Всё про HDR в смартфонах: что это, зачем, и где встречается. Что такое HDR в телевизорах и какие бывают его виды

Сложно сделать правильный выбор телевизора, когда аббревиатуры типа OLED, 4K и UHD непонятны как китайские иероглифы. Мало того, так теперь еще и добавился очередной термин - HDR 4K. Казалось бы, все еще больше усложнилось, но все не так страшно. В этой статье мы постараемся доходчиво рассказать, о значении каждой из букв и характеристиках, скрывающихся за ними. В качестве примера возьмем самые свежие модели, выпускаемые Sony.

Чтобы материал было проще усвоить, мы решили построить статью в виде ответов на вопросы, чаще всего задаваемые пользователями.

Что такое HDR 4K?

HDR - это аббревиатура названия High Dynamic Range. Перевести его можно приблизительно, конечно, как изображение, имеющее расширенный динамический диапазон. Это название хорошо знакомо владельцем смартфонов, так как оно имеется в настройках. Безусловно, в основе HDR-фото лежат другие принципы, но конечный результат работы технологического решения тот же самый - происходит расширение диапазона яркости.

Пользователю становятся видны нюансы оттенков, при этом пропадают сплошные пятна на месте черного и белого цветов и становятся видны детали. Улучшается глубина и насыщенность картинки. По субъективному восприятию от такого эффекта впечатление даже больше чем от 3D и достигается оно безо всяких очков.

Каким образом работает эта технология?

Глазом человека лучше воспринимаются градации как цвета, так и яркости, чем под силу воспроизвести обыкновенному телевизору. Еще совсем недавно ТВ не было дано обеспечить передачу естественных для человеческого глаза оттенков. Но сегодня есть телевизоры, имеющие впечатляющую подсветку. Если у рядового телевизора яркость составляет несколько сотен нит, то в моделях с HDR этот показатель равен нескольким тысячам.

Помимо этого, вырос показатель пропускной способности каналов, передающих контент, что позволило не очень сильно сжимать видеопоток. Тут прослеживается несложная зависимость: количество передаваемых данных для показа одного кадра на ТВ растет с увеличением числа деталей.

Можно ли сказать, что HDR переплюнул по крутизне 4K?

Это не совсем корректный вопрос. Эти стандарты хорошо работают в тандеме, но сравнивать их нельзя. Почему? В 4K речь идет о разрешении, иначе говоря, о количестве расположенных на определенном участке экране монитора пикселей. А HDR специализируется на контроле их качества, занимаясь регулировкой яркости, а также количеством передающихся оттенков цветов.

А существует ли разница между стандартами Dolby Vision, HLG и HDR10? И если, да - то какая?

HDR10 является самой распространенной версией HDR. В ней каждый канал пропускает до десяти бит контента. В палитре получается около одного миллиарда цветов. Но важней то, что этот поток несет информацию, имеющую отношение к, отображающую динамичность смены контрастности и яркости в кадре. Благодаря этому достигается натуральность картинки.

HLG - стандарт, разработанный тандемом, составленным из британской компании BBC и фирмы NHK (Япония). В нем также применяется десяти битное кодирование, однако предназначением этого потока с самого начала была передача. Для HLG в теории не является критичной ширина канала. Современная трансляция без каких-либо сбоев обеспечивается двадцатью мегабитами.

Dolby Vision - и в этом стандарте пользуются технологией работы с изображениями вкупе с видео, чей диапазон яркости выше возможности стандартных технологий. Он был разработан компанией Dolby совершенно самостоятельно, но принципы использовались те же. Основным отличием этого стандарта от других называют двенадцати битный цветовой канал, благодаря чему удается на выходе получить палитру с шестьюдесятью восемью миллиардами цветов. Вот только оценить это пиршество красок можно скорее в кинотеатре, чем в телевизоре. Ведь слишком сложной получается трансляция при наличии огромного потока данных.

Как узнать о поддержке телевизором стандарта HDR?

