Что такое HDR? Все, что вы хотели знать о динамическом диапазоне

Что такое HDR? Все, что вы хотели знать о динамическом диапазоне

Так что же такое HDR в фотографии? Коротко говоря, HDR технологии позволяют делать снимки высокой контрастности и при этом сохранить все важные детали в тенях и светлых областях изображения. Высокий динамический диапазон может привести к появлению погрешностей и некоторых неточностей. В этой статье мы постараемся ответить на все вопросы о HDR изображениях, которые могли бы возникнуть у вас.

Что такое означает HDR?

HDR означает – высокий динамический диапазон, для более краткого и удобного использования используется английская аббревиатура, HDRI – высокий динамический диапазон изображения. HDR является одним из видов фотографии, которая позволяет создавать изображения с большим динамическим диапазоном, чем это возможно обычно.

Чтобы понять, что это такое и понять как это использовать, в первую очередь необходимо понять, что из себя представляет динамический диапазон.

Динамический диапазон

Динамический диапазон является мерой спектра освещения на различных уровнях – от самого темных черных оттенков до самых ярко белых – что может быть отображено на фотокамере. Динамический диапазон определяет количество контраста, который вы можете зафиксировать или отобразить без потери деталей.

Динамический диапазон, который вы можете зафиксировать с помощью камеры, значительно выше, чем тот, что может быть отображен на вашем мониторе.

Почему это так важно?

Некоторые сцены могут быть слишком контрастными, из-за определенного типа освещения. Именно поэтому, специалисты советуют избегать съемок в полдень при ярком солнечном свете, так как камеры не справляются с полным диапазоном света. При низкой освещенности, могут возникнуть другие проблемы – изображение будет слишком тусклым, не контрастным. В результате на фотографии будут мягкие тени, но сам кадр будет немного невзрачным.

Изображение при средних тонах

Существуют ли способы избежать этого?

При цифровой съемке эти проблемы решать гораздо проще, так как результат съемки виден на дисплее моментально. В зависимости от получившегося кадра, вы можете изменить настройки камеры, или сменить ракурс. Мы также можем использовать вспышку, чтобы уменьшить контраст в солнечный день и использовать специальный фильтр, чтобы сбалансировать разницу яркости между небом и ландшафтом.

Более того, существуют приемы обработки, которые можно использовать в Photoshop, особенно, если съемка происходила в режиме RAW, что позволяет получать снимки, с максимальной детализацией в самых темных и самых светлых областях кадра.

Как же работает HDR?

HDR позволяет использовать больший диапазон яркости в изображении, причем диапазон может быть гораздо больший, чем в обычном изображении. True Image HDR создается из нескольких снимков одного и того же сюжета, сделанные с немного разной экспозицией.

Каждая экспозиция захватывает часть тонального диапазона. Затем они объединяются в одно изображение, с помощью специального программного обеспечения.

Что имеется в виду?

True Image HDR содержит гораздо больший диапазон тонов – слишком много, на самом деле, для отображения на нормальном мониторе компьютера или при распечатке на бумаге.

Они, как правило, хранятся в виде 32-разрядных файлов, которые позволяют передать до 4300000 оттенков каждого цветового канала. Для сравнения, стандартный файл JPEG позволяет передать 256 (8 бит) оттенков на каждый канал, и RAW файл передает от 4000 (12-бит) до 16000 (16-бит) оттенков на каждый канал.

Итак, что же делать с этим очень большим файлом?

Следующим этапом для большинства изображений HDR является тональное отображением. При этом программа использует 32-разрядное HDR изображение, чтобы создать изображение с контрастным диапазоном, который может быть передан при печати или на мониторе.

Каждое тональное значение будет пересчитано при другом масштабе. В итоге создается новое изображение, в котором вы можете видеть все детали и в ярких бликах, и в самых темных областях теней. В этом и состоит вся важность тонального отображения, которое вы можете получить от HDR.

Как творчески использовать HDR?

Многие энтузиасты используют не только HDR в сочетании с программным обеспечением, они пошли дальше. Они ставят перед собой задачу не создать реалистичный образ, они стремятся создать оригинальный художественный образ, который уже не выглядит реалистично. Полученный эффект аналогичен тому, который используется в гиперреалистичном стиле в живописи. Кому-то это нравится, а кому-то нет.

Изображение при наиболее яркой экспозиции

Какое программное обеспечение необходимо?

Есть много программ, которые включают в себя HDR – в том числе и бесплатных. Наиболее известной программой является Photomatix Pro, но последняя версия Photoshop (CS5) имеет встроенный HDR-центр.

Обычно в HDR программах есть целый ряд ползунков, которые помогут вам контролировать тон, и дадут возможность делать эффект таким, как вам нравится.

Как снимать с HDR?

По существу, процесс такой же как и при брекетинге. Количество снимков, которые вам потребуются, во многом зависит от фактического тонального диапазона сцены, которую вы снимаете. Чем больше контраст, тем больше кадров вам следует сделать.

Обычно делается три фотографии, но в зависимости от съемочной ситуации, вам может потребоваться сделать целых девять снимков, каждый из которых на одну-две остановки отличается от предыдущего. Некоторые зеркальные камеры обладают AEB (автоматическим брекетингом экспозиции), который позволит вам сделать это без дополнительных трудностей.

Изображение при наиболее темной экспозиции

Какие другие настройки я должен использовать?

Последовательность в ваших кадрах должна быть максимально близкой по содержанию друг к другу, на столько, насколько это возможно (хотя, очевидно, яркость будет меняться). Любые изменения, вызванные движением, могут создать ореол, с которым затем придется справляться вашему программному обеспечению.

Выберите ручную фокусировку, используйте штатив и установите режим приоритета диафрагмы (так глубина резкости остается постоянной). Установите камеру в режим непрерывной съемки.

Есть ли более простой способ?

Создание HDR изображений требует от фотографа некоторых усилий и во время съемки, и в процессе обработки, но она относительно проста. Однако, есть и более простые способы.

Ряд программ предлагают ложные эффекты HDR, который может создать реалистичный HDR снимок с помощью только одного кадра. Кроме того, ряд зеркальных и компактных фотоаппаратов оснащены встроенным режимом автоматического HDR. В этом режиме камера сделает несколько последовательных изображений и объединит их, причем весь процесс будет происходить в самой фотокамере.

Что такое HDR

Сама эта аббревиатура дословно расшифровывается, как расширенный динамический диапазон (High Dynamic Range). Так называют технику цифровой фотографии, которая позволяет получать отличные снимки в сценах с высоким уровнем контрастности. HDR позволяет компоновать тона нескольких схожих изображений для расширения динамического диапазона за пределами встроенных возможностей устройства захвата. Лучше всего эта функция показывает себя при фотографировании затененного объекта на ярком фоне.

Только HDR позволяет делать такие снимки возможными: отличная детализация при слабом освещении, отсутствие слишком яркого неба на правой стороне снимка

На традиционных зеркальных камерах приходится выбирать между слишком ярким фоном или затененным объектом. HDR же позволяет качественно отобразить и то, и то. С включением этой функции iOS быстро делает три последовательных снимка, каждый со своим уровнем экспозиции. Один – с нормальным уровнем, другой – для самой яркой части сцены, а третий – для самой темной. Лучшие части каждой экспозиции соединяются в один кадр с расширенным динамическим диапазоном. HDR особенно полезен в сложных условиях освещения, таких, как резкая яркая подсветка.

На изображениях ниже наглядно видно, как именно работает функция HDR.

На первой фотографии (слева) выдержка была сбалансирована для наилучшего снимка объекта на переднем плане. Из-за этого небо оказалось переэкспонированным или просто слишком ярким. На крайнем правом изображении экспозиция была сбалансирована для наилучшего отображения неба. Объект же из-за этого оказался слишком темным. HDR смешает все три кадра, чтобы улучшить детализацию фрагментов и представить их в ярких и средних тонах.

