Что такое ндр в камере. Что такое HDR. Что это такое, как функция в видеорегистраторе, телевизоре или даже в телефоне. Закат в Сент-Луисе

Как вы знаете, на нашем сайте мы публикуем только лучшие и доступно написанные статьи, без техно-фетишизма и ухода в дебри теории. Некоторые статьи мы размещаем с разрешения авторов.

Съемка и обработка HDR — очень сложная тема и действительно интересные статьи о HDR встречаются крайне редко.

Статья Александра Войтеховича «HDR и с чем его едят» — одна из лучших статей о HDR фотографии. Эта статья охватывает практически все аспекты создания HDR изображения — от съемки фотографий до нюансов HDR обработки. Уместить такой объем материала в одну статью невозможно, поэтому статья разделена на четыре части. Первую часть статьи мы публикуем сегодня, а остальные части будут опубликованы в течении следующей недели.

Первая часть статьи Александра Войтеховича “HDR и с чем его едят” .

Несколько лет назад я начал собирать информацию и результаты своих экспериментов, связанные с технологией HDR. Со временем эта информация оформилась в статью и оставалось только привести её в приличный вид, чтобы было не стыдно показать её миру.

Смесь языков в названиях Фотошоп и Photomatix я выбрал сознательно, чтобы облегчить чтение. Все фотографии в статье сделаны автором, то есть мною.

Начну с нескольких терминов, которые будут встречаться в статье. А те читатели, которых не интересуют технические стороны вопроса, могут сразу перейти к главе 3.1 для создания HDR в Фотошопе или к главе 3.2 для описания Photomatix.

Динамический диапазон — отношение минимального к максимальному значению каких-либо физических величин. В фотографии используется как синоним понятия «фотографическая широта», то есть диапазон яркостей, который может быть зафиксирован на плёнке или на матрице. В контексте HDR динамический диапазон мотива — отношение яркости самой светлой части мотива к самой тёмной.

LDR (Low Dynamic Range) — изображение с низким динамическим диапазоном, обычные фотографии. Это может быть восьмибитное JPG- или 16-битное TIF-изображение.

HDR (High Dynamic Range) — высокий динамический диапазон. Обычно подразумевается технология создания HDRI. Иногда используется как синоним HDRI.

HDRI (High Dynamic Range Image) — изображение с динамическим диапазоном больше, чем в обычных 8/16-битных снимках. В некоторых источниках границей, с которой начинается HDRI, называют 13,3 ступеней экспозиции (диапазон значений яркости 1:10000). Для HDRI используется 32-битный формат с плавающей запятой, например формат Radiance (.hdr), который разработал в середине 80-х. Описание формата в.pdf можно посмотреть .

Tone Mapping — тональная компрессия. Техника приведения HDR-изображения в формат, который может отобразить обычный монитор, то есть в восьми- или 16-битное изображение. В англоязычном секторе интернета чаще всего не различают понятия Tone Mapping и Tonal Compression в контексте HDRI. В то же время в рунете есть тенденция понимать под первым определением тональное отображение, при котором каждый пиксель 32-битного HDRI нелинейно переводится в пиксель восьми- или 16-битного изображения с учётом яркостей окружающих его пикселей, а под тональной компрессией понимают линейное сжатие всего диапазона яркостей HDRI-изображения.

DRI (Dynamic Range Increase) — техника, используемая в целях увеличения динамического диапазона фотографии.

1. Немного о динамическом диапазоне и о борьбе за него

Каждому, кому доводилось держать в руках фотоаппарат, знакомы снимки, на которых смутные силуэты тёмным пятном кучкуются на фоне красиво освещённого голубого неба, либо передний план — здания, люди и кошки запечатлены на однородно-белом фоне. При том, что там, на месте, и передний план, и облака на синем небе были одинаково различимы. Происходит это из-за того, что матрица цифровой камеры неспособна одновременно зафиксировать информацию и в тёмных участках изображения, для которых нужна экспозиция побольше, и в светлых, где хватит экспозиции поменьше. Разница между этими значениями экспозиций и назывется динамическим диапазоном мотива.

У аналоговых и цифровых камер также есть динамический диапазон, то есть разница в ступенях экспозиции между самым тёмным и самым светлым участком изображения, которые могут быть воспроизведены без потери информации. Потеря эта выражается либо в совешенно чёрных участках изображения, либо в пересвеченных. Информацию в пере- и недоэкспонированных участках восстановить невозможно. Тёмные участки изображения можно до некоторой степени высветлить, но связано это чаще всего с появлением шума.

Зрение человека способно фиксировать информацию в участках с разницей в 10-14 ступеней без адаптации и до 24 ступеней при возможности адаптации зрачка к различным участкам освещённости, что соответствует разнице между освещённостью при ярком солнечном свете и при тусклом свете звёзд. Обычно этого более чем достаточно, поскольку динамический диапазон реальных мотивов редко бывает больше 14 ступеней. Но вот запечатлеть даже часть этого диапазона бывает сложно. Динамический диапазон обычной негативной плёнки составляет около 9-11 ступеней экспозиции, слайдовой плёнки — 5-6 ступеней, матрицы цифровой камеры — теоретически от 8 до 11 ступеней, хотя на практике большинство цифровых камер способны запечатлеть гораздо меньше информации.

Не только запечатлеть, но и воспроизвести реальный динамический диапазон мотива затруднительно. Фотобумага способна воспроизвести только 7-8 ступней экспозиции, в то время как современные мониторы способны отображать изображения с контрастом до 1:600 (9 ступеней), плазменные телевизоры — до 13 ступеней (1:10000).

Со времени изобретения фотографии с этими ограничениями пытались бороться. При съёмке использовались и сейчас нередко используются градиентные фильтры, которые выпускаются с различной плотностью и различной плавностью перехода от затемнённой к прозрачной части. При проецировании изображения на фотобумагу пользовались вырезанными из картона масками, прикрывая части изображения. В своё время революционной стала идея разделять каждый из трёх светочувствительных слоёв плёнки на два — мелкозернистый, воспримчивый к яркому свету и крупнозернистый, восприимчивый уже к небольшому количеству света. Кажется, эта идея была впервые реализована на плёнке Fuji, но не уверен в этом.

Некоторые умельцы делали себе фильтры к условиям определённного мотива. Лет двадцать назад, отдыхая на даче, я увидел человека, который стоял перед фотоаппаратом на штативе и самозабвенно рисовал что-то на линзе объектива. На мой вопрос, зачем он пачкает хорошую вещь, он ответил, что наносит на стеклянный фильтр какое-то серое вещество, вроде пыли, название которого я, конечно, уже забыл, чтобы затемнить слишком яркие участки мотива. Вот так я впервые познакомился с технологией HDR.

С появлением цифровой фотографии на различные манипуляции с изображением требуется меньше времени, знаний и усилий, но ограничения в воспроизведении динамического диапазона продолжают существовать. При съёмке мотивов с не очень высоким динамическим диапазоном, хорошую службу может сыграть съёмка в формате RAW, позволяющая до определённой степени затемнить слишком светлые участки и высветлить тёмные в RAW-конвертере. Особенно хорошо высветление теней удаётся, на мой взгляд, адобовской Lightroom. Но тут уж многое зависит от того, как сама камера справляется с яркостным и хроматическим шумом в тенях. Например, при осветлении RAW-фотографий из 350D уже при увеличении на две ступени экспозиции появляется слишком сильный шум в тёмных участках, в то время как на фотографиях, снятых с Canon 5D, возможно вытянуть тени на три ступени.

Для решения проблемы динамического диапазона производители камер Fuji в 2003 году выпустили новый тип матриц — SuperCCD SR . При разработке этой матрицы пользовались тем же принципом, который в своё время позволил увеличить динамический диапазон цветной плёнки. Каждый светочувствительный элемент состоит на самом деле из двух элементов. Основной элемент, имеющий довольно низкий динамический диапазон, воспроизводит тёмные и средние тона. Вторичный элемент гораздо менее светочувствителен, но его динамический диапазон примерно в четыре раза больше. Как утверждают производители, тем самым динамический диапазон матрицы увеличен на две ступени по сравнению с камерами, использующими обычные байеровские матрицы. Причин не верить этой информации нет .

В 2005 году в Дрездене выпущена камера Loglux i5, позволяющая делать 60 снимков в секунду при контрасте 1:100 000 (17 ступеней). Правда камера предназначена для использования в индустрии и не рассчитана на привычные большинству фотографов цели. Не очень-то и хотелось, учитывая, что она снимает с разрешением 1,3 мегапикселя.

Те, кто готов платить за увлечение HDR около 65000$, могут снимать непосредственно в HDR-формате с динамическим диапазоном 26 ступеней камерой SpheroCam HDR.

Для тех фотографов, кто не пользуется SpheroCam HDR и кому возможностей RAW формата недостаточно, поможет только техника HDR. При этом методе информация из некольких снимков, сделанных с разной экспозицией, объединяется в одном 32-битном файле. К сожалению, такое изображение нельзя увидеть на мониторе, поскольку даже плазменные телевизоры с большими значениями контрастов не могут отобразить весь динамический диапазон HDR. Для этих целей существуют мониторы Sunnybrook HDR , с контрастом 40.000:1 (>15 ступеней) и BrightSide DR37-P с контрастом, по утверждению производителя, 200.000 (>17 ступеней), стоимостью 49000 мёртвых президентов. Если же перед вами не находится один из этих мониторов, то для того, чтобы HDR-изображения можно было увидеть и распечатать, следует провести тональную компрессию.

Мне приходилось слышать мнение, что, раз уж матрица камеры способна зафиксировать до 11 ступеней освещённости, то при съёмке в RAW-формате смысла от HDR нет, поскольку информацию можно восстановить в RAW-конвертере. Проверить это утверждение лучше всего на примере. Фотографии ниже были сняты в RAW на камеру Canon 5D, которая имеет относительно большой динамический диапазон по сравнению со многими цифровыми зеркалками. Фотографии сняты с выдержками 1/800, 1/50, 1/3 секунды.

Экспозиция средней фотографии уменьшена в Lightroom на четыре ступени.

Экспозиция средней фотографии увеличена на четыре ступени, тени немного высветлены параметром Fill Light.

Как видно из этого примера, пересвеченные участки восстановить невозможно, а информация в тенях на высветленной фотографии восстановлена только частично, да и то с сильным шумом. Фарш невозможно провернуть назад, и мясо из котлет не восстановишь.

2. Съёмка для HDR

Для создания HDR-изображения нужно сделать несколько снимков с различной экспозицией, запечатлев детали как в тёмных, так и в светлых частях мотива. Изменять экспозицию, как известно, можно разными способами, но в случае HDR делать это следует изменением выдержки. Напомню на всякий случай, что увеличение выдержки в два раза увеличивает экспозицию на одну ступень. Для изменения экспозиции на две ступени, время выдержки нужно изменить в четыре раза, и так далее.