Это элементарно, Ватсон. Если на коробке имеется логотип Ultra HD Premium, то телевизором точно поддерживается режим HDR. Еще один приемлемый вариант - наличие надписи 4K HDR. Однако в последнем случае нет гарантии поддержания всех возможных вариаций HDR.

Какой же конкретно телевизор подойдет для просмотра HDR?

Март месяц ознаменовался для Sony запуском новой линейки XE93, которой поддерживаются все без исключения вариации HDR. Она состоит из моделей, диагональ экранов которых начинается с пятидесяти пяти дюймов. С их помощью можно выполнить зонирование квартирного пространства.

Кроме того, что эти телевизоры гарантируют поддержку всех версий HDR, в них применено еще множество фирменных технологий от Sony, предназначением которых является улучшение картинки:

  • Начнем с инновационной подсветки Slim Backlight Drive+, снабженной двойными блоками диодов. С ее помощью осуществляется максимально точное увеличение яркости каждого элемента экрана.
  • X-tended Dynamic Range PRO способствует повышению качества видео в разнообразных форматах за счет регулировки подсветки в разных частях кадра.
  • TRILUMINOS Display прекрасно передаются красные оттенки, а также синие и зеленые. Кроме того, поднимает уровень яркости.
  • На процессор X1 Extreme возлагается ответственность за HDR-ремастеринг, подавление шумов и улучшение изображения.

Совместная деятельность всего перечисленного, выдает на экран картинку с таким количеством четких деталей, что появляется искушение подойти и потрогать их. Объединение HDR и 4K позволяет довольно близко сидеть даже возле телевизора большого размера. В инструкции к Full HD-панели, имеющую диагональ 40 дюймов, сказано, что между ней и зрителем должно быть расстояние не меньше двух метров. А при использовании технологий 4K HDR на такой дистанции можно смотреть даже экран с диагональю в 70 дюймов.

На каких ресурсах размещается HDR-контент?

HDR поддерживается основной массой стриминговых сервисов. Так, видео в данном формате уже сегодня можно найти в онлайн-кинотеатре Megogo, Okko, интернет-кинотеатре Netflix, американском интернет мегамаркете Amazon и видеосервисе YouTube. На очереди цифровые TV-каналы.

Безусловно, сегодня HDR-контента нет в таких количествах, в которых бы нам хотелось, но дело сдвинулось с мертвой точки. YouTube организовал специальные каналы, предназначенные для выкладывания видео в новом формате.

В процессе воспроизведения на надлежащем ТВ можно увидеть значок HDR, расположившийся в углу кадра. Очень большое впечатление остается от просмотра масштабных сцен, которыми так богаты блокбастеры, особенно когда ареной действия становятся просторы космоса.

Поддержка HDR предусмотрена некоторыми из игровых консолей. Один из примеров - Horizon Zero Dawn, выпущенная для Sony PlayStation 4 Pro. Есть и еще несколько игр, отличающиеся повышенным уровнем детализации. После включения HDR у локаций появляется дополнительная глубина, что позволяет сделать окружающее еще реалистичней. Так, глядишь не за горами время, когда произойдет превращение игр в интерактивное кино.

После CES и Computex 2017 года стало ясно: к концу этого года на рынке появятся первые мониторы для ПК, поддерживающие стандарт . Все крупные производители, такие как ASUS, LG, Acer, Samsung и Dell объявили об этом. Итак, давайте изучим немного теории о мониторах с HDR.

HDR в ПК формате

HDR или High Dynamic Range – это стандарт, предназначенный для расширения цветопередачи и контрастности видеоизображений за пределами стандартных аппаратных возможностей. Объясняется просто, разрешение 4K важно для качества изображения, контраста, яркости и насыщенности цвета и HDR улучшает эти три параметра, тем самым достигая улучшения детализации изображения.

HDR требует, чтобы монитор имел 10 или 12-битный цвет. Тем не менее, стандартные ПК-мониторы в настоящее время способны передавать только 6 или 8-битный цвет, используя цветовую гамму sRGB, которая покрывает только треть визуального спектра HDR.
Конечно, есть мониторы, отвечающие требованиям цвета. Это модели с поддержкой так называемого Wide Gamut Color. Однако их возможности совместимы только с профессиональными программами. Игры и другое программное обеспечение просто игнорируют дополнительные цвета и часто выглядят «размытыми».

Стандарт HDR позволяет избежать этой путаницы, включая метаданные в видеовещание, которые правильно распределяют цветовое пространство. Это помогает правильно визуализировать изображение и заставляет всё программное обеспечение использовать лучшие возможности отображения.


Стандарты

В настоящее время существует четыре стандарта, но два наиболее часто применяются в потребительской электронике: запатентованный с 12-битными цветными и динамическими метаданными и открытый стандарт , поддерживающий 10-битный цвет и обеспечивающий только статические метаданные для запуска видеовещания. Другими двумя стандартами являются HLG или , разработанная BBC и используемая на YouTube и Advanced HDR , созданный Technicolor и используемый в Европе.
Но вернемся к вопросу использования HDR в ПК мониторах. Из-за всех лицензионных сборов и дополнительного оборудования Dolby Vision является более дорогим из обоих стандартов. Предоставляя лучшую глубину цвета и динамические пошаговые настройки разработчики игр ориентированы на более дешевый, но достаточно приемлемый HDR 10. Это справедливо не только для производителей на базе ПК, но и для консолей: Microsoft с , Sony с PS4, .

Недавнее обновление Dolby Vision упростило интеграцию программного обеспечения в игровые видеокарты с помощью обновлений драйверов. С марта Nvidia является одним из основных сторонников Dolby Vision в играх, таких как Mass Effect: Andromeda.


Фото с стойки Nvidia на Computex 2017, показывающей стандартный SDR-монитор (слева) и HDR (справа) с Mass Effect: Andromeda. Фотография: TechPowerUp

Проблема с HDR для ПК-геймеров

Если у вас есть достаточно средств, то нет проблем с покупкой HDR монитора. Но остается вопрос о том, какой контент вы можете использовать в HDR. И вот плохая новость для геймеров. Да, некоторые новые игры выходят на рынок с поддержкой HDR, но более старые не имеют возможности для более высокого контраста.

Только несколько игр поддерживают HDR: Shadow Warrior 2, Deus Ex: Mankind Devided, Hitman, Resident Evil 7, Obduction, Paragon и вышеупомянутый Mass Effect: Andromeda . Скоро появятся Need For Speed: Payback и Star Wars: Battlefront 2 .

На выставке CES 2016 уже никто не удивлялся 4К-телевизорам с изогнутыми экранами. В этот раз все всматривались в экраны, определяя у кого черный чернее всех, а картинка реалистичней реальности. Рефреном сквозь всю выставку звучала аббревиатура HDR. О том, что за ней скрывается и какие выгоды от HDR получит телезритель и пойдет речь в этой статье. Заодно разберемся, чем же определение отличается от своего фото-собрата.

Зачем нужен HDR

Самые важные параметры качества отображаемой картинки - контрастность и точность цветопередачи. Если поставить рядом два телевизора, один 4К, а второй Full HD, но с увеличенным диапазоном контрастности и лучшей цветопередачей, то большинство выберут последний вариант. Потому что изображение на нем выглядит реалистичнее и менее плоско.

Аббревиатура HDR расшифровывается как «High Dynamic Range», т.е. расширенный динамический диапазон. «Расширенность» в данном случае обозначает более высокую пиковую яркость и большую темноту там, где света не должно быть. Сравниваются показатели с традиционным SDR-диапазоном.


Пример от Dolby Vision: как выглядит HDR-изображение (справа), в сравнении с SDR (слева)

Как следствие увеличения градации яркости, появляется и большее разнообразие оттенков всех цветов: синего, красного, зеленого и их комбинаций. Поэтому все HDR-новинки получаются и с расширенным цветовым охватом. Таким образом, смысл HDR заключается в том, чтобы показать более контрастное и полноцветное изображение, чем SDR.

О чем думал режиссер

Чтобы насладиться всеми преимуществами этой технологии, увы, нужен не только дисплей с расширенным динамическим диапазоном картинки, но и соответствующий контент. HDR-телевизоры, в принципе, делать научились. Яркость экранов поднята до 1000 нит (у традиционных моделей этот показатель обычно не превышает 500 нит), а подсветка сделана прямой локальной, т.е. способной в одном кадре с разной яркостью подсвечивать разные фрагменты матрицы. Такими нехитрыми приемами достигается расширенный диапазон.


LG на выставке CES 2016 показала OLED-телевизоры G6 с поддержкой HDR. Понятно, что с отображением черного у органических диодов все прекрасно изначально, однако яркость в 1000 нит они пока предложить не могут

Однако сложность в том, что эффект может получиться обратным, чем задуманное режиссером цветовое и световое решение сцены. Вместе с колористом он разрабатывал цветовую схему, окрашивал кадры, используя обширную палитру цветов, предоставленных кинематографическим стандартом P3. Как известно, SDR-телевизоры не работают с палитрой P3 - они ограничены стандартом Rec.709, который просто не способен отобразить некоторые цвета, и поэтому ТВ-версии выглядят бледнее, не так, как было задумано изначально. Более того, ТВ-версии, зачастую, проходят специальный мастеринг, чтобы правильней отобразить цвета.


4K HDR-телевизор Sony X93, представленный на выставке CES 2016

В свою очередь, HDR-телевизоры могут поменять цветовую схему так, как им заблагорассудится, следуя собственным алгоритмам, которые, конечно же, и не ведают о «видении» режиссера и колориста. Поэтому инженеры сразу придумали, чтобы вместе с видеосигналом передавались метаданные, содержащие информацию о том, каким образом нужно улучшать SDR-картинку до HDR. Где затемнить, где осветлить, где добавить красного, а где - фиолетового. И если телевизор это поддерживает, то картина будет вполне соответствовать замыслу режиссера.

Контент будет

Пока HDR-контента ничтожно мало: несколько наименований предоставляют сервисы Amazon, Netflix и Vudu, последние «Звездные войны» сняты и отредактированы в формате, который поддерживает Dolby Vision (один из вариантов HDR). Можно подумать, что смысла в телевизорах с поддержкой расширенного динамического диапазона пока нет.

На сегодняшний день 4K-мониторы уже стали привычными, но устройства с одновременной поддержкой как 4K, так и HDR всё ещё встречаются не часто, поэтому новый BenQ EL2780U — в каком-то смысле уникальная в своём роде модель.

Диагональ экрана составляет 28", поэтому это далеко не самый крупный Ultra HD за свои деньги (около 22.000 рублей), но, вероятно, один из самых дешёвых с функцией HDR. К сожалению, в России новинка всё ещё остаётся редкостью, но нужно ли вообще рассматривать BenQ EL2870U в качестве достойной альтернативы для игр вроде Final Fantasy XV или Assassin’s Creed Origins? Постараемся ответить на этот вопрос.

Но перед этим — небольшое (ну или не совсем небольшое) пояснение о реализации HDR на ПК. HDR (англ. high dynamic range — «расширенный динамический диапазон») — технология, позволяющая достичь большего диапазона отображаемых на экране цветов и увеличенной контрастности, невозможных на обычных дисплеях. Белые цвета становятся более яркими, а чёрные — напротив, глубокими и тёмными. Благодаря этому изображение выглядит естественнее, что улучшает восприятие любого контента на любом устройстве, будь то телевизор или компьютерный монитор.

Загвоздка в том, что если на рынке телевизоров среди 4K HDR моделей не протолкнуться, то с компьютерными мониторами ситуация обстоит хуже. Только несколько 4K HDR моделей были хотя бы анонсированы, и большинство из них крайне сложно найти в продаже.

Другой проблемой является разница между версиями HDR. Большинство заявленных моделей поддерживают открытый стандарт HDR10, но и усложнили задачу, снабдив свои технологии адаптивной подстройки частоты обновления экрана — G-Sync HDR и FreeSync 2 соответственно — проприетарными реализациями HDR. Поэтому производителям анонсированных HDR-мониторов с обновлёнными G-Sync или FreeSync потребовалось обеспечивать совместимость с двумя форматами сразу, что добавляет дополнительной головной боли, которой можно было бы избежать.

К счастью, BenQ EL2780U поддерживает лишь оригинальную версию FreeSync (а не FreeSync 2), так что нас будет заботить лишь формат HDR10. Что же собой он представляет? Стандарт фактически является точкой отсчёта для любого современного HDR-дисплея. Он гарантирует, что в мониторе применена матрица с 10-битовой глубиной цвета (в обычных экранах используется лишь 8-битовое значение), поддерживающая палитру Rec.2020. Количество цветов в этой схеме намного больше, чем в стандартной sRGB.

Однако оценить преимущества поддержки HDR можно лишь когда монитор получает соответствующий сигнал, т.е. в нашем случае только в HDR-совместимых играх в связке с видеокартой, поддерживающей этот формат (к таковым относятся модели серий Nvidia GTX 900 и 1000, плюс линейки AMD R9 300, RX 400, RX 500 и RX Vega). В остальных случаях BenQ EL2870U будет работать как обычный монитор.

В настоящий момент не существует дисплея, который смог бы полностью покрыть палитру Rec.2020 (около 75% всего видимого спектра), и вряд ли такой экран появится в ближайшие несколько лет. Вместо этого поддержку Rec.2020 в HDR10 стоит рассматривать как задел на будущее, а не на свершившуюся революцию в мире игр. Прямо сейчас мы сможем рассказать лишь о том, насколько хорошо EL2870U справляется с передачей цветов схемы DCI-P3, представляющей около 53% видимого нами спектра. Для сравнения: палитра sRGB покрывает всего около 35%.

Впрочем, точность цветопередачи — лишь одна чаша весов, поскольку уровень максимальной яркости также сильно влияет на качество HDR-эффекта. Например, именно поэтому телевизоры класса Ultra HD Premium с яркостью 1000 и более нт просто ослепляют, учитывая, что в типичных стандартных мониторах это значение достигает лишь 300 нт. Общее правило таково, что чем больше уровень яркости — тем лучше передаётся эффект HDR, хотя это справедливо не для всех HDR-дисплеев.

И в этом смысле BenQ EL2870U далеко не на высоте. Признаём, наши программы тестирования не поддерживают работу с HDR, поэтому зафиксированный нами пик яркости в 280 нт был получен в стандартном режиме. Это типичный уровень яркости современных компьютерных мониторов, его более чем достаточно для повседневной работы.

Мы активировали режим HDR в Windows 10 и запустили совместимую с ним игру Assassin’s Creed Origins — и нам сразу же стало очевидно, что яркость экрана не достигает высот, ожидаемых от устройства с HDR. Наше лучшее, пускай и не профессиональное решение состояло в следующем: мы оставили работать измеряющую программу в фоновом режиме, в то же время направили калибратор на солнечные лучи в игре, освещающие виртуальный оазис Сива: теоретически, при правильной работе функции HDR, этот участок экрана должен быть наиболее ярким.

Однако, несмотря на включение-выключение опции HDR, в каждом случае результат измерения составлял около 250 нт, т.е. вы не получите никаких преимуществ от потенциального уровня яркости HDR. Конечно, с HDR всё выглядело приятнее, но превосходство над геймплеем в стандартном режиме (т.е. без HDR) не столь заметно.

Чтобы убедиться, что проблема не в Windows 10 (т.к. поддержка HDR в Windows 10 была реализована не слишком удачно), мы также подключили к BenQ EL2870U к X. Используя всё тот же метод, мы направили калибратор на солнечное сияние, и — угадайте что? — измеренный нами уровень яркости снова оказался равен приблизительно 250 нт.

Итак, яркость экрана BenQ EL2870U не слишком высока, а что на счёт качества цветопередачи? Честно говоря, и она не слишком впечатлила, как на ПК, так и на Xbox. Мы заметили, что красные и жёлтые цвета костюма Байека выглядели несколько ярче и насыщеннее в режиме HDR, но в целом никакого удивления не испытали. Разница была очевидна лишь на тёмных участках изображения, например, на волосах Байека и перьях его орла Сену. Цветопередача чёрных, серых и тёмно-коричневых оттенков действительно качественная — но, опять же, ничего сверхъестественного мы не ощутили.

Во многом это вина ограниченного набора воспроизводимых цветов, который в свою очередь является ограничением технологии производства самой матрицы монитора: BenQ EL2870U построен на TN-экране (цветопередача экранов этого типа в целом хромает), а не на более совершенном вроде IPS. Специализированные тесты для работы с Rec.2020 тоже отсутствуют в нашем измерительном оборудовании, но зато, как было упомянуто ранее, имеется поддержка цветовой схемы DCI-P3, использующейся для проверки HDR-телевизоров класса Ultra HD Premium.

На заводских настройках по умолчанию (состоящих из фиксированного стандартного профиля и профиля с нормальной цветовой температурой и выключенным HDR) EL2780U удалось покрыть 91,2% палитры sRGB и 70,3% — DCI P3. Это не плохой результат для монитора в категории до 25.000 рублей, но с позиции HDR-устройства показатели в лучшем случае можно назвать шаткими, особенно если учесть, что коэффициент контраста составляет всего 900:1, а на максимальном уровне яркости передача чёрного цвета весьма посредственная: 0,31 нт (чем ближе к 0 — тем лучше).

Мы надеялись, что переключение на профиль HDR или «Кино HDR» исправит ситуацию, поскольку эти режимы созданы для имитации HDR-эффекта в случаях, когда на монитор не подаётся надлежащий HDR-сигнал. Увы, результаты наших измерений в этих случаях даже опустились до средних показателей 83% для sRGB и 62% для DCI P3. Кроме прочего, представленные значения были получены при подаче сигнала через DisplayPort. Переключение на один из двух входов HDMI 2.0 приводило к понижению всех характеристик примерно на 5%, поэтому для наилучшего качества изображения вам требуется использовать DisplayPort во всех возможных случаях.

Конечно, было бы нечестно сравнивать EL2870U и телевизоры класса Ultra HD Premium по их возможностям воспроизводить цвета DCI P3, учитывая большую разницу в цене между ними. Но стоит отметить, что у монитора не слишком много достоинств перед стандартными моделями без HDR. Вместо этого настоящим преимуществом при такой стоимости является поддержка разрешения 4K. Хотя и здесь необходимо сказать, что для комфортного чтения текста вам придётся увеличить настройки масштаба в Windows до уровня около 150%, а в этом режиме количество рабочего пространства на экране будет ненамного превосходить таковое у монитора с аналогичным размером дисплея, но разрешением 2560×1440 пикселей.

Устройство снабжено дополнительными функциями. Среди них — технология «интеллектуальной» подсветки, а также предназначенные для повышения комфорта длительной офисной работы фильтры, уменьшающие излучение синего цвета. Кроме этого реализована подсветка без мерцания, снижающая потенциальную нагрузку на глаза, и имеется упомянутая ранее полезная опция для владельцев видеокарт AMD — совместимость со стандартном FreeSync. Но BenQ EL2870U — не самый удачный выбор, если вы ищите HDR-монитор, который смог бы перевернуть ваше представление об играх. Это хороший бюджетный 4K-монитор, но более требовательным пользователям остаётся лишь ждать появления на рынке лучших предложений.

Камеры смартфонов линейки Pixel и Nexus никогда не представляли собой ничего выдающегося, но за последние четыре года сделали мощный рывок вперед и теперь занимают первые строчки рейтингов. Почему так произошло? Потому что Google внедрила программный механизм постобработки фотографий под названием HDR+. В этой статье мы расскажем, как он работает и как активировать HDR+ на своем смартфоне, независимо от его марки.

Что такое HDR

Для полного понимания принципа работы HDR+ придется для начала разобраться с обычным HDR.

Основная проблема всех камер смартфонов - маленький размер матрицы (а точнее - фотоячеек) и, как следствие, недостаточный охват динамического диапазона. Чтобы исправить этот недостаток, был разработан алгоритм HDR (High-Dynamic Range), принцип работы которого следующий: камера делает кадр со стандартным для данной сцены уровнем экспозиции, затем делает недоэкспонированный кадр, на котором будут четко видны лишь пересвеченные области изначального снимка, далее выполняется переэкспонированный снимок, на котором видны только затемненные детали изначального снимка, а все остальное пересвечено. Далее снимки накладываются друг на друга и объединяются при помощи специальных алгоритмов, качество которых зависит от производителя софта камеры. В результате получается снимок с хорошей проработкой деталей как в тенях, так и в более светлых местах.

Недостатки HDR очевидны: долгое время съемки приводит к тому, что попавшие в кадр движущиеся объекты будут двоиться, а даже небольшая тряска смажет картинку.

Что такое HDR+

Умные головы придумали алгоритм, лишенный недостатков HDR. Впрочем, общее с HDR у него одно лишь название.

HDR+ расшифровывается как High-Dynamic Range + Low Noise. Свою известность он получил за ряд выдающихся возможностей: алгоритм способен устранять шумы практически без потери детализации, повышать качество цветопередачи, что крайне важно при плохом освещении и по краям кадра, вместе с этим он сильно расширяет динамический диапазон фотографии. HDR+, в отличие от стандартного HDR, почти не боится тряски смартфона и движения в кадре.

Первым смартфоном с поддержкой HDR+ стал Nexus 5. Из-за не самого лучшего баланса белого и маленького отверстия диафрагмы (f2.4) камера этого смартфона считалась не более чем крепким середнячком. Все изменилось с выходом обновления Android 4.4.2. Именно оно принесло с собой поддержку режима HDR+ и изумительное качество ночных снимков. Они хоть и не отличались большой яркостью по всему полю кадра, но благодаря HDR+ практически не содержали шума при сохранении мелких деталей и обладали превосходной (для смартфонов 2013 года) передачей цветов.

История создания HDR+

Как же компания, никогда не занимавшаяся камерами, создала алгоритм, который творит чудеса, используя обычные, по меркам флагманов, камеры Nexus и Pixel?

Все началось в 2011 году, когда Себастьян Трун (Sebastian Thrun), глава компании Google X (теперь уже просто X), подыскивал камеру для очков дополненной реальности Google Glass. Массогабаритные требования предъявлялись очень жесткие. Размер матрицы камеры должен был быть еще меньше, чем в смартфонах, что крайне плохо сказывалось бы на динамическом диапазоне и приводило бы к появлению множества шумов на фотографии.

Выход оставался один - попытаться улучшить фотографию программно, с помощью алгоритмов. Эту задачу должен был решить Марк Левой (Marc Levoy) , преподаватель факультета информатики Стэнфордского университета, эксперт в области вычислительной фотографии. Он занимался технологией захвата и обработки изображений на базе программного обеспечения.

Марк сформировал команду, известную как Gcam, которая занялась изучением метода Image Fusion (сплавление изображений), основанного на объединении серии снимков в один кадр. Фотографии, обработанные при помощи этого метода, получались более яркими и резкими, имели малое количество шумов. В 2013 году технология дебютировала в Google Glass , а затем, в этом же году, переименованная в HDR+, появилась в Nexus 5.


Как работает HDR+

А как же расширение динамического диапазона? Как мы уже знаем, использование короткой выдержки избавляет нас от пересвеченных мест. Осталось только удалить шумы на темном участке ранее описанным алгоритмом.

На завершающем этапе выполняется постобработка полученного изображения: алгоритм делает минимизацию виньетирования , обусловленного попаданием света на матрицу под наклонным углом, корректирует хроматическую аберрацию заменой пикселей у высококонтрастных краев на соседние, увеличивает насыщенность зелени, синие и пурпурные оттенки смещает в сторону голубого, усиливает резкость (шарпинг) и выполняет ряд других шагов, повышающих качество фотографии.



Слева фотография из стоковой камеры Samsung в HDR, а справа фотография, созданная в Gcam в HDR+. Видно, что алгоритм принес в жертву детализацию неба для прорисовки объектов на земле.