Как вы можете убедиться, HDR взяла лучшие части переэкспонированных и недоэкспонированных снимков и объединила их с третьим снимком, сделанным с нормальной экспозицией. Это позволило получить детализированную фотографию (она расположена в центре) с большой контрастностью.

Сложные дисплеи гаджетов Apple способны отображать широкую цветовую гамму. Ее умеют создавать и камеры этих устройств. Они позволяют увеличить динамический диапазон снимков HDR на 60%.

Когда используют режим HDR

Опция делает фотографии лучше, но часто добавляет эффект сюрреализма. Смартфон не даст таких эффектов, как в случае использования зеркальной камеры, только поможет улучшить кадры. Функция полезна, когда снимаемая сцена содержит большие контрасты света.

Используется в основном для запечатления природы и архитектуры:

• при фотографировании пейзажей всегда высокий контраст между светлыми элементами небо и более темными — земли, опция помогает сбалансировать эти различия и захватить больше деталей;
• слишком сильное солнце засвечивает объекты или людей, HDR позволит сбалансировать слишком глубокие тени.

Если использовать опцию в приложении «Камера», есть возможность сохранить две фотографии. Через некоторое время память телефона заполнится, поэтому лучше выбрать более удачный снимок или переместить все кадры на карту.

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!

Как просматривать HDR фотографии на iPhone

К сожалению, в то время как iPhone создает альбомы практически для любого другого режима (портретный режим

Селфи, панорамы, скриншоты, видео и т. д.), он не создает альбом для изображений HDR. Это немного раздражает, но при необходимости не сложно увидеть ваши фотографии HDR.

Для просмотра HDR-фотографий вам необходимо перейти к обычному режиму Camera Roll. Легко определить HDR изображения, если у вас есть Хранить нормальное фото включите, так как они будут выглядеть как много повторяющихся изображений.

В этом случае изображение HDR всегда является второй копией и имеет HDR в верхнем левом углу. Если этот параметр выключен, вы увидите только одну копию этого изображения HDR.

Что означает HDR?

Первый вопрос, который приходит в голову мало осведомленному в обсуждаемой теме человеку, это: «Как расшифровать HDR?». И правильно!

Полное название технологии звучит как «High Dynamic Range». Это значит «высокий динамический диапазон».

Данный метод позволяет улучшить качество фотографий во время съемки в плохих условиях освещения или же при большом перепаде контраста и яркости объектов (чаще всего можно встретить ситуацию с ярким светлым небом и затемненными зданиями).

Принцип работы HDR

Как вы, наверное, догадались, режим HDR работает за счет ресурсов смартфона:

• Аппаратные ресурсы. За счет того, что делается серия снимков с различными настройками, больше всего работает блок автофокуса, периодически наводящий объектив на детали переднего и заднего плана, а также модули выдержки и экспозиции, что в конечном итоге позволяет улучшить некоторые участки фотографии.
• Программные ресурсы отвечают за обработку серии снимков и получение из них одного идеального кадра. Здесь используется программное обеспечение, специальным образом адаптированное под процессор и камеру смартфона.

Как работает HDR?

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

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

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

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

Кнопка HDR в меню камеры

На многих моделях iPhone, iPad, поддерживающих HDR, можно управлять функцией в самом приложении «Камера», нажав на соответствующий значок, который располагается вверху экрана. После выхода iOS 11 выяснилось, что описанный выключатель остался только в версиях до iPhone 7. У Apple iPhone 8 и Apple iPhone 8 Plus его нет на привычном месте, так как заранее предусмотрен автоматический режим для HDR фотографий .

При этом разработчики учли тот факт, что многие юзеры будут пользоваться этой кнопкой «по старинке», чтобы включать/выключать режим при необходимости, поэтому в новых моделях телефонов есть возможность вернуть значок HDR на место. Для этого необходимо перейти в «Настройки», тапнуть на вкладке «Камера» и отключить опцию «Авто HDR». После этого в приложении появится соответствующая кнопка, причем как для основной, так и для фронтальной камеры.