a pregătit materialul

Rodion Danilov

Proprietarii celor mai recente modele de smartphone-uri probabil au văzut că au o aplicație foto cu suport HDR (High Dynamic Range) ). Utilizatorii mai experimentați știu ce este HDR, dar nu toată lumea înțelege cum și în ce cazuri este cel mai bine utilizată această funcție. În secțiunea „Instrucțiuni”, vom încerca să lămurim o parte din confuzie și să arătăm cum să profitați la maximum de HDR atunci când fotografiați cu un telefon mobil.

După cum știți, ochiul uman poate vedea mult mai mult „gamă dinamică înaltă” a unei scene decât orice cameră, ca să nu mai vorbim de o cameră a telefonului mobil. Putem distinge la fel de bine detaliile mici ale unei clădiri întunecate pe un cer luminos și, de exemplu, un avion care zboară sus deasupra ei. Dar știm cu toții ce se întâmplă dacă faci o fotografie a unei clădiri cu telefonul: se dovedește a fi prea întunecat, cu detalii foarte greu de văzut.

Fotografie cu expunerea cerului

Desigur, am putea încerca să remediem această problemă setând expunerea pe clădire în sine, evidențiind zona cu ea pe ecran. Cu această abordare, decorul clădirii este bine vizibil, dar cerul din fotografie s-a transformat într-o pată albă supraexpusă, neclară.

Fotografie cu expunerea clădirii

Scopul nostru este să ne unim cele mai bune caracteristici două fotografii, creând o singură imagine în care atât clădirea, cât și norii ar arăta grozav. Este exact ceea ce oferă tehnologia HDR. Fotografiile realizate cu HDR sunt în esență mai multe fotografii combinate la diferite expuneri.

Aplicația implicită pentru iPhone pentru fotografiere are funcționalitate HDR încorporată. Puteți activa HDR făcând clic pe butonul de opțiune din „camera”. Când modul HDR este activat, iPhone-ul va face automat fotografii HDR. Vă rugăm să rețineți că acest lucru durează mai mult decât fotografierea normală.

Cu toate acestea, aplicația încorporată pentru iPhone oferă rezultate destul de „slabe” și puteți face poze mult mai bune folosind programe speciale.

Fotografie realizată cu Pro HDR pe iPhone 5
Fotografie realizată folosind aplicația implicită pe iPhone 5

Una dintre cele mai populare și convenabile aplicații foto cu funcție HDR este Pro HDR(pentru iOS - 66 de ruble; pentru Android - 61,75 de ruble). Cu toate acestea, există și versiuni gratuite cu funcționalități limitate.

Aplicația Pro HDR oferă două moduri: automat și manual. Dacă selectați Auto, aplicația va analiza scena, va face o fotografie cu o expunere întunecată (cu lumini detaliate, dar mai puține detalii în umbre) și o expunere la lumină (cu umbre detaliate, dar puține detalii în lumini) și va combina cele două imagini.

Este posibil ca unele fotografii să nu arate suficient de naturale. Pentru a adăuga realism fotografiei tale, folosește cinci glisoare într-un panou de setări simplu și intuitiv. Acestea vă permit să reglați luminozitatea, contrastul, saturația, căldura și nuanța. Modul automat este destul de potrivit pentru majoritatea situațiilor; Modul manual este necesar numai atunci când filmați scenele cele mai contrastante.

Interfața panoului de setări în Pro HDR

Vă rugăm să rețineți că fotografiile HDR nu arată întotdeauna mai bine decât cele realizate în modul standard.Încercați să salvați atât fotografiile HDR, cât și cele „normale”, astfel încât să le puteți alege pe cele mai bune mai târziu.

Este nepotrivit să utilizați modul HDR atunci când fotografiați în mișcare. Datorită faptului că HDR combină expuneri multiple ale aceleiași scene; iar dacă tocmai aceste scene se schimbă, vei ajunge cu cele mai imprevizibile rezultate. Încercați să fotografiați în timp ce vă sprijiniți pe ceva stabil sau folosind un trepied.

Fotografie HDR făcută în mișcare

Pentru unii, primele fotografii cu o cameră digitală au fost făcute acum șapte ani, pentru alții – săptămâna trecută. Aproape toți ne-am pus întrebarea: de ce adesea în fotografii cerul albastru se transformă într-un fundal alb solid, iar în acele fotografii în care cerul nu a fost supraexpus, toate obiectele din prim plan se contopesc într-o pată întunecată.

Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru, să facem un mic experiment. Să setăm camera la prioritate de deschidere (AV) și să o îndreptăm spre cer pe vreme însorită. Să presupunem că camera a arătat viteza de expunere necesară de 1/2000 de secundă. Acum să măsurăm viteza de expunere necesară pe baza celei mai întunecate părți a motivului, de exemplu, hainele persoanei din fața ta. Primim 1/2 secundă. Această diferență de iluminare corespunde aproximativ așa-numitului interval dinamic al motivului. De obicei se calculează în trepte de expunere, iar în acest caz este egală cu 10 trepte. Să ne amintim că un pas corespunde unei schimbări duble a expunerii. În cazul nostru, aceasta este modificarea timpului de expunere de la 1/2000 la 1/2 secundă.

Ochii umani se pot adapta la schimbările de iluminare până la 24 de niveluri de expunere, astfel încât putem discerne detalii atât pe cerul deschis, cât și pe hainele întunecate. Dar senzorul camerei nu se poate adapta la lumină. Are o gamă dinamică fixă, adică diferența de iluminare dintre zona cea mai luminoasă a motivului pe care o poate capta fără a o transforma într-un punct alb supraexpus și cea mai întunecată zonă în care informațiile înregistrate nu sunt ascunse de zgomot. . Intervalul dinamic al senzorului majorității camerelor digitale este de aproximativ 9 trepte de expunere, ceea ce este mult mai mic decât atât capacitatea ochiului uman de a capta informații, cât și capacitatea filmului alb-negru cu intervalul său dinamic de până la 11 trepte.

Având în vedere aceste limitări ale fotografiei digitale, ne oferă capacitatea de a manipula imaginile pe computer. Prin urmare, ar fi destul de firesc să luăm mai multe cadre cu expuneri diferite, combinându-le într-una singură, ceea ce ne-ar oferi posibilitatea de a extinde semnificativ intervalul dinamic al imaginii. O astfel de metodă este de a lucra cu straturi în Photoshop și va fi descrisă mai târziu. A doua metodă - crearea HDR - va fi discutată acum.

HDR, sau mai precis, HDRI (High Dynamic Range Image), se referă la o imagine cu o gamă dinamică mai mare decât în ​​fotografiile obișnuite. Unde începe HDR este un subiect de multe dezbateri. În unele surse, limita se numește 13,3 pași de expunere, în altele - 9 pași, care se încadrează într-un fișier JPG obișnuit de 8 biți.

Din punct de vedere tehnic, HDR poate fi definit ca un fișier în care luminozitatea pixelilor este stocată nu sub formă întreagă, ci într-un format în virgulă mobilă. Pentru HDRI, sunt utilizate cele mai frecvente formate Radiance pe 32 de biți (.hdr) sau OpenEXR (.exr). Deoarece monitoarele convenționale nu pot afișa toate valorile de luminozitate într-un fișier pe 32 de biți, HDRI trebuie convertit într-o imagine de 8 sau 16 biți. Acest proces se numește mapare a tonurilor.

Vorbind despre ce nu este HDR, merită menționat că fotografiile pe 8 biți nu pot fi făcute în HDR, chiar dacă sunt procesate în programe speciale, cum ar fi Photomatix. De asemenea, o imagine obținută dintr-un fișier RAW cu umbre luminoase și lumini întunecate va fi pur și simplu o fotografie convertită din RAW, dar nu HDR.

2. Fotografiere pentru HDR

Pentru crearea HDR- a imaginii, trebuie să faceți mai multe fotografii cu expuneri diferite, surprinzând detalii atât în ​​părțile întunecate, cât și în cele luminoase ale motivului. După cum știți, puteți modifica expunerea căi diferite, dar în cazul HDR acest lucru ar trebui făcut prin schimbarea vitezei de expunere.

Cel mai fiabil mod de a fotografia pentru HDR arată astfel:

• Mai întâi, setați camera la modul de prioritate a diafragmei (AV) și selectați numărul de diafragmă dorit.
• Să setăm modul de măsurare a expunerii la zona minimă pe care o permite camera. Măsurarea la fața locului sau parțială este optimă, dar într-un pic, o metodă ponderată central va funcționa pentru majoritatea motivelor.
• Să măsurăm expunerea în zonele cele mai întunecate și luminoase. Pentru a face acest lucru, zona de interes pentru noi trebuie să fie în centrul cadrului. Să ne amintim aceste valori.
• Să instalăm camera pe un trepied, să comutăm în modul manual (M), să setăm același număr de diafragmă la care am făcut măsurătorile și să facem fotografii, crescând viteza obturatorului de la cea mai mică valoare la cea mai mare (sau invers) cu o diferență. de unul sau doi pași când fotografiați în format JPG sau doi sau trei pași când fotografiați în format RAW.

Dacă spațiul de pe cardul de memorie este important, puteți limita numărul de fotografii pe care le puteți face verificând histograma. Pe cea mai întunecată fotografie, histograma nu trebuie să ajungă la marginea din dreapta, iar pe cea mai deschisă fotografie, nu ar trebui să ajungă la marginea stângă. Este chiar mai bine dacă histograma începe la mijlocul scalei din fotografie cu viteza maximă a obturatorului. Apoi putem fi siguri că HDR-ul rezultat nu va avea zgomot în zonele întunecate dacă vrem să le luminăm.

În cazurile în care un trepied nu este disponibil sau nu poate fi utilizat, bracketing-ul expunerii (AEB) în combinație cu modul de fotografiere continuă poate ajuta. Setarea intervalului de expunere la +/- două trepte este de obicei suficientă pentru a crea HDR de înaltă calitate. În acest caz, cel mai bine este să utilizați măsurarea expunerii matriceale. Dacă este posibil, este mai bine să vă sprijiniți de un perete sau de o coloană pentru a reduce diferența de cadre cauzată de mișcare.

Este recomandabil să setați sensibilitatea atunci când fotografiați pentru HDR la valoarea minimă, deoarece majoritatea programelor HDR nu gestionează foarte bine zgomotul. Dacă valorile ridicate ale sensibilității nu pot fi evitate dintr-un motiv oarecare, este mai bine să utilizați Photoshop, deoarece acest program face o treabă foarte bună în eliminarea zgomotului în HDR.

3. HDR în acțiune

Să ne uităm la cum să creați HDRI și să faceți maparea tonurilor folosind exemplul Photoshop și Photomatics - programe cel mai des folosite în aceste scopuri.

3.1. Crearea HDR și Tone Mapping în Photoshop

Puteți crea HDR în Photoshop din fișiere JPG, TIF sau RAW. Pentru a face acest lucru, trebuie fie să selectați fișiere prin meniul File-Automate-Merge to HDR, fie să utilizați opțiunea Adăugare fișiere deschise dacă fotografiile sunt deja deschise. Dacă fotografierea s-a făcut de mână, puteți bifa opțiunea Încercați alinierea automată a imaginilor sursă. Rețineți că alinierea imaginilor necesită mult timp în Photoshop, până la 45 de minute pentru HDR din trei fișiere RAW. Dacă programul nu poate găsi date EXIF, vă va cere să le introduceți manual.

După calcule, va apărea fereastra de previzualizare HDRI. Deoarece monitoarele obișnuite nu sunt proiectate pentru a vizualiza imagini pe 32 de biți, doar o parte din întreaga gamă de lumină a acelei fotografii va fi vizibilă. În dreapta este o histogramă a HDRI rezultat. Prin mișcarea glisorului, puteți modifica gama imaginii și puteți vizualiza părți ale fotografiei cu iluminare diferită. Lăsați valoarea Bit Depth la 32 și faceți clic pe OK.

Acum puteți converti HDR în imagine obișnuită. Pentru început, este mai bine să convertiți la 16 biți pentru a reduce posibile pierderiîn timpul procesării ulterioare. Pentru a face acest lucru, selectați Image-Mode-16 Bits/Channel. Va apărea o fereastră cu patru opțiuni în partea de sus. În majoritatea cazurilor, doar ultima opțiune, Adaptarea Locală, prezintă interes. Pe lângă curbă, care funcționează ca curbele simple din Photoshop, există două opțiuni în această casetă de dialog: Rază și Prag. În timp ce curba este responsabilă pentru modificarea contrastului global, acești doi parametri determină contrastul local, contrastul de detaliu.

Raza determină câți pixeli să luați în considerare ca zonă „locală” atunci când schimbați contrastul. Valorile prea scăzute fac imaginea plată, valorile prea mari pot duce la apariția de halouri de lumină, în special cu valori mari ale celui de-al doilea parametru, Pragul.

Pragul determină cât de pronunțat va fi contrastul local.

Acum tot ce rămâne este să lucrezi cu curba. Pentru a afla unde se află valoarea luminii unei zone de imagine pe curbă, ar trebui, ca în curbele obișnuite, să mutați cursorul peste această zonă a imaginii. Ca ultimă soluție, puteți face mai multe imagini cu parametri diferiți de mapare tonale, apoi le puteți combina cu diferite moduri de suprapunere sau puteți ascunde părți ale straturilor cu măști. Înainte de a face clic pe OK, cel mai bine este să salvați setările pe curbă, astfel încât să le puteți modifica ulterior dacă este necesar sau să le utilizați pentru imaginile realizate în aceleași condiții.

Puteți pune toate întrebările despre crearea imaginilor HDR în secțiunea „Întrebări pentru un expert”. Pe pagina următoare este o prezentare generală a principalelor programe pentru crearea HDR.

3.2. HDR și Tone Mapping în Photomatix

Să creăm un fișier HDR din mai multe fotografii. Pentru a face acest lucru, puteți selecta fotografii prin HDR-Generate-Browse sau deschideți imaginile dorite, selectați meniul HDR-Generate și bifați Use Opened Images. A doua opțiune nu funcționează pentru fișierele RAW, deoarece Photomatix creează automat pseudo-HDRI din acestea. Dacă Photomatix nu poate găsi datele EXIF, va încerca să le aproximeze. Cel mai adesea rezultatul nu este rău deloc, dar în această etapă puteți ajusta datele de expunere. Ca și în Photoshop, este mai bine să furnizați datele corecte aici.

După ce fișierele sunt selectate, va apărea următoarea fereastră. Vă permite să selectați diferite opțiuni pentru a crea HDR. Dacă există posibilitatea ca poziția camerei să fi fost ușor modificată în timpul fotografierii, atunci poate fi verificată Alinierea imaginilor sursă. Photomatix, când selectați opțiunea Încercați să reduceți artefactele fantomă, va încerca să minimizeze diferențele de fotografii datorate obiectelor în mișcare. Dacă aceste obiecte aparţin prim plan, de exemplu, acestea sunt oameni sau ramuri legănate, atunci este mai bine să selectați Moving Objects/People, și selectați High din meniul Detection. Din experiența mea, este mai bine să nu activezi opțiunea de corecție a undelor fără ea, rezultatele sunt de obicei mai bune. În setările Curbei de răspuns tonal din partea de jos, este mai bine să părăsiți Profilul de culoare Take Tone Curve Of Color.

Odată ce calculele sunt finalizate, imaginea poate fi rotită utilizând Utilitare-Rotire-În sensul acelor de ceasornic/În sens invers acelor de ceasornic. Monitoarele obișnuite nu pot afișa întreaga gamă dinamică a unei imagini HDR create, dar părți din aceasta pot fi vizualizate folosind fereastra HDR Viewer. Prin View-Default Options-HDR puteți configura dacă această fereastră va apărea sau nu. HDR Viewer poate fi lansat și folosind combinația de taste Ctrl+V.

Acum puteți începe să transformați HDR într-o formă accesibilă monitoarelor normale. Selectați Maparea tonurilor HDR (Ctrl+T). Va apărea o fereastră cu diverse setări care vor determina fotografia finală, cât de realistă sau suprarealistă va fi. În câmpul Method, selectați Details Enhancer. O altă metodă, Tone Compressor, poate da rezultate destul de bune și realiste, dar oferă mai puține opțiuni de control pentru maparea tonurilor.

Să aruncăm o privire la ce înseamnă diferitele setări de mapare a tonurilor.

Putere- controlează influența altor parametri asupra rezultatului final.

Saturația culorii- saturația culorii imaginii rezultate.

Netezire usoara- este responsabil pentru netezimea tranzițiilor luminii. Ea este cea care este vinovată pentru ghostingul care este caracteristic multor fotografii HDR. Este mai bine să setați această valoare la maxim.

Luminozitate- determină nivelul general de lumină al fotografiei. Mărirea acestei setări luminează umbrele, distribuind valorile luminii mai uniform pe histogramă, dar în același timp scoate la iveală zgomotul în umbre.

Micro contrast- determină contrastul luminos în detaliu.

Micro Netezire- reduce contrastul local al detaliilor, influența parametrului anterior. Setările prea mari vor avea ca rezultat o fotografie plată cu valori slabe de evidențiere locală, în timp ce scăderea acestei setări va crește zgomotul și poate duce la pete gri închis în zonele cu lumină medie.

Clip alb/negru- definește valoarea după/înainte de care se întrerupe informațiile în culori deschise/întunecate.

Adâncime de ieșire- pentru imaginile pe care încă urmează să le procesați într-un editor grafic, este mai bine să îl setați la 16 biți.

Câteva opțiuni destul de utile au fost adăugate în versiunea 2.5: Temperatura de culoare- schimbă temperatura de culoare a imaginii în raport cu HDRI original.

Saturație Highlights/Sdows- modificați saturația tonurilor întunecate/luminoase. Aceste opțiuni funcționează cu imaginea HDR originală, cu umbrele/luminile motivului real, deci nu sunt aceleași cu Balanța culorilor sau Culoarea selectivă din Photoshop.

Netezirea luminii/umbrelor- controlați schimbarea contrastului în culorile închise și deschise.

Tăierea umbrelor- întunecă zonele întunecate care conțin de obicei mult zgomot în HDR.

De obicei, contrastul local al fotografiei rezultate este mai mic decât cel al previzualizării. Acest lucru se întâmplă deoarece maparea tonale este calculată ținând cont de dimensiunile zonelor de contrast locale și globale, care variază în funcție de dimensiunea imaginii. Diferența dintre rezultatul final și previzualizare va fi mai mare, cu atât diferența dintre imaginea însăși și copia acesteia din fereastra de previzualizare va fi mai mare.

În acest caz, sau dacă din alt motiv rezultatul nu vi se potrivește, puteți reveni la fișierul HDR utilizând opțiunea HDR-Anulați maparea tonurilor.

4. Amestecarea expunerii

Pe lângă crearea HDR, există o altă modalitate de a crește gama dinamică a fotografiilor. Această metodă funcționează pentru orice număr de fotografii făcute pe un trepied, dar pentru simplitate ne vom limita la două fotografii. În Photoshop, ambele fotografii sunt copiate într-un singur fișier ca straturi și o mască este adăugată celui de sus.

În cele mai simple cazuri, când părțile luminoase și întunecate ale imaginii sunt separate printr-o linie dreaptă a orizontului, este suficient să pictezi masca cu un gradient de la alb la negru, simulând un filtru de gradient gri cunoscut din fotografia analogică. Dacă țineți apăsat Shift în timp ce creați un gradient vertical, veți obține o tranziție orizontală lină.

Mult mai des ca asta metode simple Este imposibil să te descurci: părțile întunecate și luminoase ale fotografiei sunt separate printr-un chenar neuniform sau împrăștiate în întreaga fotografie. În acest caz, masca va trebui ajustată la cazul specific. Pentru a face acest lucru, plasați stratul cu fotografia mai întunecată deasupra și adăugați o mască. Mai întâi, să facem o schiță aproximativă a distribuției luminozității pe mască. Acest lucru se poate face în mai multe moduri.

Prima cale:

• Selectați un strat mai contrastant și copiați-l (Ctrl+C).
• În lista de canale din stratul superior, selectați o mască.
• Copiați (Ctrl+V).

Pentru a doua metodă, stratul superior nu ar trebui să aibă la început o mască.

• Printre canalele RGB ale unui strat mai contrastant, selectați canalul cel mai contrastant.
• Selectați-l făcând clic cu mouse-ul în timp ce țineți apăsat Ctrl.
• Adăugați o mască în stratul superior. Se va completa automat cu informații de la canalul selectat.

După crearea unui gol de mască, contrastul acestuia poate fi mărit cu curbe sau puteți face o mască constând numai din negru și flori albe filtru Filtru-Schiță -Ștampilă. Adevărat, funcționează doar în modul de 8 biți. Cel mai adesea, după aceasta, trebuie să ajustați cu atenție masca cu perii, schimbând transparența, dimensiunea și neclaritatea marginilor pensulei.

Photomatix ofera si mai multe metode de combinare a expunerilor, care uneori dau rezultate foarte bune. Pentru a face acest lucru, deschideți fotografiile și selectați una dintre metodele din meniul Combinare. Cele mai bune rezultate sunt obținute de H&S-Auto și H&S-Adjust. În cel de-al doilea caz, valoarea Punct de amestecare poate fi folosită pentru a specifica din ce fotografii este de preferat să se preia informații. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât este mai mare efectul pe care imaginile mai ușoare îl vor avea asupra rezultatelor. Parametrul Radius vă permite să controlați cât de precis se suprapun expunerile.

5. Post-procesare

Imaginile HDR trebuie de obicei procesate după maparea tonurilor pentru a adăuga contrast și culori corecte. În plus, imaginile obținute în Photomatix, la anumite setări, au o particularitate: umbrele din ele sunt mai deschise decât în ​​cele mai luminoase dintre imaginile originale, iar zonele luminoase sunt mai întunecate decât în ​​cele mai întunecate. Pentru a face din nou imaginea mai aproape de realitate, ar trebui să o deschideți în Photoshop, să copiați cea mai deschisă dintre fotografiile originale deasupra în modul Întunecare și pe cea mai întunecată în modul Decolorare. Este posibil să fie nevoie să adăugați măști acestor imagini și să ștergeți unele părți cu o perie cu margini moi, cu o transparență de 10-30%.

Unele programe care funcționează cu HDR pot distorsiona culorile și saturația culorilor în maparea tonurilor. În majoritatea cazurilor, această problemă poate fi corectată în Photoshop: copiați imaginile originale ca straturi pe imaginea HDR rezultată și schimbați modul de suprapunere la Culoare sau Saturație, revenind astfel culorilor naturale. În zonele de supraexpunere și de umbră, trebuie utilizate culorile din surse subexpuse și, respectiv, supraexpuse.

6. Programe alternative pentru lucrul cu HDR

Acest articol a analizat în detaliu Photoshop și Photomatix, dar pe lângă ele există și alte programe care vă permit să creați HDR și să faceți maparea tonurilor. De asemenea, merită să acordați atenție acestor programe alternative.

EasyHDR- un program cu o interfață convenabilă, intuitivă și un număr mare de opțiuni. Mai flexibile decât Photoshop, rezultatele mapării tonurilor arată mai naturale decât rezultatele Photomatix.

Artizen HDR - editor grafic, în care lucrul cu HDR nu este funcția principală. Crearea HDRI și maparea tonurilor sunt realizate destul de bine.

Picturenaut - program gratuit pentru lucrul cu HDR. Face o treabă bună de mapare a tonurilor, dar cu o gamă dinamică foarte mare poate fi dificil să găsești setările adecvate.

Qtpfsgui- oferă mai mulți algoritmi care diferă în parametri, rezultate și timp de calcul. După maparea tonurilor, rezultatele sunt salvate în diferite ferestre, ceea ce face posibilă compararea și selectarea parametrilor optimi.

Ulead PhotoImpact- renumit editor grafic. Controlul cărucioarelor de cartografiere a tonurilor nu este foarte convenabil, dar rezultatele sunt mai mult sau mai puțin satisfăcătoare.

Vizualizare HDR- un mic program pentru vizualizarea HDRI. Vă permite să măriți și să micșorați expunerea, salvați imaginea la expunerea selectată în format bmp.

Tehnologia HDR îi poate ajuta pe fotografii să depășească limitele intervalului dinamic al senzorului camera digitala. Unele programe vă permit, de asemenea, să creați imagini care arată mai mult ca picturi suprarealiste decât fotografii. În ce cazuri are sens să extinzi intervalul dinamic al unei fotografii, cât de realistă va fi fotografia finală - fiecare decide singur. Lucrul cu HDR ne oferă această alegere minunată.

Camerele din linia de smartphone-uri Pixel și Nexus nu au fost niciodată remarcabile, dar în ultimii patru ani au făcut un salt puternic înainte și acum ocupă primele rânduri ale ratingurilor. De ce s-a întâmplat? Pentru că Google a introdus un motor software de post-procesare a fotografiilor numit HDR+. În acest articol vă vom spune cum funcționează și cum să activați HDR+ pe smartphone-ul dvs., indiferent de marca acestuia.

Ce este HDR

Pentru a înțelege pe deplin cum funcționează HDR+, mai întâi va trebui să înțelegeți HDR obișnuit.

Principala problemă a tuturor camerelor smartphone este dimensiunea mică a matricei (sau mai bine zis, celulele foto) și, ca urmare, acoperirea insuficientă a intervalului dinamic. Pentru a corecta acest neajuns, a fost dezvoltat algoritmul HDR (High-Dynamic Range), al cărui principiu este următorul: camera ia un cadru cu un nivel de expunere standard pentru o anumită scenă, apoi ia un cadru subexpus, în care doar zonele supraexpuse ale imaginii originale vor fi vizibile clar, apoi O fotografie supraexpusă în care sunt vizibile doar părțile întunecate ale fotografiei originale și orice altceva este supraexpus. Apoi, imaginile sunt suprapuse una peste alta și combinate folosind algoritmi speciali, a căror calitate depinde de producătorul software-ului camerei. Rezultatul este o fotografie cu detalii bune atât în ​​zonele umbre, cât și în zonele mai luminoase.

Dezavantajele HDR sunt evidente: un timp lung de fotografiere duce la faptul că obiectele în mișcare prinse în cadru vor apărea duble, iar chiar și o ușoară tremurare va estompa imaginea.

Ce este HDR+

Capetele inteligente au venit cu un algoritm care nu are dezavantajele HDR. Cu toate acestea, are un singur lucru în comun cu HDR: numele său.

HDR+ înseamnă High-Dynamic Range + Low Noise. Și-a câștigat faima pentru o serie de capabilități remarcabile: algoritmul este capabil să elimine zgomotul practic fără pierderi de detalii, să îmbunătățească calitatea redării culorilor, ceea ce este extrem de important atunci când iluminare slabă iar de-a lungul marginilor cadrului, în același timp extinde foarte mult intervalul dinamic al fotografiei. HDR+, spre deosebire de HDR standard, este aproape imun la tremuratul smartphone-ului și mișcarea în cadru.

Primul smartphone care a suportat HDR+ a fost Nexus 5. Datorită balansului de alb care nu este cel mai bun și deschiderii mici (f2.4), camera acestui smartphone a fost considerată nimic mai mult decât o medie solidă. Totul s-a schimbat odată cu lansarea actualizării Android 4.4.2. Acesta a fost ceea ce a adus cu el suport pentru modul HDR+ și o calitate uimitoare a fotografiilor nocturne. Deși nu erau foarte luminoase pe întregul câmp al cadrului, datorită HDR+ nu conțineau practic niciun zgomot, păstrând în același timp detalii fine și aveau o reproducere excelentă a culorilor (pentru smartphone-uri în 2013).

Istoria HDR+

Cum a creat o companie care nu a făcut niciodată camere foto un algoritm care face minuni folosind camere Nexus și Pixel obișnuite, conform standardelor emblematice?

Totul a început în 2011, când Sebastian Thrun, șeful Google X (acum doar X), căuta o cameră pentru ochelarii de realitate augmentată Google Glass. Cerințele de greutate și dimensiune au fost foarte stricte. Dimensiunea matricei camerei trebuia să fie și mai mică decât la smartphone-uri, ceea ce ar avea un efect extrem de prost asupra intervalului dinamic și ar duce la mult zgomot în fotografie.

A existat o singură cale de ieșire - încercați să îmbunătățiți fotografia în mod programatic, folosind algoritmi. Această problemă urma să fie rezolvată de Marc Levoy, lector la departamentul de informatică de la Universitatea Stanford și expert în domeniul fotografiei computaționale. A lucrat la tehnologia de captare și procesare a imaginilor bazată pe software.

Mark a format o echipă cunoscută sub numele de Gcam, care a început să studieze Image Fusion, o metodă bazată pe combinarea unei serii de imagini într-un singur cadru. Fotografiile procesate folosind această metodă au fost mai luminoase și mai clare și au avut puțin zgomot. În 2013 tehnologia a debutat pe Google Glass, iar apoi, mai târziu în același an, redenumit HDR+, a apărut în Nexus 5.

Cum funcționează HDR+

Dar extinderea intervalului dinamic? După cum știm deja, folosirea unei viteze rapide a obturatorului ne salvează de zonele supraexpuse. Tot ce rămâne este să eliminați zgomotul din zona întunecată folosind algoritmul descris anterior.

În etapa finală, se efectuează postprocesarea imaginii rezultate: algoritmul minimizează vignetarea cauzată de lumina care lovește matricea într-un unghi înclinat, corectează aberația cromatică prin înlocuirea pixelilor de la marginile cu contrast ridicat cu cei învecinați, crește saturația verzilor. , schimbă nuanțele de albastru și violet către albastru, îmbunătățește claritatea (sharpening) și efectuează o serie de alți pași care îmbunătățesc calitatea fotografiei.

În stânga este o fotografie de la o cameră Samsung stoc în HDR, iar în dreapta este o fotografie creată în Gcam în HDR+. Se poate observa că algoritmul a sacrificat detaliile cerului pentru a desena obiecte pe pământ.

HDR înseamnă gamă dinamică ridicată, pentru o utilizare mai scurtă și mai convenabilă este folosit abreviere engleză,HDRI - imagine cu gamă dinamică înaltă. HDR este un tip de fotografie care vă permite să creați imagini cu o gamă dinamică mai mare decât este posibil în mod normal.

Pentru a înțelege ce este și a înțelege cum să îl utilizați, mai întâi trebuie să înțelegeți ce este intervalul dinamic.

Interval dinamic

Gama dinamică este o măsură a spectrului de iluminare activată diferite niveluri- de la cele mai închise negre la cele mai strălucitoare albe - ce poate fi afișat pe cameră. Intervalul dinamic determină cantitatea de contrast pe care o puteți capta sau afișa fără a pierde detalii.

Intervalul dinamic pe care îl puteți captura cu o cameră este semnificativ mai mare decât ceea ce poate fi afișat pe monitor.

De ce este asta atât de important?

Unele scene pot avea prea mult contrast din cauza anumitor tipuri de iluminare. De aceea, experții sfătuiesc să se evite filmarea la prânz în condiții luminoase. lumina soarelui, deoarece camerele nu pot face față întregii game de lumină. În lumină slabă, pot apărea alte probleme - imaginea va fi prea slabă și va lipsi contrastul. Drept urmare, fotografia va avea umbre moi, dar cadrul în sine va fi puțin simplu.

Imagine de tonuri medii

Există modalități de a evita acest lucru?

Când fotografiați digital, aceste probleme sunt mult mai ușor de rezolvat, deoarece rezultatul fotografierii este vizibil instantaneu pe afișaj. În funcție de cadrul rezultat, puteți modifica setările camerei sau unghiul. De asemenea, putem folosi blițul pentru a reduce contrastul într-o zi însorită și să folosim un filtru special pentru a echilibra diferența de luminozitate dintre cer și peisaj.

Mai mult, există tehnici de procesare care pot fi folosite în Photoshop, mai ales dacă fotografierea a avut loc în modul RAW, ceea ce vă permite să obțineți imagini cu detalii maxime în zonele cele mai întunecate și luminoase ale cadrului.

Cum funcționează HDR?

HDR permite utilizarea unui interval mai mare de luminozitate într-o imagine, iar intervalul poate fi mult mai mare decât într-o imagine normală. True Image HDR este creată din mai multe fotografii ale aceleiași scene, realizate cu expuneri ușor diferite.

Fiecare expunere surprinde o parte din intervalul tonal. Acestea sunt apoi combinate într-o singură imagine folosind un software special.

Ce înseamnă?

True Image HDR conține o gamă mult mai mare de tonuri - prea multe, de fapt, pentru a fi afișate pe un monitor normal de computer sau atunci când sunt imprimate pe hârtie.

Acestea sunt de obicei stocate ca fișiere pe 32 de biți care pot transmite până la 4.300.000 de nuanțe ale fiecărui canal de culoare. Prin comparație, un fișier JPEG standard poate transmite 256 de tonuri (8 biți) pe canal, iar un fișier RAW poate transmite între 4.000 (12 biți) și 16.000 (16 biți) de tonuri pe canal.

Deci ce faci cu acest fișier foarte mare?

Următorul pas pentru majoritatea imaginilor HDR este maparea tonurilor. Programul folosește o imagine HDR pe 32 de biți pentru a crea o imagine cu o gamă de contrast care poate fi reprodusă în imprimare sau pe un monitor.

Fiecare valoare tonală va fi recalculată la o scară diferită. Rezultatul este o nouă imagine în care puteți vedea toate detaliile atât în ​​zonele cele mai luminoase, cât și în cele mai întunecate zone de umbră. Aceasta este importanța mapării tonurilor pe care o puteți obține din HDR.

Cum să folosești HDR în mod creativ?

Mulți entuziaști nu folosesc doar HDR în combinație cu software-ul, ci depășesc asta. Ei și-au pus sarcina să nu creeze o imagine realistă, ci se străduiesc să creeze un original imagine artistică, care nu mai pare realist. Efectul rezultat este similar cu cel folosit în stilul hiperrealist al picturii. Unora le place, altora nu.

Imagine la cea mai luminoasă expunere

Ce software este necesar?

Există multe programe care includ HDR - inclusiv cele gratuite. Cel mai faimos program este Photomatix Pro, dar ultima versiune Photoshop (CS5) are un centru HDR încorporat.

În mod obișnuit, programele HDR au o gamă de glisoare pentru a vă ajuta să controlați tonul și vă oferă posibilitatea de a face efectul așa cum doriți.

Cum să fotografiați cu HDR?

În esență, procesul este același cu bracketing-ul. Numărul de fotografii de care veți avea nevoie depinde în mare măsură de gama tonală reală a scenei pe care o filmați. Cu cât contrastul este mai mare, cu atât ar trebui să faceți mai multe fotografii.

În mod obișnuit, sunt făcute trei fotografii, dar, în funcție de situația de fotografiere, poate fi necesar să faceți până la nouă fotografii, fiecare cu una sau două opriri diferite de cea anterioară. niste Camere DSLR au AEB (bracketing automat al expunerii), care vă va permite să faceți acest lucru fără dificultăți suplimentare.

Cea mai întunecată imagine de expunere

Ce alte setări ar trebui să folosesc?

Secvența fotografiilor dvs. ar trebui să fie cât mai apropiată de conținut una de cealaltă (deși, evident, luminozitatea va varia). Orice modificare cauzată de mișcare poate crea un halou cu care software-ul dvs. trebuie să se ocupe.

Ce este HDR în camera unui smartphone? În ce situații poate HDR pe telefon să îmbunătățească semnificativ calitatea unei fotografii și când este complet inutilă?

Modul High Dynamic Range (abreviat HDR) a apărut relativ recent în camerele smartphone-urilor. Cu toate acestea, noutatea tehnologiei nu a împiedicat HDR să pătrundă atât în ​​flagship-urile scumpe, cât și dispozitive mobile cu capacităţi mai modeste. Dar este acest mod la fel de bun pe cât spun marketerii de la producătorii de smartphone-uri? Să încercăm să descoperim această problemă și să aflăm cine și când va folosi Gama dinamică înaltă?

Ce este HDR

Interval dinamic ridicat este modul special lucru, declanșând filmarea unei serii de cadre cu prelucrarea ulterioară a rezultatelor. Rezultatul procesării este o singură imagine, asamblată ca un puzzle din cele mai de succes piese ale seriei.

Prezența modului HDR pe telefon vă permite să realizați fotografii cu succes nu numai în condiții ideale. Faptul este că fiecare dintre fotografiile din serie, dezasamblate în puzzle-uri, este realizată pe diferite setări ale camerei. Drept urmare, o parte a cadrului se dovedește mai bună, iar cealaltă - mai proastă.

Apoi, un algoritm special asamblează un cadru aproape perfect din cele mai concentrate, contrastante și clare puzzle-uri, suprimând orice zgomot și crescând claritatea și saturația. Așa se formează lovitura perfectă în condiții non-ideale.

Cum funcționează HDR

Modul HDR într-o cameră de smartphone este implementat prin utilizarea de software și hardware. Primii sunt responsabili de post-procesare, iar cei din urmă de acumularea de informații.

Dintre hardware-ul camerei smartphone, modulul de autofocus este cel mai implicat în HDR. El este cel care îndreaptă lentila alternativ spre obiectele din prim-plan și către elementele din fundal. În plus, atenția focalizării automate este atrasă și de cele mai luminoase/întunecate obiecte, precum și de elemente ale cadrului cu diferite niveluri de contrast. Toate sunt filmate atât „în focalizare”, cât și în modul defocalizare.

În plus, HDR încarcă și mecanismele responsabile pentru viteza obturatorului și expunerea camerei smartphone. Toate cadrele dintr-o serie sunt fotografiate cu perioade de expunere diferite, așa că împreună cu autofocusul, obturatorul electronic funcționează și pentru a crea fotografia perfectă. Intervalele variate în care obturatorul permite luminii să pătrundă în senzor pot îmbunătăți atât zonele luminoase, cât și cele întunecate ale imaginii. Primele sunt fotografiate cu o viteză scurtă de expunere, iar cele din urmă cu o expunere lungă.

Exemplu. Când fotografiați un peisaj urban sau peisaj într-o zi însorită, precum și când fotografiați seara, apare o dificultate. Zonele bine iluminate vor deveni supraexpuse dacă setați expunerea pentru zonele de umbră și invers, „umbra” va deveni prea întunecată dacă optimizați viteza obturatorului și expunerea pentru zonele luminoase. HDR vă permite să faceți mai multe fotografii - unele cu setarile ideale pentru umbră, altele - cu tincturi pentru zona de lumină, apoi puneți împreună un cadru impecabil (pe cât posibil). În urma tuturor acestor dansuri cu tamburina, zonele luminoase vor deveni puțin mai întunecate, iar cele întunecate vor deveni puțin mai deschise, ceea ce se vede clar în exemplul unei imagini de la camera Google Pixel. (HDR este activat în cameră în a doua fotografie).

După ce informațiile au fost acumulate, se activează a doua etapă a HDR pe telefon - procesarea cadrelor puzzle rezultate și formarea unei imagini din ele cu detalii și claritate ideale a imaginii. În acest scop, se scriu algoritmi și programe speciali, care sunt optimizate pentru capacitățile chipset-urilor procesorului și caracteristicile camerei (viteza obturatorului și focalizarea automată, sensibilitatea la lumină a matricei, deschiderea obiectivului camerei și așa mai departe).

După procesarea puzzle-urilor, utilizatorul primește o fotografie finisată cu caracteristici îmbunătățite. În acest caz, nu există nicio modalitate de a pătrunde în cadre intermediare; Pentru proprietarul unui smartphone, toată această procedură arată ca afișarea unui instantaneu pe ecran cu o ușoară întârziere.

Dezavantajele modului HDR

Optimizarea întârzie formarea cadrelor și supraîncărcă chipsetul smartphone-ului, consumând resurse de calcul. Dar poți trăi cu aceste neajunsuri. La urma urmei, aproape toate aplicațiile îngheață și îngheață cipul. Cu toate acestea, modul HDR activat în camera smartphone-ului are dezavantaje mai serioase care îi limitează domeniul de aplicare.

În primul rând, vorbim despre incapacitatea de a captura obiecte dinamice. Mai simplu spus, oamenii, animalele, vehiculele și alte obiecte animate și neînsuflețite în mișcare nu pot fi fotografiate folosind HDR pe un telefon. În acest fel veți obține pete neclare în loc de un cadru clar, deoarece obiectul se mișcă în raport cu fotograful.

În al doilea rând, HDR activ într-o cameră de smartphone suprimă, sau mai degrabă medie, luminozitatea cadrului. Cel mai simplu algoritm de procesare implică pur și simplu stratificarea imaginilor puzzle una peste alta, astfel încât o imagine fără modul dinamic activat va avea un prim plan sau un fundal mai luminos decât un cadru HDR.

Iar performanța unei camere de smartphone cu HDR activ are de suferit foarte mult. Acest lucru este vizibil mai ales la gadgeturile cu procesoare slabe care nu se pot lăuda cu viteza de calcul. Unii proprietari de astfel de telefoane susțin chiar că le este mai ușor să ia 5-10 cadre simple și să o aleagă pe cea mai reușită dintre ele, decât să aștepte ca imaginea HDR să fie procesată.

Toate acestea, desigur, își impun limitările asupra practicii de utilizare a modului HDR pe telefon.

Cine are nevoie de modul HDR și când?

Ar trebui să activați HDR în camera smartphone-ului în următoarele cazuri:

• Când este pus în scenă fotografie de portret. În acest caz, luminozitatea scăzută fundal poate fi prezentată ca o soluţie artistică.
• În timpul fotografierii peisaj, când toată puterea modului hardware-software este direcționată spre fundal.
  Când lucrați cu obiecte mici - când fotografiați pentru cataloage și așa mai departe. În acest caz, fotograful poate conta pe detalii ridicate, permițându-i să vadă toate nuanțele lotului sau produsului.
• Pentru fotografia de stradă a obiectelor statice. Folosind HDR pe telefon, puteți face o fotografie grozavă a exteriorului unei clădiri, a unei mașini parcate sau a oricărui punct de reper.

O analiză a avantajelor și dezavantajelor modului High Dynamic Range ne conduce la astfel de concluzii. Ei bine, dacă cititorii noștri au propria părere, susținută de experiență practică, atunci ei pot completa concluziile noastre în comentariile acestui articol.