Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Всё про HDR в смартфонах: что это, зачем, и где встречается

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

До появления HDR (High Dynamic Range — расширенный динамический диапазон) производители гнались за увеличением разрешения экрана и ростом плотности пикселей, да и сейчас эта тенденция ещё наблюдается. А ведь HDR — технология куда более полезная: даже высокое разрешение не так влияет на качество картинки, как это делает HDR.

Расширенный динамический диапазон позволяет сделать изображение куда более ярким, реалистичным и детализированным, особенно в самых светлых и самых тёмных его фрагментах, которые «заваливает» обычный SDR экран. Эти участки перестают быть просто пятнами, в них можно разглядеть детали. Оттенки получают больше полутонов, изображение избавляется от «кислотности» и становится более объёмным, приятным для восприятия.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Подробно о принципах работы HDR в телевизорах мы уже писали. Человеческий глаз обычно способен воспринимать более широкие градации цвета и яркости, чем SDR экран может передать, а новые технологии как раз помогают воспроизводить картинку без потери качества, с высокой яркостью и детализацией.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Так, если взять изображение человека, стоящего на фоне светлого участка, то обычный дисплей покажет относительно светлый и даже засвеченный фон, а вот телевизор 4К + HDR позволит разглядеть детали на этом фоне. Или возьмём картинку с закатом: с оранжевыми полосами по всему небу, затенённым общим планом и ярчайшим практически засвеченным солнцем, которое уходит за горизонт. На SDR экране общий план будет мало различим, полосы сольются в единое целое, тогда как при помощи HDR картинка станет более детализированной: можно будет разглядеть контуры солнца, в тени общего плана будут различимы дома или деревья, а каждая полоса на небе будет хорошо прорисована.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Слева — изображение на SDR экране, справа — на HDR

Кстати, есть мнение, что для понимания всех преимуществ HDR нужно просматривать только соответствующий контент. Но на самом деле и обычные изображения с видео выглядят на дисплее с расширенным динамическим диапазоном лучше, чем на SDR экране — картинка более яркая и контрастная. Но, конечно, все плюсы этой технологии заметны лишь при воспроизведении соответствующего контента.

Нельзя не сказать и о форматах HDR — их поддерживают не только телевизоры, но и мобильные устройства. Сейчас на рынке существует два популярных стандарта: HDR10 и Dolby Vision. HDR 10 — это наиболее распространённый открытый формат, в котором пользователь может изменять яркость и другие настройки изображения. Он поддерживается по умолчанию в 4K Ultra-HD Blu-Ray дисках (для игровых консолей в том числе). Стандарт характеризует цветность 10 бит на канал RGB и пиковая яркость 1000 кд/м2.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Формат Dolby Vision создан компанией Dolby, и именно его называют стандартом будущего. Самостоятельная настройка пользователем уже исключается — подразумевается, что видео и так идеально откалибровано. Телевизор с поддержкой этого формата оснащается специальным аппаратным чипом. Цветность в 10 бит для Dolby Vision — это минимум, а допустимое значение составляет 12 бит. Контент Dolby Vision осваивается с пиковой яркостью 10 000 кд/м2, но с учётом возможностей современного оборудования она находится на уровне примерно 4000 кд/м2.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что касается HDR контента, то направление сейчас активно развивается. Сериалы и развлекательный контент в формате Dolby Vision делают Sony Pictures, Universal, Warner Bros. и другие компании, его можно найти на Amazon, Netflix, Ivi.ru, Google Play, iTunes и YouTube. Многие сериалы уже снимают с учётом HDR.

Современные консоли (Sony PlayStation 4 Pro, Xbox One X) и даже некоторые компьютеры поддерживают формат HDR10, особенно если речь идёт о высокобюджетных играх.

HDR в мобильных устройствах

В мобильных устройствах технология HDR тоже нацелена на то, чтобы визуальный контент был более детализированным и ярким, но в полной мере ощущения, как при просмотре видео на 65-дюймовом экране телевизора, пользователь не получит. Однако и на небольших дисплеях хорошо заметны улучшенная цветопередача, высокая детализация в солнечных и плохо освещённых сценах, отсутствие засветов.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Современные смартфоны (правда, их пока немного) поддерживают форматы HDR10 и Dolby Vision, но появился и новый стандарт именно для мобильных устройств Mobile HDR Premium — его разработала в начале этого года компания Ultra HD Alliance. Стандарт подразумевает, что аппарат должен иметь разрешение экрана от 60 пикселей на градус, поддерживать 10-битное видео, обладать динамическим диапазоном от 0,005 до 540 кд/м2 и охватывать до 90% цветовой гаммы DCI/P3. Контент, работающий по этому стандарту, будет отмечаться соответствующим значком.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Некоторые со скептицизмом относятся к HDR на маленьких экранах: считается, что не всегда можно оценить все преимущества дисплея смартфона с широким динамическим диапазоном, особенно если речь идёт об OLED матрице. Ведь со смартфоном мы не сидим на одном месте, как это происходит обычно при просмотре телевизора, а передвигаемся — изменяется освещение, углы обзора. Также на дисплее может автоматически меняться яркость в зависимости от условий освещения. Однако производители уверяют: эти особенности учитываются ПО и аппаратной начинкой — пользователю гарантируется наилучшее визуальное восприятие. Ну и в нормальных условиях мы обычно смотрим видео-контент на смартфоне под прямым углом, поэтому и недостаток, связанный со сменой углов обзора, можно назвать несущественным.

Ещё одна претензия заключается в том, что высокая пиковая яркость требует повышенного расхода аккумулятора. Но на деле среднестатистический аппарат надо ставить на зарядку каждый вечер, и снижение автономности заметно, если вы смотрите HDR контент в режиме нон-стоп. К тому же топовые модели обычно оснащают технологией быстрой зарядки.

Скорее всего, HDR в смартфонах станет стандартом для флагманов в ближайшее время. Во всяком случае, перспективы у технологии хорошие: в отличие от мало кому нужного сейчас 3D, HDR даёт реальные преимущества в плане качества картинки. Да и тенденция к увеличению стриминговых сервисов, которые поддерживают HDR, явно наметилась.

Смартфоны с HDR

Отдельные производители, как мы и сказали, уже внедрили технологию HDR в экраны своих топовых моделей — речь идёт в первую очередь о LG, Samsung и Apple. Расскажем коротко о смартфонах, дисплеи которых уже в полной мере имеют поддержку расширенного динамического диапазона.

Samsung пытались запустить HDR в Galaxy Note 7, но в итоге первым нормально работающим смартфоном с полноценным расширенным динамическим диапазоном стал LG G6 (ссылка на наш обзор). Он поддерживает оба стандарта — HDR10 и Dolby Vision, как и телевизоры этой марки. Примечателен тут IPS-экран с разрешением Quad HD+, у которого всё в порядке с углами обзора и, следовательно, гипотетические недостатки HDR нивелируются.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

«Вишенкой на торте» стала поддержка HDR10 и у нового смартфона южнокорейской компании LG V30, а также его модификации V30+. Аппарат сохранил соотношение сторон 18:9, взятое у своего предшественника — например, фильмы в формате 21:9 на нём имеют куда меньшие рамки, чем на дисплеях с соотношением 16:9. Кстати, на POLED матрице, которая здесь используется, эти рамки незаметны. Дисплей V30 с разрешением 2880×1440 пикс. способен отображать 148% охвата пространства sRGB и 109% охвата DCI-P32. В России аппараты пока не появились и ожидаются к концу года.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Новый iPhone X (читайте наш обзор) получил OLED дисплей с поддержкой HDR10 и Dolby Vision, а также технологию True Tone, то есть он не только обеспечивает визуальную точность HDR, но и меняет цветовую температуру в зависимости от освещения. Контрастность тут заявлена очень высокая, 1 000 000:1, яркость — до 625 кд/м². Кстати, от iPhone 8 и 8 Plus тоже ожидали полноценной поддержки HDR, но в Apple заявили, что пользователи этих смартфонов смогут видеть при воспроизведении HDR контента улучшенный динамический диапазон, контрастность и более широких цветовой охват, но только дисплей iPhone X сможет показать реальные возможности этой технологии.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Экраны флагманских Samsung Galaxy S8 и S8+ первыми были сертифицированы по упомянутому выше стандарту Mobile HDR Premium, также они поддерживают HDR10 и Dolby Vision. У обоих смартфонов яркие AMOLED дисплеи с высокой детализацией картинки и разрешением 2960×1440 пикс.

***/HDR/galaxy.jpg

Слева направо: Samsung Galaxy Note 8, S8+ и S8

Но если пиковая яркость Galaxy S8 составляет около 1020 кд/м2, то у нового смартфона Galaxy Note 8 (читайте наш обзор) этот показатель уже равен 1200 кд/м2. Его 6,3-дюймовый AMOLED дисплей имеет цветовой охват, который почти в 1,5 раза больше пространства sRGB, и на этом экране фильмы с HDR будут выглядеть интереснее, чем на дисплее S8 и S8+, хотя на мобильных устройствах разница не столь значительна.

Источник

Три буквы, покрытые неизвестностью. Что такое HDR?

Уже несколько лет многие компании, выпускающие смартфоны козыряют этими тремя буквами. Простому смертному, далекому от мира IT, аббревиатура «HDR» не дает ровным счетом ничего. Часто пользователь уходит в крайности: снимает в режиме HDR абсолютно все либо не использует данную функцию. Забегая вперед, скажем, что не во всех случаях мобильной фотографии для нее есть применение. Предлагаем разобраться в этом вопросе раз и навсегда и наконец понять, что рядовой пользователь может получить, имея технологию HDR в своем смартфоне.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

На поисковой запрос «Что такое HDR?» Google расшифровывает эту аббревиатуру, как «High Dinamic Range» или в переводе «Высокий динамический диапазон». Разберемся в терминологии.

Одна из самых сложных деталей в хорошем кадре это освещение, особенно если вы снимаете под открытом небом или в темном пространстве. Любой дилетант в курсе, что фотографироваться нужно против солнца. Если вы можете отнести себя к таковым, после прочтения рекомендуем ознакомиться со статьей. Надеемся, что сегодня в копилке знаний работы со светом на фото станет еще больше.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Цветокоррекция с помощью HDR

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Разница между SDR и HDR

Читая все выше перечисленное, возникает вопрос : «Посредством чего достигается этот диапазон, то есть как это технически реализовано в телефоне?». Суть кроется в том, что камера делает несколько изображений с разным охватом цветовой гаммы, а затем, с помощью искусственного интеллекта, «сшивает» их в один снимок. Можно сказать здесь и реализуются основные технические сложности. Зная об этом, не стоит удивляться почему снимки в режиме HDR занимают места значительно больше тех, что имеют охват SDR.

Имея достаточно теоретических знаний, перейдем к практике. Как и где следует снимать HDR контент? В каком случае снимки в представленном режиме будут получаться более эффектными, а в каком только лишь испортят картинку? Вернемся к началу. Зная о проблемах при съемке против солнечных лучей, HDR путем захвата различных участков яркости поможет сбалансировать тени и светлые участки на снимке.

Следует отметить, что как при съемке в режиме «Портрет», который вышел для недорогих Android устройств, малейшие движения объекта фотографии ухудшают его качество, в первую очередь, ввиду задействования искусственного интеллекта, так и при съемке в HDR, когда объект находится в динамке, склеиваются разные изображения и картинка получается размытой.

«Что делать, если мой смартфон не поддерживает функцию High Dynamic Range?». Наш ответ — «Не расстраиваться!». Сейчас мобильная фотография медленно, но уверенно стремится к пределу возможностей, а еще 5 лет назад, для получения снимка такого уровня приходилось делать все в ручном режиме. Для этого необходимо было сделать несколько снимков. Здесь необходимо учесть ряд факторов:

Затем все это посредством программного обеспечения на вашем ПК склеивалось, а пользователю было необходимо вручную выбирать самые темные и светлые участки.

В настоящее время есть возможность обратить внимание на приложения из Google Play. Например, HDR Camera.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Приложение HDR Camera для Android

Программа обрабатывает исходное изображение и опирается на устранение артефактов, выравнивание баланса белого и выравниванием изображения между каждым кадром. Существенным достоинством приложения является возможность обработки фотографии имея всего один снимок.

Наш разговор про новые технологии снимков даже фотографу-любителю может показаться смехом. Нюансов в производстве и потреблении HDR контента огромное множество. Цветовые пространства, HDR 10, Dolby Vision — мы оставили это для профессионалов. Сегодня же мы пробежались по верхам и рассказали об основных постулатах мобильной фотографии в новом режиме.

Если после прочтения у вас возникли вопросы, вы всегда можете задать их в нашем чате или обсудить в комментариях.

Источник

HDR в камере телефона: что это и зачем он нужен

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Технологии HDR, или High Dynamic Range Imaging предназначены для работы с изображениями и видеороликами с диапазоном яркости, превышающим стандартные технологические возможности. С их помощью можно снимать натуралистичные высококонтрастные сцены, обрабатывать контент, применять интересные художественные эффекты.

Теоретически не так уж сложно, но к загадочной аббревиатуре в камере смартфона по-прежнему много вопросов — попробуем дать ответы на самые распространенные.

Если отбросить термины

Интернет-пользователи часто утверждают, что режим HDR необходим для улучшения качества кадра, повышения его глубины, однако это не совсем корректная формулировка. Если включить его, камера сделает несколько снимков на разных настройках яркости, а затем объединит их и продемонстрирует пользователю одну фотографию стандартного размера.

Таким образом, HDR может помочь, если в кадре присутствуют одновременно яркие и темные объекты: испещренное облаками небо над Берлином и Кафедральный собор с фонтаном, сверкающая на солнце Сена и сочная листва каштанов в Париже.

В обычном режиме придется фокусироваться либо на небесной синеве (тогда стены храма окажутся слишком темными), либо на барочном декоре фасада (но небо получится практически белым). Умная технология позволяет сбалансировать яркость и передать мельчайшие детали, не жертвуя ни освещенными, ни затемненными участками.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Если разобраться подробнее

И все же без терминологии не обойтись: в игру вступает понятие «динамический диапазон». Здоровый человек без труда различает и очень яркие, и очень темные объекты, просто переводя взгляд с одних на другие: к примеру, с пестрого фасада дворца Пена в Синтре на насыщенно-синюю мозаику в его арке.

Вот только фотокамеры устроены иначе: даже самый навороченный объектив не способен охватить полный спектр и точно передать детали и с яркостью 0, и с яркостью 100. Именно поэтому их динамический диапазон определяют как «узкий» или «широкий», «хороший» или «плохой». Камере доступен лишь ограниченный отрезок шкалы, в среднем от 30 % до 70 %. Чем шире динамический диапазон устройства, тем эффективнее оно балансирует яркость.

Как пользоваться режимом

Раз уж камера не может охватить идеальные 100 %, можно трижды приложить имеющиеся 45 % к разным отрезкам условной шкалы. Сперва будет заснята темная зона, затем средняя по яркости, а затем максимально яркая — и все это «склеится» в один гармоничный снимок.

Если же в руках фотоаппарат, придется покопаться в настройках: перейти в ручной режим М, выбрать оптимальные значения диафрагмы и выдержки (их подскажет автоматика) и щелкнуть первый кадр. Далее сдвигаем экспозицию (например, увеличиваем на треть значение выдержки) и щелкаем второй. Теперь возвращаемся к параметрам, изначально подсказанным автоматикой, и сдвигаем экспозицию в обратную сторону (например, уменьшаем выдержку на треть). И наконец, сводим фотографии в один HDR-кадр на компьютере (не исключено, что фотоаппараты последнего поколения будут оснащены такой функцией).

В чем подвох

Итак, режим HDR позволяет получить небывалую детализацию контрастных участков кадра. Но есть и минусы: во-первых, обладателям фотокамер предстоит повозиться. Во-вторых, многие HDR-пейзажи выглядят неестественными.

Человеческий глаз, хотя и различает весь динамический диапазон, привык к стандартным, неидеальным изображениям, его не смущают затемненные или пересвеченные участки. А вот подчеркнуто яркий и контрастный кадр подсознание воспринимает как нечто странное, инородное. Доказательство тому — работы фотографов, где и небо, и море, и облака, и деревья максимально насыщенны, но при этом, как ни парадоксально, совсем не реалистичны.

HDR-фотография превратилась в отдельное направление, но мода на него постепенно уходит в прошлое. Обыкновенные пейзажные снимки подкупают своей естественностью, а технологии хороши, но злоупотреблять ими, пожалуй, не стоит.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Кстати, найти и заказать смартфон с модным режимом HDR легко онлайн с промокодом в М.Видео.

Источник

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

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Содержание статьи

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.

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.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться 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.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться 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.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться 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.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

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+:

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.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

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

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

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

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

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.

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Смотреть картинку Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Картинка про Что такое hdr в смартфоне как пользоваться. Фото Что такое hdr в смартфоне как пользоваться

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:

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:

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.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *