Что такое hq в камере. Что такое HDR в камере телефона? High Dynamic Range - расширение динамического диапазона цифрового снимка. Как работает режим HDR в смартфоне

Технологии фотосъемки на смартфонах за последние несколько лет продвигались вперед невероятными темпами. Могу предположить, что многие из вас уже совсем забыли о традиционных цифровых камерах, отдав предпочтение фотокамере в своем смартфоне.

Такая трансформация предпочтений стала возможной благодаря внедрению более продвинутого аппаратного и программного обеспечения для управления камерой смартфона. Функционал камер, установленных в смартфоны стал более современным и сложным. Теперь пользователь смартфона имеет намного больше возможностей для получения качественных снимков.

Предлагаю рассмотреть сегодня одну из самых важных технологий, которые повлияли на качество съемки на мобильных устройствах. Активный режим HDR в смартфоне с операционной системой Android. Что значит эта аббревиатура, как его использовать?

Как работает режим HDR в смартфоне

Аббревиатура HDR расшифровывается как High Dynamic Range, а переводится как Расширенный динамический диапазон. Применительно к фото-технологиям этот термин указывает на способность фото-устройства правильно передавать соотношение яркостей снимаемого объекта. Когда вы снимаете с включенным режимом HDR, цветность и яркость снимаемого объекта автоматически регулируется с помощью программного обеспечения. Положительный эффект достигается за счет мгновенного захвата трех чередующихся отдельных экспозиций. После чего камера комбинирует из полученных экспозиций финальный кадр. Анализ светлых и темных областей трех экспозиций позволяет сделать предположение, как должна выглядеть идеальная картинка. В результате HDR выдает более четкие и яркие картинки.

Преимущества использования функции HDR в телефоне

В теории технология HDR должна делать снимки лучше. Комбинирование лучших участков кадра из трех отдельных экспозиций в одно изображение, просто обязано давать результат в виде более точных снимков, как минимум по цвету и яркости. Согласитесь, на бумаге это звучит впечатляюще. Вы же должны понимать, что «должен» и реальность могут сильно отличаться. Действительно, на практике HDR может создавать потрясающие снимки, но для этого нужно соблюсти некоторые условия. А может делать все с точностью до наоборот.

Когда следует использовать режим HDR

Конечно, я не могу вам сказать точно, когда нужно использовать HDR, а когда - нет. Фотография является творческим занятием, сродни изобразительному искусству. Хорошие фотографии и картины создаются в результате череды экспериментов и ошибок. Так что даю вам мой совет, используйте этот режим, когда захотите. И смотрите на результат. Понравилось, значит при аналогичных условиях и обстоятельствах съемки HDR следует использовать! Поскольку режим HDR в смартфоне работает «на автомате», с результатами можно и переборщить. Это очень мощный инструмент. Но есть такое понятие - всего хорошего должно быть в меру. Ниже я дам вам несколько советов, как получить максимальную пользу от использования режима HDR в смартфоне при разных условиях съемки.

Пейзажи. Высокий контраст земли и неба как правило приводит к тому, что объекты на земле получаются слишком темными. HDR может здесь помочь, осветляя землю, но не уменьшая детализацию объектов в небе.

Солнечный день. Яркий солнечный свет может доставить множество проблем для фотографа. Размытые контуры лица, сильные контрастные тени и выцветшая цветность сопровождают съемку под ярким солнцем. Режим HDR имеет неплохой потенциал, чтобы поправить экспозицию в таких условиях.

Когда режим HDR не следует использовать в смартфоне

Движение. Когда вы снимаете в режиме HDR я советую вам не забывать, что на это уходит немного больше времени, чем обычно. Напомню вам, что объектив используется трижды - для получения последовательности трех кадров с разной экспозицией. Если между экспозициями произойдет даже малейшее движение, это негативно скажется на конечном результате, и вы получите размытые контуры перемещенных объектов.

Если нужно получить высококонтрастные снимки. Некоторые снимки смотрятся намного лучше с высокой контрастностью объектов. Когда вы снимаете на смартфоне в режиме HDR, камера автоматически исправляет темные участки кадра, осветляя их. Кроме того, некоторые светлые участки изображения могут наоборот затемняться для получения более реалистичной картинки. В зависимости от ситуации и вашего плана съемки HDR может только ухудшить полученный результат.

Если цвета и без того уже насыщенные и яркие. Иногда вы можете обратить внимание на то, что цвета на ваших снимках неестественные. Это может произойти из-за использования HDR. Как вы помните одним из преимуществ использования функции HDR в телефоне является «оживление» цвета на снимках. Но это не значит, что нужно обязательно использовать этот режим. Когда цвета на снимке и без того реалистичны, как это обычно бывает в условиях хорошей освещенности, HDR может чрезмерно усилить их и вы в результате получите неестественные цвета, а весь снимок приобретет «мультяшный» цветовой тон и размытые очертания.

Но все же HDR можно назвать очень мощным и полезным инструментом, который увеличивает потенциал мобильной фотосъемки. Отмечу, что режим HDR в смартфоне может давать разный эффект для конкретных моделей. Так что лучше всего поэкспериментировать с HDR, чтобы выбрать наилучшие ситуации для его использования. Тут следует отметить, что многие Android смартфоны еще больше облегчают жизнь пользователя, - они делают серию из двух снимков, - один с включенным HDR, а второй без него. Снимайте и выбирайте сами, когда нужно использовать функцию HDR в телефоне. Интересно, а вы используете HDR?

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.

В современных смартфонах настройки камеры поражают воображение своими возможностями. Хотя встроенные камеры телефонов вряд ли могут конкурировать с цифровыми фотоаппаратами, но, тем не менее, здесь есть возможность вести портретную съемку и съемку в макрорежиме, часто имеется возможность снимать покадрово, а также устанавливать параметры съемки в ручном режиме и многое другое. Среди всего разнообразия настроек можно увидеть скромную аббревиатуру HDR, и если остальные настройки камеры интуитивно понятны, то данная установка часто вызывает вопрос, «что такое HDR в камере телефона?» Ответ на данный вопрос мы и попробуем дать доступно, и не вдаваясь глубоко в технические сложности этого режима.

Данная аббревиатура происходит от английского High Dynamic Range, что дословно обозначает «широкий динамический диапазон» и определяет возможность наиболее полно фиксировать тона в снимках, от самых светлых до самых темных. Небольшой динамический диапазон – одно из самых узких мест в мобильных камерах, который аппаратными средствами практически невозможно улучшить из-за небольшой площади сенсора камеры. И если качественная цветопередача для мобильной съемки теперь уже не проблема, из-за возросшей разрешающей способности мобильных камер и мощностей процессоров в телефонах, то динамический диапазон ограничен именно размерами камер в телефонах.

Если в цифровых фотоаппаратах большая площадь этого элемента практически ничем не ограничена, то в телефонах это критический момент из-за размеров устройства. Таким образом, чем больше площадь сенсора, тем лучше камера фиксирует переходы от светлого тона к темному. Небольшой сенсор, соответственно, справляется с этой задачей хуже. Это выражается в том, что например, светлая текстура на белой ткани не будет зафиксирована на снимке или не будут четко проработаны детали объекта съемки в темном месте.

Чтобы решить данную проблему в мобильной фотографии, не увеличивая при этом размеры устройства, производители прибегают к программно-технической уловке, заставляющей делать камеру несколько снимков одного и того же объекта с разным временем экспозиции.

Проще говоря, режим HDR в камере телефона или HDR съемка – это быстрая серия снимка объекта, при которой в каждом снимке (минимум три) объект будет зафиксирован с усредненным временем экспозиции, с большим временем экспозиции для лучшей передачи темных тонов и с коротким временем экспозиции для более точной передачи светлых тонов.

Далее серия снимков обрабатывается программным обеспечением камеры, которое сводит их в одно фото, где все тона будут представлены в оптимальном виде. Надо сказать, что HDR в камере телефона никоим образом не может конкурировать с полноценными фотоаппаратами, это лишь постобработка фото, которая никак не может полностью исправить динамический диапазон, который, как говорилось выше, физически ограниченный небольшими размерами матрицы мобильной камеры.

Итак, мы разобрались, что же такое HDR телефоне, теперь давайте посмотрим, в каких случаях необходимо задействовать данную функцию. В некоторых смартфонах есть функция авто-HDR, когда камера сама переходит в этот режим, однако бывает, что она некорректно срабатывает или авторежим просто отсутствует и в этих случаях владельцу аппарата необходимо самому включать HDR съемку.

Наличие HDR в камере телефона поможет «вытянуть» снимок в условиях очень высокой контрастности или наоборот чересчур низкой. Например, фотографирование в яркий солнечный день объектов, часть которых находится в тени, а часть ярко освещена. Это могут быть высокие здания на улицах городов, где первые этажи находятся в тени, а верхние ярко освещены солнцем. Если взять в ракурс все здание, то на фотографии его верхняя часть будет выглядеть белесо или вообще сливаться с небом, а нижние этажи выйдут угрюмо темными. В этом случае переключение камеры в режим HDR съемки поможет выровнять тона на фотографии до более-менее приемлемых качеств.

Или другой пример – фотографирование человека в комнате напротив ярко освещенного окна, когда в обычном режиме съемки человек на фото часто получается в виде невыраженного силуэта.

Еще один пример – это фотографирование с телефона в темное время суток освещенных объектов. Здесь при преобладании темных тонов освещенные участки на фотографии будут выглядеть размытыми светлыми пятнами. Включение HDR режима в этом случае поможет сделать снимок в приемлемом качестве.

HDR камера поможет в условиях ночной съемки, когда в условиях длительной экспозиции с рук неизбежно страдает резкость фотографии. Без надежной фиксации телефона размытость на фото может спасти HDR съемка, которая снимая серией, конечный снимок делает резче, чем снимок без HDR.

В пасмурный день, когда снимок выходит унылым и блеклым, режим HDR съемки поможет вытянуть цветопередачу, сделав ее более насыщенной.

В любом случае, когда есть возможность и время сравнить фото на месте, фотографируйте как в обычном режиме, так и в HDR. После этого сравните фото и выберите лучший вариант.

Заключение

В заключении надо сказать, что HDR в камере телефона не является панацеей от некачественных снимков, особенно учитывая тот факт, что алгоритм работы этого режима у разных производителей и даже среди разных моделей телефона у одного производителя работает по-разному — где то лучше, где то хуже. Кроме того, учтите, что режим HDR не подходит для фотографирования движущихся объектов, т.к. они будут размыты из-за серийной съемки и большего времени обработки фото

Если вы любитель мобильной фотографии, то применяя данный режим в различных условиях на своем телефоне, вы рано или поздно начнете чувствовать, когда возникает необходимость в HDR съемке. Удачи!

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.

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.