HDR и двойная камера – зачем нужны

  A A A

4.7
(3)

📲 HDR – что такое и как работает и зачем смартфону нужна двойная камера и как она работает – тема сегодняшней статьи.

Многие из вас, ковыряясь в настройках камеры телефона натыкались на режим HDR, но далеко не многие из вас пользуются этим режимом, а многие и вообще не знают что такое HDR. В этом пункте сегодняшней статьи я поговорю о том, что же такое HDR в смартфонах и как он работает.

HDR, аббревиатура означает широкий динамический диапазон (High Dynamic Range). Если говорить грубо, то HDR позволяет одинаково хорошо передавать информацию в очень ярких и очень темных участках кадра на одном и том же изображении. На данный момент эту технологию можно встретить в смартфонах, камерах, телевизорах и фотоаппаратах, а также в играх и фильмах. Я даже холодильник видел, у которого дисплей был с поддержкой HDR.

Сначала давайте приведу довольно простой пример работы этого режима. Попробуйте сфотографировать человека на фоне окна в автоматическом режиме. Вы получите отлично проэкспонированное окно и темный силуэт человека, лицо которого будет не рассмотреть. Либо, наоборот, более или менее экспонированного человека и наглухо пересвеченное окно. А пересвет это просто потерянная информация. Теперь включите HDR в настройках и сделайте такой же снимок, на нем уже прекрасно будет виден человек и его лицо.

Для примера приведу несколько фотографий когда эта настройка включена и отключена:

HDR как работает - пример снимков с HDR и без него

HDR как работает - пример снимков с HDR и без него

HDR как работает - пример снимков с HDR и без него
Пример работы HDR – когда он включен и выключен.

HDR это абсолютная величина и не измеряется в каких-либо цифрах. Если у камеры выходят снимки с очень черными тенями без деталей, а светлые участки теряют информацию, то говорят, что это узкий динамический диапазон. И наоборот, если у камеры получается сделать снимки с деталями в тенях, а светлые участки не выходят пересвечеными, то у этой камеры широкий динамический диапазон.

Чем дороже камера, тем шире у нее динамический диапазон. Даже самые дорогие и крутые сенсоры зачастую не могут охватить весь диапазон яркости в контрастных сценах. Лучшие камеры, цена которых стартует с 3500 долларов могут улавливать информацию в пределах от 15 до 17 стопов экспозиции, в то время как человеческий глаз может видеть в 24 стопа максимум. Что уж говорить про камеры в смартфонах, такая чувствительность им даже не снилась.

Но как же крохотный и относительно недорогой сенсор в смартфоне может запечатлеть весьма контрастные сцены и при этом адекватно проработать как светлые участки кадра, так и вытянуть информацию в тенях. Все дело в программной хитрости под названием HDR. Если включить этот режим, то камера делает минимум 3 кадра с разной экспозиции:

Создание и обработка HDR снимка в смартфоне
Создание и обработка HDR снимка в смартфоне.

  1. Первый кадр сильно недоэкспонирован и в нем хорошо проявляются детали в ярких участках;
  2. Второй кадр смартфон делает с нормальной экспозицией, в нем не очень хорошо видны детали в светлых участках, темные участки также не проработаны, этот кадр нужен в качестве основы;
  3. Третий кадр пересвеченный (переэкспонированный), здесь светлые участки снимка просто выжжены, но зато темные прекрасно видны, именно они и пойдут в дело.

Затем имея эти три кадра, процессор смартфона склеивает их в один кадр, он берет темные участки с пересвеченного и светлые участки с недосвеченного, получается фотография с расширенным динамическим диапазоном (HDR). Таким образом удается сделать фотографии на смартфоне более объемными и качественными.

Результат обработки - как работает HDR
Результат обработки.

Однако, такую настройку уместно применять далеко не в любом случае. Например, снимки в портретном режиме с HDR выглядят как минимум странно, лицо человека может получиться плоским и неестественным. Все же иногда темные участки на фотографии должны оставаться темными, дабы адекватно передавать объем.

Второе, где не нужно применять эту технологию – это быстротекущие процессы, где без смазывания получить снимки не получится. Даже топовым процессорам нужно в 3 раза больше времени, чтобы создать 3 кадра и склеить в один.

HDR нельзя применять в быстрых сценах с движение
HDR нельзя применять в быстрых сценах с движением.

