний план, не стирая хорошо освещенные части вашей фотографии.

• в пейзажах

Пейзажные снимки обычно имеют большой световой контраст между небом и землей, с которым камере не удается справиться всего за одну фотографию. С помощью HDR можно запечатлеть небо, не делая землю слишком темной, и наоборот.

• на портретах при солнечном свете

Безусловно, одним из важных аспектов в создании хорошего кадра является освещение, однако резкий солнечный свет на лице может спровоцировать появление теней, бликов и других нежелательных искажений. Преимущество HDR в том, что он делает объект более выразительным и при этом убирает недостатки.

Когда не стоит использовать HDR

Несмотря на то, что HDR предназначен для создания впечатляющих снимков — это не та функция, которую необходимо использовать для каждой фотографии.

Бывают ситуации, когда она может ухудшить ваши снимки:

• во время быстрой съемки (с движением)

Если при съемке ваш объект движется, HDR увеличивает вероятность размытия кадра. Как мы говорили выше, HDR делает три снимка, поэтому при перемещении между первым и вторым кадром, объект на фото выйдет смазанным. А из-за этого, окончательный снимок будет выглядеть некачественно.

• при высокой контрастности

Режим съемки не дает дополнительный свет, а равномерно «распределяет» уже имеющееся освещение. Именно поэтому в ночное время или при плохом освещении фотографии с HDR могут выйти некачественными или слишком темными.

• на ярких цветовых объектах

Если композиция вашего снимка слишком темная или слишком светлая, HDR поможет вернуть часть цвета. Однако, если вы имеете дело с насыщенными цветами, HDR может сделать из ярких объектов — более блеклые. Советуем сфотографировать дважды: с включенным HDR и с выключенным.

Как пользоваться HDR

Обычно режим установлен по умолчанию, чтобы «умные» камеры телефонов автоматически определяли, когда им стоит воспользоваться.

Но в редких случаях для использования HDR, нужно включать его вручную в настройках камеры:

· В iOS 14 режим “Smart HDR” можно настроить, перейдя в меню «Настройки»> «Камера». В самом низу страницы вы увидите переключатель для включения или выключения опции.

· На Android-устройствах настройка HDR происходит по-разному в зависимости от производителя и модели телефона. К примеру, если вы используете Samsung, нужно открыть приложение «Камера», в левом верхнем углу нажать на значок шестеренки и перейти в «Настройки». Далее найдите переключатель для включения или выключения автоматического HDR.

Выводы

Лучший совет по использованию HDR – создавайте две фотографии одной композиции с ней и без нее, и выбирайте лучшую. Это позволит лучше понять, каких результатов можно достичь благодаря этой настройке. Со временем вы научитесь распознавать, какие сцены лучше всего подходят для данного режима.

Идеальное фото. Что такое HDR+ и как активировать его на своем смартфоне

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.

Nexus 5 + HDR+

Другие статьи в выпуске:

Xakep #232. Опасный IoT

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.

Еще один ночной снимок с Nexus 5

Как работает HDR+

HDR+ — чрезвычайно сложная технология, детально разобрать которую в рамках данной статьи невозможно. Поэтому мы рассмотрим общий принцип работы, не останавливаясь на деталях.

Фундаментальный принцип

После нажатия кнопки спуска затвора камера захватывает серию недоэкспонированных (с короткой выдержкой) кадров (это нужно для сохранения максимального количества деталей на снимке). Количество кадров зависит от сложности условий освещения. Чем темнее сцена или чем больше деталей в тени нужно осветить, тем больше кадров выполняет смартфон.

Когда серия снимков будет сделана, она объединяется в один снимок. Тут выручает заниженная выдержка, благодаря которой каждая фотография в серии выглядит относительно четко. Из трех первых кадров выбирается самый приемлемый в плане как резкости, так и детализации для использования в качестве основы. Затем полученные снимки разделяются на фрагменты и система проверяет, можно ли совместить соседние фрагменты и как это сделать. Обнаружив лишние предметы в одном из фрагментов, алгоритм удаляет этот фрагмент и выбирает похожий с другого кадра. Полученные снимки обрабатываются с помощью специального алгоритма, основанного на методе удачных экспозиций (в основном он применяется в астрофотографии для уменьшения размытости изображений, вызванной мерцающей атмосферой Земли).

Далее в дело вступает сложная система подавления шумов, которая включает в себя как простой метод усреднения цвета пикселей на основе нескольких снимков, так и систему предсказания появления шумов. Алгоритм работает очень мягко на границах переходов тональностей, чтобы минимизировать потерю детализации, пусть даже и ценой наличия небольшого количества шума в таких местах. А вот на участках с равномерной текстурой «шумодав» выравнивает картинку вплоть до почти идеально равномерного тона с сохранением перехода оттенков.

Работа шумодава в сложных условиях. Слева до обработки, а справа — после

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.

Иллюстрация работы конвейерного алгоритма HDR+ из доклада разработчиков

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.

Обновление HDR+ в Google Pixel

В Google Pixel алгоритм претерпел существенные изменения. Теперь смартфон начинает снимать сразу после запуска камеры и в зависимости от степени освещения делает от 15 до 30 кадров в секунду. Эта технология называется ZSL (Zero Shutting Lag) и была придумана для того, чтобы делать моментальные снимки. Но Pixel использует ее для работы HDR+: при нажатии на кнопку спуска смартфон выбирает от 2 до 10 кадров из буфера ZSL (в зависимости от условий освещения и наличия движущихся объектов). Затем из первых двух-трех кадров выбирается лучший, а остальные, как и в предыдущей версии алгоритма, слоями накладываются на основной.

Наряду с этим появилось разделение на два режима: HDR+ Auto и HDR+. Последний берет максимально большое количество снимков для создания итоговой фотографии. Она получается более сочной и яркой.

HDR+ Auto делает меньше фотографий, благодаря чему движущиеся объекты становятся менее размытыми, влияние тряски рук ниже, а фотография готова практически мгновенно после нажатия на кнопку съемки.

В версии Google Камеры для Pixel 2/2XL режим HDR+ Auto был переименован в HDR+ On, а HDR+ стал называться HDR+ Enhanced.

Во втором поколении Google Pixel появился специальный сопроцессор, называемый Pixel Visual Core. В настоящее время чип применяется только для ускоренной обработки фотографий в режиме HDR+, а также предоставляет сторонним приложениям возможность выполнять снимки в HDR+. На качестве фотографий, сделанных Google Камерой, его наличие или отсутствие никак не сказывается.

Google использует HDR+ даже для устранения проблем с железом. Из-за конструктивной ошибки Google Pixel / Pixel XL мог сделать фотографию с сильным засветом. Google выпустила обновление, которое использует HDR+, чтобы убрать этот засвет, комбинируя снимки.

Преимущества и недостатки

Выделим основные достоинства HDR+:

• Алгоритм замечательно устраняет шумы с фотографий, практически не искажая детали.
• Цвета в темных сюжетах гораздо насыщеннее, чем при однокадровой съемке.
• Движущиеся объекты на снимках реже двоятся, чем при съемке в режиме HDR.
• Даже при создании кадра в условиях недостаточной освещенности вероятность смазывания картинки из-за дрожания камеры сведена к минимуму.
• Динамический диапазон шире, чем без использования HDR+.
• Цветопередача преимущественно получается естественней, чем при однокадровой съемке (не для всех смартфонов), особенно по углам снимка.

На ниже размещенных иллюстрациях слева расположена фотография со стоковой камеры Galaxy S7, а в правой части — фото в HDR+ через Google Камеру на том же устройстве.

Ночные фотографии города. Тут прекрасно видно, что HDR+ дает нам возможность получить отчетливое изображение группы граждан, расположившихся под вывеской Билайн. Небо выглядит чисто, дорожный знак отчетливо. Трава, как и должна быть, зеленая. Вывеска Билайн с правильной передачей цветов. Отчетливая прорисовка балконов, проводов и крон деревьев. Важно — проработка деталей на деревьях справа (в тени) у HDR+ несколько хуже, чем у стоковой камеры.

Обрати внимание на прорисовку лиц скульптур, сочность красок одежды, отсутствие критичных шумов. Однако прорисовка объектов в тени опять оставляет желать лучшего.

Городская окраина. Тусклого света фонарей достаточно для прорисовки HDR+ поверхности стены здания.

Утренние фотографии. В сложных условиях утренней съемки при ярко выраженном контровом свете цвета выглядят естественно, рисунок на стволах деревьев отчетлив, изображение куста и травы в тени дерева просматривается в глубину.

Недостатков у HDR+ мало, да и носят они несущественный характер для большинства сюжетов. Во-первых, для создания HDR+ фотографии требуется много ресурсов процессора и оперативной памяти, что приводит к ряду негативных последствий:

• повышается расход аккумулятора, и устройство греется при объединении серии снимков;
• нельзя быстро сделать несколько снимков;
• мгновенный предпросмотр недоступен; фотография появится в галерее после окончания обработки, которая на Snapdragon 810 длится до четырех секунд.

Частично эти проблемы уже решены с помощью Pixel Visual Core. Но этот сопроцессор, скорее всего, так и останется козырем Google Pixel.

Во-вторых, для работы алгоритму необходимо как минимум две фотографии, а в среднем происходит захват четырех-пяти кадров. Поэтому:

• обязательно возникнут ситуации, в которых алгоритмы будут давать сбои;
• HDR+ немного проигрывает классическому HDR по охвату динамического диапазона;
• создание одной фотографии и ее обработка с использованием быстрого ISP-сопроцессора будет предпочтительнее в экшен-сценах, потому что позволяет избежать двоения и смазывания объектов при невысокой выдержке.

На каких устройствах работает HDR+

Чисто теоретически HDR+ может работать на любом смартфоне с версией Android не ниже 5.0 (необходим Camera2 API). Но по соображениям маркетинга, а также из-за наличия некоторых оптимизаций, требующих специальных железных компонентов (сопроцессор Hexagon в Snapdragon), Google намеренно заблокировала включение HDR+ на любом устройстве, кроме Pixel. Однако Android не был бы Android’ом, если бы энтузиасты не нашли способ обойти это ограничение.

В августе 2017 года один из пользователей 4PDA сумел модифицировать приложение Google Camera таким образом, чтобы режим HDR+ можно было использовать на любом смартфоне с сигнальным процессором Hexagon 680+ (Snapdragon 820+) и включенным Camera2 API. Первое время мод не поддерживал ZSL, да и в целом выглядел сыро. Но и этого было достаточно, чтобы улучшить качество фотосъемки смартфонов Xiaomi Mi5S, OnePlus 3 и прочих до ранее недостижимого для них уровня, а HTC U11 так и вовсе получил возможность на равных соревноваться с Google Pixel.

Позже к адаптации Google Camera на телефоны сторонних вендоров подключились другие разработчики. Спустя некоторое время HDR+ заработал даже на устройствах со Snapdragon 808 и 810. На сегодняшний день практически для каждого смартфона, основанного на Snapdragon ARMv8, работающего на Android 7+ (в некоторых случаях и Android 6) и имеющего возможность использовать Camera2 API, существует портированная версия Google Camera. Частенько она поддерживается отдельным энтузиастом, но обычно таких разработчиков сразу несколько.

В начале января 2018-го пользователь XDA miniuser123 сумел запустить Google Camera с HDR+ на своем Galaxy S7 с процессором Exynos. Немного позже выяснилось, что Google Camera работала также на Galaxy S8 и Note 8. Первые версии для Exynos были нестабильны, часто падали и зависали, в них не работала оптическая стабилизация изображения и ZSL. Версия 3.3 уже достаточно стабильна, поддерживает оптическую стабилизацию изображения и ZSL и все функции Google Camera, за исключением портретного режима. А в число поддерживаемых устройств теперь входят несколько смартфонов Samsung серии A.

Как получить HDR+ на своем устройстве

Если у тебя смартфон на Exynos, то выбор невелик. Переходи в тему обсуждения на XDA, открывай спойлер V8.3b Base (если у тебя Android 8) или Pixe2Mod Base (для Android 7) и качай последнюю версию. Также можешь посетить группу в Telegram, где оперативно выкладывают все обновления Google Камеры.

Владельцам смартфонов с процессом Qualcomm придется поискать. Энтузиасты активно поддерживают версии Google Camera с HDR+ для множества смартфонов. Приведу наиболее известные модели:

Если в списке нет твоей модели, рекомендую прогуляться по темам обсуждения камеры и самого устройства на 4PDA и XDA. Как минимум там будут пользователи, пытавшиеся запустить HDR+.

Ко всему вышесказанному упомяну, что в интернете есть страница, где собраны практически все версии Google Camera, на которой удобно тестировать различные Gcam на малоизвестных устройствах.

Заключение

Алгоритм HDR+ служит яркой демонстрацией возможностей мобильной цифровой фотографии. Пожалуй, на сегодняшний день это самый эффективный из доступных алгоритмов обработки изображений. HDR+ достаточно одного фотомодуля для создания снимка, по качеству обходящего двойные фотомодули некоторых гаджетов.

Что такое режим HDR в телефоне Xiaomi?

Затем надо навести камеру на объект и нажать на кнопку спуска. Смартфон должен удерживаться в руках неподвижно. О том, что фотосъемка завершена, сообщит появление белой окружности вокруг снимка в нижней левой части экрана.

Программное обеспечение позволяет осуществлять и видеосъемку HDR на телефонах Xiaomi.

Когда стоит снимать с HDR?

Есть несколько случаев, когда фотосъемка получится особенно удачной:

• Портреты при солнечном свете. Если на лице будет слишком много света, то неизбежно появятся блики, тени и иные дефекты. При использовании этого режима все такие недостатки будут устранены, а лицо останется светлым и чистым.
• Пейзажи. Ландшафтная и портретная съемка смотрится особенно эффектно с HDR за счет максимальной детализации картинки.

Когда не стоит пользоваться HDR?

Качество снимков может ухудшиться, если осуществляется фотосъемка сцен:

• С высоким контрастом. Если предполагается, что на фото будет сделан акцент на высокую контрастность, то этот режим может ее сгладить. Естественно, следствием станет потеря нужной интенсивности контраста.
• С движением. Даже небольшое движение в кадре, например, трепетание листьев или поднятие рук становится причиной появления размытостей в кадре.
• С яркими цветами. Если вы хотите сохранить яркость и сочность оттенков, то HDR может стать причиной более тусклой их передачи.

Основное правило заключается в том, что снимать с HDR на Xiaomi стоит в тех случаях, когда требуется отличная детализация неподвижных объектов.