Фотографии для HDR можно делать двумя способами: трудоёмким и быстрым. При первом способе можно всегда быть уверенным в оптимальных результатах, но и вторым способом можно с минимальными усилиями в большинстве ситуаций достичь хороших результатов.

Трудоёмкий способ выглядит выглядит следующим образом:

• 1. Ставим камеру в режим приоритета диафрагмы (AV) и выбираем нужное диафрагменное число;
• 2. Ставим режим экспозамера по минимальному участку, который позволяет камера. Оптимальным будет точечный или частичный замер, но в крайнем случае и центральновзвешенный годится для большинства мотивов;
• 3. Измеряем экспозицию на самом тёмном и на самом светлом участке. Запоминаем эти значения;
• 4. Устанавливаем камеру на штатив, переходим в ручной режим (M), ставим то же диафрагменное число, при котором проводили измерения, и поднимаем выдержку от наименьшего значения к наибольшему (или наоборот) с разницей в одну-две ступени при съёмке в JPG-формате или две-три ступени про съёмке в RAW.

Пример: в режиме AV выбираем f9 и следим, чтобы в центре видоискателя был самый тёмный участок. Камера показывает, что для нормальной экспозиции ей требуется 1/16 секунды. Делаем то же самое со светлым участком — получаем 1/1000 секунды. Устанавливаем камеру на штатив, выбираем режим M, выставляем диафрагму на f9 и выдержку на 1/16. Для следующего кадра уменьшаем выдержку на две ступени, то есть в четыре раза: ставим 1/64, следующие кадры — 1/250 и 1/1000. При съёмке в RAW, в принципе, было бы достаточно сделать кадры с выдержкой 1/16, 1/128 и 1/1000 секунды.

При быстром способе пере- и недоэкспонированные кадры делаются с помощью эксповилки (AEB). Установка эксповилки на +/- два шага обычно достаточна для создания качественных HDR для большинства мотивов. Этот способ хорош также тем, что позволяет часто снимать без штатива. Для этого камера при установленной эксповилке ставится в режим непрерывной съёмки (continuous mode) и делается три кадра с различной экспозицией. При этом методе нужно учитывать, что правило предотвращения шевелёнки 1/(фокусное расстояние) относится к максимальной выдержке, то есть к последнему кадру. Таким образом, при съёмке с объективом 50 мм и эксповилкой в два шага, камера должна показывать выдержку 1/200 секунды на полноформатной камере или 1/320 на камерах с кропом 1,6, поскольку последний кадр будет как раз 1/50 или 1/80 секунды соответственно.

Ещё одна проблема, которая может возникнуть при этом методе — экспозиция может быть определена для слишком светлой части мотива, тогда в результате три получившихся кадра будут слишком тёмными и восстановить информацию в тенях будет невозможно. При определениии экспозиции по слишком тёмному участку кадра светлые участки будут пересвечены. Чтобы такое не произошло, лучше сперва установить выдержку по участку средней освещённости с помощью блокировки экспозиции (AE lock), потом выбрать композицию и сделать три кадра. Альтернативой может быть съёмка с матричным замером экспозиции.

Съёмка по этому методу выглядит так:
• 1. На камере устанавливается эксповилка и режим непрерывной съёмки;
• 2. Композиция выбирается так, чтобы в центре был участок средней освещённости и фиксируется экспозиция;
• 3. Кадр компонуется и делается три кадра. При этом желательно сильно не прыгать, иначе потом будет сложно выровнять кадры.

3. HDR в действии

Технология HDR давно уже превратилась в самостоятельное направление в фотоискусстве, со своими законами и понятиями красоты. Ничего плохого не могу сказать о подобных пристрастиях, но сам я отношусь к тем людям, которые в HDR видят лишь удобное подручное средство для создания реалистичных фотографий. На мой вкус, левая фотография, не утратившая реалистичности, препочтительней. Второй вариант обработки хоть и не лишён своеобразия, имеет мало общего с тем, что может увидеть человек.

Пишу это, чтобы было понятно, что я имею в виду под плохой и хорошей обработкой HDR, не желая оскорбить чьи-либо фотографические предпочтения.

Среди многих программ для создания HDR я рассмотрел только две наиболее известные и чаще всего используемые. Однако существуют и другие программы для создания HDR, ничуть не уступающие Фотошопу и Photomatix. Список некоторых из них и краткое описание приведён в конце четвёртой части. Советую обратить особое внимание на easyHDR и Artizen HDR .

3.1. Создание HDR и тональная компрессия в Фотошопе

Для создания HDRI нужно либо выбрать файлы через меню «File->Automate->Merge to HDR…» , либо использовать опцию «Add open files» , если фотографии уже открыты в Фотошопе. Создавать HDR можно из JPG-, TIF- или из RAW-файлов. Цветовой профиль исходных фотографий значения не имеет, поскольку Фотошоп переводит HDR в 8/16-бит только с профилем sRGB.

Можно отметить опцию «Attempt to Automatically Align Source Images» . При съёмке с рук всегда есть большая вероятность смещений изображения, но и при использовании штатива неосторожное изменение настроек на камере может немного изменить её положение. Выравнивание изображения занимает в Фотошопе очень много времени, до 45 минут для HDR из трёх RAW-файлов. Причём во время работы программа подминает под себя все ресурсы компьютера, которые сможет найти, так что ничего больше делать вы не сможете. Хотя в это время можно будет прочитать книгу. Или поспать. Короче говоря, если вы уверены в том, что позиция камеры не менялась, то лучше эту опцию не отмечать.

Если Фотошоп не может найти EXIF-данные, он попросит внести их вручную. Желательно вводить верные числа, поскольку, если задать в этих параметрах какую-нибудь чепуху, то получившийся HDR будет соответствующим.

В отличие от версии CS2, Фотошоп CS3 позволяет делать HDR из снимков, созданных в RAW-конвертере с коррекциями экспозиции. В этом случае необходимо ковертировать из RAW в JPG или TIF без сохранения EXIF-данных, иначе Фотошоп, найдя одинаковые значения выдержки, создаст какую-то ерунду вместо HDR и не позволит никакого вмешательства в процесс. Удалить EXIF-данные JPG-фотографий можно с помощью программ вроде Exifer , либо скопировав снимки в Фотошопе в новые файлы, либо конвертировав их в фотографии, не поддерживающие EXIF и обратно в исходный формат. EXIF поддерживают только JPG и TIF-форматы, так что перевод, например, в PNG и обратно в JPG стирает эти данные.

После вычислений появится окно предпросмотра HDRI. Так как обычные мониторы не предназначены для просмотра 32-битных изображений, будет видна только часть всего светового диапазона этого HDRI. В левой части видны все включённые в процесс фотографии со значениями экспозиции относительно одной из них. На этом этапе можно исключить какую-либо из создания HDRI, если по каким-то причинам это потребуется. Справа изображена гисторамма получившегося HDRI. Двигая каретку, можно изменять гамму изображения и рассматривать части фотографии с различной освещённостью. Для конечного результата неважно, на каком значении вы установите каретку. Оставьте значение «Bit Depth» на 32 и нажмите ОК.

Теперь у нас есть HDR-файл. Но по описанным выше причинам рассмотреть его нельзя. На всякий случай его можно сохранить в формате Radiance (.hdr), который принимает и Фотошоп, и Photomatix, либо же сразу приступать к приведению в человеческий вид. Теоретически Фотошоп позволяет делать некоторую обработку 32-битных изображений, но возможности эти слишком ограничены, так что лучше перевести его в 16-ти или 8-битный режим. Обычно я конвертитую только в 16 бит, чтобы уменьшить возможные потери при дальнейшей обработке. Для этого выбираем Image->Mode->16 Bits/Channel .

Теперь появится окно с четырьмя опциями вверху. Для большинства случаев интерес представляет только последняя опция «Local Adaptation» , но для полноты описания следует вкратце упомянуть и остальные.

Exposure and Gamma: позволяет изменять экспозицию и значение гаммы изображения. Для некоторых изображeний с относительно невысоким динамическим диапазоном может быть полезна. Для тех, кто решит использовать эту опцию, тональную компрессию лучше проводить следующим образом:

• 1. Изменить значение экспозиции, чтобы изображение имело среднюю яркость;
• 2. Увеличить значение гаммы, чтобы все части изображения были видны. Контраст при этом будет очень низким;
• 3. Скорректировать по необходимости значение экспозиции.
• 4. После тональной компрессии увеличить контраст уровнями или кривыми.

Highlight Compression : сжимает световой диапазон изображения до умещения в 16-битное пространство. Если использовать его правильно, то метод этот довольно трудоёмкий, и конечный результат можно предсказать, только имея достаточный опыт работы с ним. Для начала изображение нужно подготовить:

• 1. Открыть диалог 32-битного просмотра: View->32-bit Preview Options… . Каретка экспозиции в открывшемся окне обязательно должна стоять посередине. Установить метод предпросмотра Highlight Compression.
• 2. Открыть диалог Image->Adjustment->Exposure и установить параметры, при которых изображение будет выглядеть оптимально. Значение Offset лучше не менять. В таком виде изображение и будет конвертировано в 8 или 16 бит.
• 3. В окне Image->Mode->16 bit выбрать Highlight Compression .

Equalize Histogram : сжимает динамический диапазон изображения с учётом локального контраста. Контраст изменяется в зависимости от количества пикселей в определённой области гистограммы. Области гистограммы с большим количеством пикселей при этом методе расширяются за счёт областей с небольшим количеством пикселей, которые сжимаются. В результате гистограмма изображения сглаживается, а локальный контраст изображения повышается. Опция, на мой взгляд, интересная, но довольно бесполезная.

Local Adaptation : опция, которую следует использовать в большинстве случаев. Она позволяет приводить 32-битный HDRI в 8/16-битное изображение с помощью кривых, знакомых большинству пользователей Фотошопа.

Два дополнительных параметра, которых нет в обычных кривых, — Radius и Threshold . В то время, как кривая отвечает за изменение глобального контраста, эти два параметра определяют локальный контраст, контраст деталей.

Radius : определяет, сколько пикселей считать «локальной» областью при изменении контраста. Слишком низкие значения делают изображение плоским, слишком высокие могут привести к появлению световых ореолов, особенно при высоких значениях второго параметра, Threshold . Обычно я ставлю значения радиуса на 1-7, в зависимости от размеров изображения. Но не исключено, что кому-нибудь больше понравятся результаты, которые дают более высокие значения этого параметра.

Threshold : определяет, насколько выраженным будет этот локальный контраст. Обычно оставляю это значение небольшим или минимальным. Подобного эффекта можно достичь потом, если нужно, с помощью Highpass или высоким параметром Radius фильтра Unsharp Mask , хотя конечно же механизм работы параметра Threshold несколько иной.

Теперь осталось поработать с кривой. В крайнем случае можно сделать несколько изображений с различными параметрами тональной компрессии, потом соединив их с разными режимами перекрытия или скрыв части слоёв масками.

Для того, чтобы узнать, где на кривой лежит световое значение участка изображения, следует, как и в обычных кривых, провести курсором по этому участку изображения. Есть в этих кривых одна заковырка — обычная S-кривая, увеличивающая контраст изображения, в то же время снова высветляет светлые части и затемняет тёмные, то есть делает обратное тому, ради чего и была затеяна вся кутерьма с HDR. В то же время перевёрнутая S-кривая, равномерно распределяющая световые значения в изображении, уменьшает контраст. Советую начать с того, что нижняя чёрная точка на кривой будет придвинута к началу гистограммы. Как распределить остальные точки, зависит от изображения. Не следует пренебрегать и возможностью определить какую-либо точку на кривой как «угловую», делая тональный переход резким, а не плавным. Для этого следует выбрать точку и отметить опцию «Corner» в правом нижнем углу. Эта опция хорошо работает на изображениях архитектурных сооружений, где резкие переходы освещения могут придать объёмность.

3.2. HDR и Tone Mapping в Photomatix

Все примеры показаны с версией Photomatix 2.4.1. Диалоговое окно тональной компрессии в последней версии 2.3 мне не очень нравится, поскольку теперь нельзя одновременно увидеть параметры микроконтраста и установки белого/чёрного начального значения (White/Black Clip).

Создадим HDR-файл из нескольких фотографий. Для этого можно либо:

а) Выбрать HDR-Generate->Browse и отметить нужные файлы;

б) Открыть нужные фотографии через File->Open , затем выбрать меню HDR->Generate ((Ctrl+G) и Use opened images . Эта возможность удобна тем, что позволяет проверить, правильные ли файлы были выбраны. Крайне неприятно, если после долгих вычислений окажется, что в список была включена фотография, не относящаяся к этой серии. Эта опция не работает для RAW-файлов, поскольку из них Photomatix автоматически создаёт псевдо-HDRI.

Если Photomatix не может найти EXIF-данные, он попытается приблизительно вычислить их. Чаще всего получается это у него совсем неплохо, но можно на этом этапе подкорректировать данные экспозиции. Как и в Фотошопе, ерунду писать не нужно, я пробовал — ерунда получается вместо HDR.

После того, как файлы выбраны, появится следующее окно. В нём можно выбрать различные установки для создания HDR.

Если существует вероятность, что позиция камеры была немного изменена при съёмке, то можно отметить Align source images. Можно, но не необходимо. Корректировка фотографий удлиняет процесс создания HDR примерно на 30%. Чаще всего эта опция работает очень хорошо, выравнивая смещённые фотографии, но, как ни странно, иногда в тех сериях фотографий, где я точно знал, что позиция камеры была немного изменена, результаты были лучше, когда я не выбирал эту опцию и, наоборот, в сериях снимков, сделанных со штатива, Photomatix совершенно беззастенчиво смещал фотографии относительно друг друга. Но случается это довольно редко.

При выборе опции «Attempt to reduce ghosting artifacts» Photomatix попытается минимизировать различия в снимках, связанные с движущимися объектами. Если эти объекты относятся к переднему плану, например, люди или качающиеся ветки, то лучше выбрать Мoving objects/people , в меню Detection выбрать High . Опция Normal , по моему опыту, даёт чаще всего никудышные результаты. Если различия в снимках включают в себя такой задний план, как волны на море или колышащиеся травы, то лучше выбрать опцию Ripples , и в меню Detection тоже только High . Хотя чаще всего лучшие результаты получаются, если опцию коррекции волн вообще не активировать, как будет рассмотрено во второй части статьи.

Если создавать HDR из JPG- или TIF-файлов, то появится возможность выбрать настройки тональной кривой. Под этим термином имеется в виду тональная кривая отклика (tonal response curve). Документация к программе советует выбрать Take tone curve of color profile . Получившееся HDR-изображениe в этом случае практически идентично HDRI, созданному непосредственно из RAW-файлов. Последняя опция деактивирована при создании HDR из JPG-файлов.

При создании HDR из TIF-файлов, созданных конвертированием из RAW, доступны все три опции тональных кривых. Документация к Photomatix советует выбирать No tone curve applied только в тех случаях, когда вы уверены, что при конвертации из RAW не были использованы тональные кривые.

При использовании RAW-файлов для создания HDR, существует возможность изменять два дополнительных параметра. Один из них — баланс белого. Удобство последних версий Photomatix в том, что он позволяет выбрать одну из фотографий, участвующих в создании HDR и посмотреть, как она будет выглядеть при разных значениях баланса белого.

Последним параметром можно выбрать цветовой профиль HDR-изображения. Если вы разбираетесь в этом, то сами знаете, что именно будет лучше выбрать. Если же с темой цветовых профилей вы плохо знакомы, то лучше выбрать sRGB. Необходимо также помнить, что при создании HDR в Photomatix используется цветовой профиль исходных фотографий, то есть из снимков с профилем AdobeRGB после последующей тональной компрессии получится фотография в AdobeRGB.

После того, как вычисления закончены, изображение можно повернуть с помощью меню Utilities->Rotate->Clockwise/Counterclockwise .

Обычные мониторы не могут отобразить весь динамический диапазон созданного HDR-изображения, но части его можно посмотреть с помощью окна HDR Viewer. Это окно довольно неплохо имитирует принцип действия зрения человека, адаптируя яркость участков изображения под 60%-процентную. Через View->Default Options->HDR можно конфигурировать, будет это окно появляться или нет. HDR Viewer можно вызвать и комбинацией клавиш Ctrl+V.

Теперь можно любопытства ради узнать динамический диапазон созданного HDRI через File->Image Properties(Ctrl+I) .

Если вы не так давно раскошелились на цифровую камеру или смартфон с качественной фотосистемой, то, наверняка, уже нашли пункт «HDR» в настройках. Режим съемки HDR (высокий динамический диапазон) изобретен далеко не вчера. Но в последнее время он все более широко внедряется в мире мобильных устройств. Для чего он нужен, и как правильно использовать эти три буквы я расскажу в данной заметке.

Как работает HDR

Если говорить коротко, то высокий динамический диапазон позволяет улучшить качество фотографий.

В приложении к изображениям HDR означает детальную проработку как затененных, так и сильно освещенных участков сцены. Технически он получается путем объединения трех фотографий, отличающихся экспозицией. Итоговое изображение очень близко к тому, что мы видим собственными глазами.

Следует понимать, что в режиме HDR время съемки каждого кадра увеличивается. Ведь, фактически, приходится делать три фотографии вместо одной, а затем объединять их с помощью “хитрого” алгоритма.

Когда следует включать режим съемки HDR

Далеко не всегда высокий динамический диапазон позволяет заметно улучшить фотографию. Его рекомендуют включать при съемке:

• Ландшафтов: Природные ландшафты обычно отличаются большим разнообразием освещенности. В один кадр попадают и светлое небо, и темная земля. Включив режим съемки HDR вы получите детально проработанные облака, хорошо различимые листочки и т.п. Картинка получается более живой и объемной.
• Портретов на ярком солнечном свету (например, на пляже): Хороший портрет без нормального освещения не получишь. Но если света слишком много, то на лице появляются резкие тени и светлые пятна. Включение режима съемки HDR сводит эти недостатки к минимуму.
• При недостаточной освещенности или в ситуации, когда источник света расположен за объектом: Если фотография получается слишком темной или объект съемки расположен между объективом и источником света, то включение режима HDR также имеет смысл.

Когда HDR не нужен

Может быть, вы уже подумали: “Если HDR, буквально, творит чудеса, то не использовать ли мне его постоянно”. Так делать не следует. В ряде случаев высокий динамический диапазон не оказывает особого влияния на итоговый результат. А иногда сильно портит его. Не включайте режим HDR, если снимаете:

• Динамичные сцены: Если на трех последовательных кадрах объекты будут находиться немного в разных местах, то вы получите размазанное изображение или другие артефакты.
• Контрастные сцены: HDR всегда размывает тени, делает изображение менее контрастным. Если вы хотите сохранить четкие тени, не включайте режим высокого динамического диапазона.
• Сцены с насыщенными цветами: HDR делает цвета менее яркими и живыми. При этом детали изображения вряд ли станут более четкими.

К счастью, некоторые камеры сохраняют сразу два кадра: обычный, и с включенным HDR. Вы можете сравнить их и выбрать лучший.

Кроме того, в цифровой фотографии ничто не мешает нам экспериментировать. Вы можете сделать несколько пробных кадров и выбрать оптимальные параметры съемки. Главное, не забывайте о таком замечательном режиме, как HDR и, по возможности, используйте его.

Режим High Dynamic Range – расширенный динамический диапазон – используется при съемках сложных сцен с сочетанием в кадре светлых и темных участков. HDR в этом случае позволяет сохранить максимум информации, избежав пересвеченности или, наоборот, затемнения части кадра. Существует несколько вариантов получения HDR снимка. Рассмотрим их на примере одного из самых передовых смартфонов -

Первый способ представляет собой встроенную опцию HDR в стандартном приложении камеры смартфона. В этом случае HDR режим выполняет один снимок с уменьшением контраста и насыщенности фотографии. При этом динамический диапазон снимка не сильно увеличивается, так что данный вариант подходит для последующей обработки фото.

Второй вариант – скачать специальное приложение для HDR съемки. Его чаще всего предпочитают более продвинутые фотографы. Здесь при HDR-обработке камера делает не один, а сразу несколько снимков с разной экспозицией: с завышенной, когда происходит осветление объектов в тени, нормальной и заниженной, когда затемняются чрезмерно светлые участки кадра. Затем приложение создает одно составное изображение, что и позволяет в итоге получить качественный снимок, максимально резкий и близкий к тому, что видит человеческий глаз.

Благодаря HDR технологии сцены, в которых яркие области сочетаются с глубокими тенями, на фото с расширенным динамическим диапазоном передаются без засвечивания и потери деталей. Специализированные приложения для HDR-съемки выполняют неограниченное количество кадров с разной экспозицией, сколько потребует конкретная сцена. При желании с помощью данной опции даже с обычной фотографии можно получить HDR фото.

Однако надо учесть, что данный метод не работает при съемке движущихся объектов, бегающих детей, животных, спортивной активности, так как в этом случае кадры на снимке будут расплываться и двоиться.

Еще один метод получения HDR-снимка реализуется программным понижением яркости в светлых участках кадра и увеличением в темных. Однако данный метод требует осторожности: всегда устанавливайте только минимальные значения! И категорически не рекомендуется использовать его при обработке портретов и селфи, так как создается перенасыщенный эффект на лице, который резко выделяет морщины и изъяны на коже.

Сегодня такие топовые смартфоны, как , имеют возможность съемки с ручными настройками и в формате RAW. Причем при обработке RAW снимка можно добиться еще более расширенного динамического диапазона. Поэтому этот вариант фото в несжатом формате является предпочтительным при съемке на смартфон.

Режимы HDR идеально подходят для фотографирования пейзажей, для правильной передачи объектов на фоне яркого неба или моря. Также HDR-опция незаменима при съемках контрастных сцен с очень жестким светом.

Но не забудьте, что для получения снимка оптимального качества вы можете просто фотографировать с помощью первого варианта – встроенной HDR опции в камеру смартфона . Здесь нет максимального захвата яркости, но зато снимки будут выглядеть естественно, без перенасыщенности. А при желании в последующей обработке вы всегда можете добавить фотографии еще немного динамического диапазона, совмещая первый и третий варианты.

Чтобы у вас не осталось никаких сомнений, что делать HDR снимки на смартфоне - это несложно и очень интересно, смотрите наш новый ролик из цикла про мобильную фотографию:

материал подготовил

Родион Данилов

Обладатели последних моделей смартфонов наверняка видели, что они имеют фотоприложение с поддержкой HDR (High Dynamic Range - высокий динамический диапазон). Более опытные пользователи знают, что такое HDR, но далеко не все понимают, как и в каких случаях эту функцию лучше использовать. В рубрике «Инструкция» мы постараемся прояснить некоторую путаницу и показать, как максимально эффективно использовать HDR при съёмке на мобильник.

Как известно, человеческий глаз может видеть гораздо более «высокий динамический диапазон» сцены, чем какой-либо фотоаппарат, не говоря уже о камере мобильника. Мы одинаково хорошо можем различать мелкие детали тёмного здания на фоне яркого неба и, к примеру, самолёт, пролетающий высоко над ним. Но все мы знаем, что бывает, если сфотографировать здание на телефон: оно окажется слишком тёмным с весьма плохо различимыми деталями.

Фото с экспозицией по небу

Разумеется, мы могли бы попытаться устранить эту проблему, установив экспозицию на самом здании, выделив участок с ним на экране. При этом подходе декор здания виден неплохо, однако небо на фото превратилось в засвеченное, размытое белое пятно.

Фото с экспозицией по зданию

Наша цель - объединить лучшие характеристики двух фотографий, создав одно изображение, в котором и здание, и облака смотрелись бы отлично. Именно это и предлагает технология HDR. Фотографии, сделанные с помощью HDR, по сути представляют собой несколько объединённых снимков, снятых с разной экспозицией.

Дефолтное приложение iPhone для съёмки фото имеет встроенный HDR-функционал. Вы можете включить HDR, нажав на кнопку опции в «камере». Когда HDR-режим включён, iPhone автоматически будет снимать HDR-фото. Обратите внимание, что это занимает больше времени, чем при обычной съёмке.

Однако встроенное приложение iPhone даёт довольно «слабый» результат, и вы сможете делать гораздо более качественные снимки при использовании специальных программ.

Фото, сделанное с помощью Pro HDR на iPhone 5
Фото, сделанное с помощью дефолтного приложения на iPhone 5

Одним из самых популярных и удобных фотоприложений с функцией HDR является Pro HDR (для iOS - 66 руб.; для Android - 61,75 руб.). Однако есть и его бесплатные версии с ограниченным функционалом.

Приложение Pro HDR предлагает два режима: автоматический и мануальный. Если вы выберете Auto, приложение проанализирует сцену, сделает кадр с тёмной экспозицией (с подробными светлыми участками, но с меньшей детализированностью в тени) и светлой экспозицией (с подробными участками в тени, но слабой детализированностью в ярких областях) и совместит два изображения.

Некоторые фотографии могут выглядеть недостаточно естественно. Чтобы придать снимку реализм, используйте пять слайдеров в простой и интуитивно понятной панели настроек. Они позволяют отрегулировать яркость, контрастность, насыщенность, теплоту и оттенки. Автоматический режим вполне подойдёт для большинства ситуаций; мануальный режим необходим только при съёмке самых контрастных сцен.

Интерфейс панели настроек в Pro HDR

Обратите внимание, что HDR-фотографии не всегда выглядят лучше, чем сделанные в стандартом режиме. Старайтесь сохранять как HDR, так и «нормальные» снимки, чтобы затем выбрать самые удачные из них.

Использовать HDR-режим неуместно при съёмках в движении. Из-за того, что при HDR сочетается несколько экспозиций одной и той же сцены; и если эти самые сцены меняются, в итоге вы получите самый непредсказуемый результат. Старайтесь снимать, оперевшись на что-то устойчивое или используя штатив.

HDR-фото, снятое в движении

Одной из самых новых и востребованных технологий является HDR. Именно она сделала возможным максимальное приближение изображение получаемое через записывающее устройство к реальной, то есть той, что видят наши глаза. Аббревиатура расшифровывается так: High Dynamic Range, что на русском звучит как «высокий динамический диапазон». Если совсем вкратце, то технология HDR занимается соединением нескольких стоп-кадров в единый, для качественной фиксации которых была бы нужна разная экспозиция, при этом выделяется каждый объект (сильно засвеченный или затемненный).

Что касается камер, в том числе встроенных в регистраторы для авто, режим HDR работает следующим образом. Рассмотрим на примере фото фонтана в один из ярких солнечных деньков. Небо настолько светлое, что попросту окрасится в белый, зато фонтан выйдет как нельзя лучше. Если же сконцентрироваться на облаках, то фонтан выйдет так себе. HDR призван сохранить жизненную яркость и не «жертвовать» ни одной из деталей изображения. Применяется, кстати, не только в фотоаппаратах, авторегистраторах, классических видеокамерах, но и в телевизорах, смартфонах. Идеален для съемки обстановки при плохом освещении, однако не безукоризнен для запечатления быстро перемещающихся объектов.

Функция HDR: подчеркнуть и выделить все детали

Видеорегистраторы усовершенствуются вместе с другими полезными гаджетами. Самый распространенным видео форматом записи уже не HD с приемлемым по качеству изображением, а Full HD, а то и Super HD (предполагает съемку с разрешением 2304*1296 пикселей). Понятно, что в последнем варианте детализация картинки просто «вау», но, если она будет получена в темное время суток на улице или в слякотную погоду, высокое разрешение потеряет свои позиции влияния на конечный результат. HDR в видеорегистраторе что это? Ответ на поверхности: это функция, которая улучшит картинку, получаемую в неблагоприятных условиях внешней среды.

Вопрос о том, включать ли HDR в видеорегистраторе, отпадает сам собой. Ведь благодаря ему водитель получит четкое изображение:

1. дорожной разметки;
2. автомобильных гос. номеров;
3. пешеходов, лица других автовладельцев;
4. запрещающих и прочих знаков на обочине;
5. много другого, что может сыграть решающую роль в разбирательстве ДТП и спорных чрезвычайных ситуаций на дороге.

А ведь все перечисленные детали засвечиваются фарами автомобиля (не при ясной погоде, конечно же). Плюс в объектив всегда могут попасть солнечные лучи. Настройка HDR осуществляется через меню при помощи функциональных клавиш и дисплея. Просто выберете пункт «настройка видеозаписи» (название и размещение может отличаться в зависимости от эксплуатируемой модели регистратора). HDR работает исключительно в одноименном режиме при 30 к/сек и разрешении 1920*1080 пикс.

WDR для HDR конкурент или помощник: в чем разница?

Чтобы понять в чём же заключается отличие WDR и HDR, надо разобраться чем определяется эффективность работы регистратора с рассмотренной точки зрения. Динамическим диапазоном сенсора, суть которого в отношении светимости самой яркой и наиболее темной «цели» в захватываемом кадре. Единица измерения — децибел. Именно Dynamic Range идентифицирует точность передачи яркости и цвета картинки исключив искажения.

Бюджетные видеорегистраторы, как правило, имеют узкий динамический диапазон (не более 70 дБ), вот почему в сложных что касается света условиях записи появляются затемнения или засветы, контрастность оставляет желать лучшего, из-за чего ряд деталей видеосъемки довольно сложно или вообще невозможно рассмотреть.

Здесь поможет многослойный объектив из стекла, дополненный ИК-фильтром, позволяющим осуществить более точную передачу brightness/contrast потока света сенсорам встроенной в аппарат матрицы. В случае с прямым попаданием солнечного света или встречными фарами, выручит так называемый поляризационный фильтр (CPL). Но есть одно большое «НО»: цена более оборудованных видеорегистраторов может сильно кусаться.

Создатели автомобильных девайсов поняли, как можно повысить Dynamic Range, практически не подняв его стоимость — программно-аппаратно, используя HDR матрицы. Существует два типа высокого Динамического диапазона:

1. Последовательный (от англ. слова «sequential») — создается несколько отдельных кадров с разным значением выдержки, сохраняя детали в самых ярких/темных местах. Подходит для записи на видео плавного движения и при отсутствии движущихся предметов, так как они смазываются при комбинации полученных картинок. Внедряется в камеры для наблюдения (в супермаркетах, например). Требует больше ресурсов памяти.
2. Шахматный (с английского — staggered) — общий кадр формируется из чередующихся точек (пикселей) двух различных по выдержке снимков. Как раз этот тип функции HDR и применяется в авторегистраторах, не «ест» много памяти, не искажает объекты в движении. Минимальная необходимая частота смены кадров равна 60 к/сек, поэтому HDR может не поддерживается некоторыми разрешениями.

Так что же все-таки полезнее — WDR или HDR?

Прелесть HDR в том, что он увеличивает Dynamic Range на целых 15, а то и 18 дБ! Wide dynamic range или, если сокращенно, WDR (переводится как расширенный динамический диапазон) — решение, к сожалению, более дорогое. Причина в матрице, ее Dynamic Range превышает 100 дБ. Однако благодаря ему регистратор может снимать происходящее в самых сложных условиях освещенности, не теряя контраст, детализацию, все ту же яркость.

WDR, по сути автоматически регулирует эти характеристики, корректируя экспозицию там, где это требуется, т.е. затемненные области кадра осветляет и наоборот, слишком светлые — затемняет. Удерживание такого баланса гарантирует высококлассное видео при выезде из тоннеля, или въезде в него, при «ослеплении» объектива прямым солнечным лучом. Итак, теперь ясно, что назначение этих двух режимов идентичное, просто метод реализации отличается.