То есть, HDR хорошо проявляет себя в статичных сценах с высоким контрастом. Например, облака на закате. Также эта технология позволяет снимать архитектуру делая более качественные снимки с подсветкой отдельных участков здания и контровым светом.

Наглядный пример удачной работы этой технологии, кликабельно:

Пример снимка HDR и без HDR

Зачем нужна двойная камера в смартфоне

Зачем нужна двойная камера в смартфоне
Двойная камера с телефонах.

Трудно представить современный флагман с одной камерой. Как только Apple сообщила, что их смартфон получит два модуля, прочие производители всполошились, теперь уже все смартфоны от самых бюджетных имеют в распоряжении минимум от двух камер. Давайте посмотрим как именно работает двойная камера в смартфонах.

Работает она, в принципе, точно также как и одинарная. Свет проходит через линзу, попадает на матрицу, процессор считывает информацию и преобразовывает ее в фото или в видео. С двойными камерами все тоже самое, только вместо одной матрицы тут две, которые работают независимо друг от друга, а значит вся обработка и склейка происходит именно в процессоре. И чем чипсет будет новее и дороже, тем качественнее будут получаться снимки. Также для получения хорошего снимка важны и программные алгоритмы.

Какие функции выполняет второй модуль камеры в смартфоне ? Тут многое зависит от самого производителя смартфона. Например, вторая камера в iPhone 7 Plus предназначена для оптического зума: первый модуль снимает широкоугольным объективом, а второй телеобъектив позволяет получить зумированные фотографии без потери качества.

Раньше в смартфонах зум был по большей части цифровой, то есть смартфон делал большую фотографию например на 16 Мп и обрезал необходимый фрагмент программно, например в 2 раза. И получалась фотография уже не 16-мегапиксельная, а 8-ми, соответственно, терялось и качество. Теперь же второй модуль для оптического зума позволяет увеличивать фрагмент в 2 раза без потери качества.

Но не все производители делают так, некоторые используют второй модуль для иных целей. К примеру, в телефоне Huawei P10 вторая камера нужна для увеличения динамического диапазона, на зум она не способна, о котором будет ниже. Этот второй модуль монохромный и снимает только черно-белое, что дает больше деталей в тенях, а сами снимки лучше по качеству.

Производители почти никогда не вставляют одинаковые матрицы в оба модуля, обычно один сенсор делают с меньшим количеством мегапикселей, но большей светосилой (она же апертура, она же диафрагма), а второй наоборот, с большим количеством мегапикселей, но менее светосильным. Объединяя два таких снимка можно получить более детализированную картинку, по тому как из первого снимка берется информация о цветах а у второго о деталях.

Ну и, наконец, любой смартфон с двумя или более камерами умеет размывать задний фон, вернее, создавать эффект глубины резкости. На самом деле, размытие происходит программное, вторая камера нужна для более точного определения объектов в пространстве: телефон делает два снимка на обе камеры сразу, процессор сопоставляет их и определяет, какой именно объект вы хотели поместить на передний план. После чего накладывает фильтр в реальном времени и затирает фон программно. При этом можно самому задавать степень размытия заднего фона, что называется программной диафрагмой. На данный момент не существует такой идеальной камеры в смартфонах, которая точно на 100% может определять где заканчивается объект в фокусе и начинается задний фон. Все смартфоны могут ошибаться в этом плане, независимо от их цены.

В настоящее время задался тренд на использование 4-ех модулей основных камер, расцвет которого придется на весь 2020 год. К примеру, недавно выпущенный Redmi Nore 8 Pro имеет 4 сенсора, главный из которых на 64 Мп, а остальные – это комбинация всего того, о чем я говорил выше:

Расположение камер и назначение сенсоров в Redmi Note 8 Pro
Расположение камер и назначение сенсоров в Redmi Note 8 Pro.

Стать и по теме:

Насколько полезна статья?

Нажмите на иконку, чтобы оценить:

Средний рейтинг: 4.7 / 5. Кол-во голосов: 3

Я сожалею, что статья вам не понравилась...

Позвольте мне улучшить статью.

От автора

Techno

Спасибо, что дочитали статью до конца. Можете оставить свой комментарий ниже, регистрация не требуется.

Напишите первый комментарий на "HDR и двойная камера – зачем нужны"

Оставить комментарий

Ваш email нигде не публикуется.


*

Предложения или сотрудничество - связь через ВК или обратную связь. Подобные комментарии удаляются !


Подбор смартфона: