Что такое HDR, и как работает HDR в камере смартфона? Что такое HDR и как он поможет сделать фотографии красивыми

HDR-фотографии поражают своей насыщенностью, чёткостью и особой атмосферой независимо от сюжета. Они больше похожи на живопись и поражают зрителей своей глубиной.

Но несмотря на то, что эти фото сегодня можно встретить довольно часто, не все до конца разбираются, что такое HDR — специальная обработка или особенности съемки?

В этой статье вы найдёте всю нужную информацию про эти необычные фото и сможете сами создавать похожие шедевры.

Про HDR доступным языком

Термин HDR (High Dynamic Range) означает высокий динамический диапазон. Чем он выше, тем больше можно запечатлеть на фото. При высоком уровне на снимке будут одинаково отображены как светлые, так и тёмные участки.

Человеческое зрение способно моментально распознать изображение с разницей от 10 до 14 ступеней яркости (экспозиции) и, «приспособившись», — до 24 ступеней. К примеру, выходя из комнаты с ярким освещением ночью на улицу, необходим небольшой промежуток времени, чтобы увидеть на небе звёзды — это приблизительно и есть эти 24 ступени.

В обычной жизни при отсутствии каких-либо особенных условий и множества источников света разница в яркости объектов окружающего мира не превышает 14-15 ступеней. Но, увы, и плёночные, и цифровые фотоаппараты за раз всё запечатлеть не могут, из-за чего на одних фотографиях выходит «пересвет», а на других — тёмные пятна. И даже если вышло заснять объекты с разницей хотя бы 11 ступеней, увы, воспроизвести их довольно сложно как на фотобумаге, так и на мониторах.

Особенно заметен низкий динамический диапазон при фотографировании зданий в пасмурную погоду: небо получается ярким и насыщенным, а само здание - затемнённым. Зато фотографии людей в солнечный день на фоне фасадов зданий выходят безупречным из-за того, что и люди, и задний фон имеют приблизительно одинаковую яркость.

Увы, исправить эту разницу в фоторедакторе практически нереально, поскольку информация на чёрных или засвеченных участках потеряна. Даже если высвечивать специальными кистями отдельные элементы, то в какой-то момент на фотографии станут заметны шумы.То же самое касается и затемнения объектов с пересветом.

HDR-фотографии — это те, на которых одинаково отображаются все объекты на фото. Во времена плёночных фотоаппаратов такая технология была практически неосуществимой, однако фотографы старались всячески приблизиться к высокому динамическому диапазону. Для этого использовали и специальные фильтры, которые «выравнивали» экспозицию, и особые техники проявки плёнки. Это занимало много времени, но когда появились цифровые фотоаппараты, этот процесс удалось ускорить.

С тех пор как профессиональные фотографы узнали, что такое HDR, они начали всячески стремиться к повышению динамического диапазона фото, и теперь такие изображение возможно создать даже при отсутствии специального аппарата.

Как заснять все детали при небольшой разнице в яркости?

Если вы не собираетесь снимать одновременно и закат, и горы, и людей, а всего лишь хотите немного «сгладить» разницу, то поможет это сделать формат RAW. Это «сырые» фотографии без каких-либо эффектов, но с минимальной потерей данных. Из них уже можно создать снимки, на которых будет эффект HDR.

Файлы этого формата будут занимать намного больше памяти на устройстве, но позволят исправить затемнения и пересветы в специальном конвертере или фоторедакторе.

А если всё же нужны грандиозные и качественные HDR-фотографии?

Даже если в фоторедакторе на вашем компьютере есть заветная кнопка «HDR», знайте: это всего лишь фильтр, который немного «сгладит» разницу светлых и тёмных участков на фото и, скорее всего, увеличит контрастность и яркость цветов.

Если вы внимательно прочитали информацию выше и разобрались с тем, что такое HDR, то разницу между обработанным изображением и фото, снятым по особой технологии, вы заметите сразу.

Чтобы справиться с «максимальным диапазоном», если замечательный способ, при помощи которого можно добиться потрясающих результатов.

Чтобы заснять местность в HDR, необходимо сделать подряд 3-5 снимков, а после «наложить» их в фоторедакторе.

Необходимо сделать несколько кадров LDR (Low Dynamic Range, низкий динамический диапазон), выставив разную экспозицию. Менять этот параметр необходимо вручную, на 2 деления, что равно одной ступени яркости.

После один кадр накладывается на другой, и из каждого «выбирают» самые подходящие по яркости участки. После окончательной обработки готовое фото будет максимально отображать все детали композиции.

На деле необходимо 3 кадра для того, чтобы сделать максимально чёткое фото, но если деталей много, то можно сделать и 5 снимков.

Если вы хотите заснять не ландшафт, а конкретный предмет на общем плане, то помимо экспозиции необходимо и вручную менять фокус.

Зачем нужны HDR-фотографии?

Фотографам, которые преследуют цель создать идеальный кадр, технология HDR позволяет сделать уникальные и глубокие фотографии. На них видны все детали и равномерно распределен свет.

Также эта технология позволяет максимально чётко заснять ландшафт и панораму, особенно в пасмурную погоду.

Ну и, конечно же, HDR-фотографии позволяют фотохудожнику создать идеальный кадр для последующей художественной обработки.

Когда высокий динамический диапазон не стоит использовать?

Несмотря на то что такие кадры выглядят просто замечательно, не во всех случаях уместно использовать эту технологию. Причина не в каких-либо особых «стилистических» правилах: просто в некоторых случаях фотография не выйдет.

• Слишком яркие снимки с большим количеством цветов. В таких случаях эффект HDR сделает фото более тёмным и не настолько «сочным».
• Объекты в динамике. Если в то время, когда вы делаете снимки, в кадре будет ехать, к примеру, велосипедист, то он в любом случае выйдет смазанным и нечетким, а на фото появятся пятна.
• Если на фотографии присутствует много естественных теней, то при «склейке» они или будут слишком «выделяться», или наоборот — потеряют свою глубину.

Устройства, созданные специально для HDR

Специальные фотокамеры, которые «могут в HDR», были созданы ещё в начале 2000 годов. Их матрица SuperCCD SR позволила увеличить динамический диапазон в 2 раза за счет большего количества светочувствительных элементов.

Через 2 года была выпущена камера, которая способна делать серию снимков с разницей в яркости уже в 17 ступеней. Этот же принцип используют камеры Sony NEX-5 и NEX-3, в которых есть режим HDR. Аппарат делает подряд несколько кадров и сам совмещает их для создания наибольшего диапазона.

Последним «прорывом», который создал возможность использовать режим HDR без особых усилий, стал особый режим в камере iPhone 5. Однако владельцы других смартфонов как на iOS, так и на Android тоже имеют возможность «поиграть» с фотографиями в специальных программах, доступных в соответствующих маркетах. Так, функция HDR теперь доступна практически для любых смартфонов и планшетов.

Видео максимального качества

Те, кто знает, что такое HDR, и хочет проявить себя в этой технологии, наверняка искали специальные устройства, которые способны «автоматически» снимать нужные кадры.

Однако стоит заметить, что камеры, которая делает снимки только в HDR, не существует. Обычно в устройствах или есть особый режим, или просто расширены возможности матрицы. Именно последней особенностью и обладают Sony HDR — видеокамеры, которые предназначены для создания видео максимального качества.

При помощи матрицы ClearVid CMOS, технологии x.v.Colour и оптимизатора динамического диапазона это устройство способно делать снимки и снимать видео с максимальной детализацией, без пересветов и тёмных участков. Однако стоит упомянуть тот факт, что для того, чтобы насладиться полноценной цветопередачей, необходимо просматривать фото и видео на экране High Definition. Поэтому, увы, это не HDR-видеокамера, но неплохой аппарат для скоростных видов спорта.

Недорогие модели этой линейки — это действительно хорошие бюджетные варианты экшн-камер, однако (как отмечают покупатели), модели подороже уступают в качестве другим устройствам такой ценовой категории.

И напоследок

Главная задача HDR — создать максимально равномерное в плане экспозиции изображение. Но поскольку матрицы большинства современных фотоаппаратов имеют ограничения динамического диапазона, то вариант «склейки» остаётся самым популярным.

Тут необходимо вспомнить про так называемый ореол, который часто ассоциируют только с этим типом фотографий. Он проявляется потому, что мелкие детали довольно сложно «вырезать» из яркого фона, и их небольшая часть остаётся на снимке. Поэтому если ваша основная цель создать максимально чёткое изображение, которое выглядит натурально, то стоит заниматься съёмкой только больших объектов.

Также лучше проверять готовые снимки на разных экранах. Современные мониторы с улучшенной цветопередачей часто отображают HDR-фотографии слишком насыщенными и яркими, такими, что режут глаз. Поэтому если вы самостоятельно занимаетесь «склейкой» фото, то лучше «не дотянуть» с яркостью, чем перегнуть палку.

Этот урок расскажет вам о новом горячем тренде в фотографии. HDR! Вы научитесь делать снимки, сводить и производить тонмаппинг, чтобы расширить динамический диапазон и создать результат, смотрящийся нарисованным.

Урок для работы в Photoshop CS3 и выше.

Фотография
Преобразование в HDR
Тональная компрессия / Тонмаппинг (Tone mapping)
Слияние изображений
Кривые

Нажмите на скриншот, чтобы просмотреть изображение в реальном размере.

Шаг 0 (Введение)
В этом уроке мы рассмотрим HDR фотографию. HDRI (High Dynamic Range Imaging (Изображение с широким динамическим диапазоном) изначально использовалось в 3D, а теперь в полной мере и в фотографии. Попросту говоря, это процесс съемки с разной экспозицией и сведение снимков в единое 32-х битное изображение. Итак, я разъясню: камера способна фиксировать ограниченное количество тонов в одном фото. Обычно мы жертвуем какими-либо элементами фото во время его съемки. Например, у нас есть пейзаж с облаками и скалами. Если мы экспонируем облака, то скалы станут темными. Если мы настроим экспозицию камеры на детали скал, то яркое небо потускнеет, а детали потеряются. Это происходит потому, что человеческий глаз может воспринимать более широкий диапазон тонов, нежели тот, что может запечатлеть камера на одной фотографии.
Решение этому - съемка более одной фотографии и объединение фото.

Съемка фото с обычной экспозицией, затем создание снимка с меньшей экспозицией, чтобы он получился ярким, а затем с большей экспозицией, чтобы запечатлеть детали тени.

В конечном итоге необходимо свести эти снимки вместе, чтобы получить единое изображение с широким диапазоном тонов, которое теперь сможет показать все детали в светах и тенях. Данный урок покажет вам, как осуществить этот процесс без суеты.

Для начала нам необходимо получить исходные изображения (Вы можете использовать 32-х битное 3D изображение и сразу же перейти к шагу 6). Такое изображение мы будем снимать на фотоаппарат. Вам нужно сделать минимум два снимка с различными настройками экспозиции.
Adobe рекомендует ограничить брекетинг с шагом в одну ступень экспозиции, что поможет уменьшить диапазон.

Брекетинг - Также называется «вилка». Съемка камерой серии кадров (три или больше), которые отличаются параметрами с заданным интервалом значений (экспозиция, баланс белого и т.д.).

Вы также можете сделать 5 или более снимков с меньшим интервалом брекетинга. Лично у меня получается хороший результат из трех снимков. Мне нравится увеличивать и уменьшать выдержку на два шага. Я знаю, что это большие рамки, нежели многие привыкли использовать, но для изображения типа HDR, которые я люблю создавать (городские пейзажи), это очень подходит. Если вы любитель фотографировать, то вы даже можете уменьшить брекетинг до 3х шагов.

(Заметка: Для истинного HDR нельзя использовать одно фото в формате raw и менять несколько раз его экспозицию, как это предлагают некоторые люди. Такой эффект известен как псевдо-HDR. Фотошоп не позволит вам объединить эти изображения, поскольку они не фиксируют нужные тона).

Шаг 1. Начнем с трех изображений. Одно с нормальной экспозицией, второе меньшей экспозицией и третье с большей экспозицией. В данном случае я использую брекетинг с интервалом в 2 шага, поскольку в основном я снимаю плоские поверхности. Если же вы снимаете округлые и неровные поверхности, то вам лучше снизить брекетинг для получения более плавного перехода.
Я устанавливаю брекетинг на моей камере на 2 шага. Затем настраиваю режим съемки на таймер. После этого я получаю три фотографии. Я снимаю в режиме RAW для возможности получения более широкого динамического диапазона. Вы также можете создавать HDR, даже если ваша камера не поддерживает RAW.

Убедитесь, что вы снимаете в режиме Aperture Priority (Приоритета диафрагмы) или в ручном режиме (manual). Вам нужно установить время экспозиции, но не диафрагмы. Если вы измените диафрагму, глубина резкости не будет совместима с настройками, и вы получите смазанное изображение. Также избегайте движущихся предметов на фото, в противном случае вы получите эффект «призрака».

Шаг 2. Пришло время свести фотографии между собой в единое 32х -битное изображение.
Выберите File - Automate - Merge to HDR (Файл - Автоматизация - Объединить в HDR ). Она работает в версиях Photoshop CS2 и CS3 (в CS2 нет автовыравнивания).
Выберите все изображения или папку. Я помещаю каждый набор фотографий в отдельной папке, поэтому я выбираю параметр Folder (Папка). Выделите свои фото для сведения. Установите галочку на Auto Align (Автовыравнивание) в Photoshop CS3. Нажмите Ок (Photoshop CS3 использует новую технологию автовыравнивания, которая позволяет даже создавать HDR без использования штатива!).

Шаг 3. Ваши изображения теперь сведены в единое фото. Вы можете перемещать отдельные фото посредством снятия галочек напротив них в левой колонке. Если у вас получился немного размазанный эффект на каком-либо в результате движения камеры при длительной задержке, вы можете отключить это фото.

Шаг 4. Сведенный результат представляет собой гибко настраиваемое точечное изображение. Вы можете полностью изменить тона путем передвижения белого ползунка справа. Только полегче с ним - малейшее движение ползунка дает совершенно отличные результаты.

Шаг 5. Нажмите Ок, чтобы свести фото в 32х-битное изображение. Сейчас очень подходящий момент для сохранения изображения.

Шаг 6. Для нормальной работы с фотографиями, вам необходимо конвертировать их в 16-битные или 8-битные изображения. Когда вы конвертируете их, мы начнем создавать то, что я называю интерпретацией фото. Причиной того, что я так говорю, являются неограниченное количество способов, которые мы можем использовать для преобразования фото. До тех пор, пока у нас есть огромное 32-битное изображение с широким динамическим диапазоном, мы не можем использовать его для дальнейшей обработки. Всегда начинайте работу с 32-битным изображением, а затем преобразовывайте его и сохраняйте другие варианты (собственные интерпретации). Избегайте перезаписи 32-битных изображений, они - наша палочка-выручалочка, мы можем возвращаться к ним много раз.

Выберите Изображение - Режим - 16 бит (Image - Mode -16 bit ) (или 8 бит (8 bit)). Теперь поиграем с интересными параметрами. Сейчас вы перешли к процессу так называемого тонмаппинга (тональная компрессия). Это самое место для креатива.

(Если вы хотите произвести коррекцию без конвертации, выберите Вид - Параметры предпросмотра 32 бит (View - 32 Bit Preview Options) . Вы можете также использовать несколько инструментов фотошопа из меню Image - Adjustment (Изображение - Коррекция ). Наиболее важным из представленных параметров является параметр управления экспозицией (exposure )).
Вы увидите диалоговое окно HDR Conversion (Преобразование/Коррекция HDR ). Параметрами по умолчанию являются Экспозиция (Exposure ) и Гамма (Gamma ) (прим. степень контрастности). Как лучше понять принцип их работы? Установите сначала гамму, а затем экспозицию, как показано на примере. Если вы захотите, чтобы изображение было более контрастным уменьшите значение гаммы. Для уменьшения контрастности поднимите значение гаммы. В завершение скорректируйте экспозицию, чтобы получить желаемую яркость. Если вы хотите еще преобразований, читайте дальше, если нет - нажмите ОК.

Шаг 7. Замените метод (method ) на локальную адаптацию (local adaptation ). (Перед вами 4 доступных метода, но только в двух возможно влияние пользователя).

При таком методе вы можете корректировать кривые (curves ). Работайте с ними, как привыкли работать, но не бойтесь немного их обрезать. Это допустимо, поскольку вы работаете с большим динамическим диапазоном, нежели вы привыкли работать. Вытащите детали изображения, но не забудьте наложить тени, где они будут несколько размытыми или некрасивыми. Как только вы разберетесь с кривыми, скорректируйте положение ползунков радиуса (radius ) и threshold (порога), чтобы избежать появления ореолов на фото. (Плохо сконвертированное HDR-изображение в местах контраста имеет вокруг некое свечение). Радиус отвечает за маскировку размытия, в то время как порог решает, что будет размыто, а что нет.
Нажмите ОК для конвертации.

Шаг 8. Перед нами объединенное изображение из HDR. Второе изображение - вариация. Во второй вариации я применил экспозицию (exposure ), кривые (curves ) и настройки резкости (sharpening ) в режиме 32 бит (Метод Яркой компрессии (Highlight Compression Method)). Фотошоп просто великолепен для создания очень реалистичных HDR изображений.

Шаг 9. Если вы желаете достичь более сюрреалистичных результатов, воспользуйтесь различными плагинами. Моим любимым плагином является Photomatix Pro с сайта HDRsoft . Вы можете воспользоваться этим плагином тонмаппинга для Фотошопа, он отлично работает.

Использование плагина тонмаппинга Photomatix позволит вам детализировать текстуру в ваших фотографиях. Объедините их в фотошопе, как показано в этом уроке. Затем выберите Фильтр - Photomatix , чтобы применить тонмаппинг. Преобразуйте и сохраните в обычном режиме.

Шаг 10. Это изображение показывает, как фото выглядит после тонмаппинга в Photomatix pro.

Шаг 11. Здесь вы можете видеть сравнение между одним изображением, преобразованным изображением посредством Photoshop HDR и радикальным эффектом в Photomatix. Независимо от результата, который вы получили, надеюсь, этот урок помог развеять мифы о создании HDR.

Шаг 12.

Вот еще один мой снимок HDR. Это ночной снимок, преобразованный в градации серого.
Надеюсь, вам понравился этот урок!

Выражаю благодарность Евгению Карташову за консультации по терминологии.

Чтобы понять, что такое HDR, достаточно посмотреть на фотографии, сделанные в этой технике. Мы видим контрастное изображение с хорошей детализацией, как в светлых, так и в темных участках. Для сравнения можно глянуть на фотографию той же местности без применения технологии HDR.

Когда человек смотрит на какую-нибудь область, его зрение адаптируется к освещению и детали становятся четко различимы. Перестраивается на различное освещение взгляд довольно быстро, поэтому мы без труда можем любоваться пейзажами со сложным освещением. Кроме того, динамический диапазон, который видит человек, достаточно велик, чего не скажешь про фотоаппараты.

Если фотоаппарат настраивает экспозицию по светлым участкам, они становятся нормально различимы со всеми деталями, но тени становятся абсолютно черными и в этих областях наблюдается потеря детализации. Если настраивать экспозицию по темным участкам, детализация пропадет в пересвеченных участках.

Технология HDR призвана упразднить это ограничение.

Как же это выглядит на практике?

1. Камера устанавливается на штатив. Все снимки должны быть сделаны с одного места без малейших смещений камеры. Чтобы полностью исключить вибрации фотоаппарата, нужно снимать при помощи тросика или таймера. Сделать нужно несколько кадров.
2. Фотографии делаются с различной экспозицией. Диафрагма при этом не должна меняться.
3. Далее полученные кадры объединяются на компьютере. Можно использовать различные программы, но одной из лучших является Photomatix Pro.

Практическое занятие

Шаг 1. Изучение функций камеры

Мануалы читать довольно скучно, но не стоит недооценивать их важность. Нужно изучить все функции камеры, чтобы в полной мере владеть всеми инструментами и настройками, которые предлагает устройство. Особенное внимание стоит уделить ручным настройкам.

Шаг 2. Изучение брекетинга экспозиции

Брекетингом называется создание нескольких кадров с различными настройками какого либо параметра. Брекетинг позволяет максимально просто получить три или более кадров с различной экспозицией. Для получения серии снимков нажать на кнопку спуска затвора нужно будет всего один раз. Если функции брекетинга нет, то можно сделать три снимка вручную вводя по очереди коррекцию экспозиции.

Шаг 3. Режим приоритета диафрагмы

Так как значение диафрагмы во всей серии снимков должно быть неизменным, этот режим подходит лучше всего. Можно воспользоваться и полностью ручным режимом, но в этом нет необходимости.

Шаг 4. Режим экспозамера

Если вы не очень хорошо разбираетесь в возможностях экспозамера, то лучше всего использовать оценочный (интегральный). Остальные режимы тоже могут пригодиться при съемке HDR, но они проявляют свою полезность гораздо реже. Всё зависит от конкретной сцены.

Шаг 5. Баланс белого

Баланс белого чаще всего используется автоматический, но не стоит всегда полагаться на автоматику. Иногда стоит установить точное значение данного параметра. Оно зависит от снимаемой сцены, погоды, обстановки и т.д.

Шаг 6. ISO

Значение ISO нужно устанавливать таким же, как и при обычной съемке, то есть максимально маленьким, для того, чтобы шум не испортил снимок. Но тут есть один нюанс. HDR фотографии особенно чувствительны к шуму, поэтому данному параметру стоит уделить особое внимание. В случае нехватки света при съемке неподвижных объектов лучше максимально уменьшить ISO и увеличить выдержку.

Шаг 7. Штатив

Штатив, несомненно, нужен для съемки HDR. Он позволяет не только жестко зафиксировать камеру на одном месте, но и располагать её в порой не самых удобных для съемки местах. Главное выбор типа штатива. В целом они не сильно отличаются друг от друга по общему принципу работы, но есть отличия по креплению, размерам, наличию уровней и т.д.

Шаг 8. Дистанционный спуск затвора

Даже на штативе камера может дрогнуть от нажатия на кнопку спуска затвора, поэтому лучше всего воспользоваться таймером или спусковым тросиком.

Шаг 9. Объектив

Наиболее часто HDR используется при съемке городского пейзажа или природного ландшафта. Поэтому лучшим выбором будет широкоугольный объектив.

Но HDR можно использовать в любом стиле фотографии, поэтому остальные типы объективов не стоит списывать со счетов.

Шаг 10. Ручная фокусировка

Автофокус может подвести, каким бы современным он не был. Он может банально сфокусировать камеру на близко стоящем объекте. При этом остальное в кадре может стать размытым. Если ваша цель - создание пейзажного снимка с максимальной детализацией, то стоит переключиться в ручной режим фокусировки и установить значение на бесконечность. Таким образом, всё, что окажется в поле зрения камеры, будет резким.

Шаг 11 Установка по уровню

Заваленный горизонт - это самая неприятная ошибка, которая легко поправляется программно, но зачем лишние действия. Ведь лучше сразу всё сделать правильно. Некоторые штативы обладают встроенными уровнями, но если у вас его нет, то можно купить отдельно пузырьковый уровень, который крепится на горячий башмак. Можно как-то приспособить обычный строительный уровень.

Техника телевизионного изображения не стоит на месте и после — будем честны — средней успешности попытки« продвинуть» телевизоры с 3D-эффектом пришла по‑настоящему интересная технология, которая со временем обещает полностью изменить не только телевидение, но также кино и компьютерные игры. Речь идет о 4K HDR. Что это такое, почему это важно и где его можно увидеть в наилучшем качестве? Рассмотрим новый формат в деталях на примере телевизоров Sony серии XD93.

Когда мы говорим «4К», то обычно подразумеваем панель с разрешением в 3840x2160. Если перемножить эти числа, то мы получим телевизионную панель, содержащую более 8 миллионов пикселей. Этот показатель в четыре раза (!) превышает плотность пикселей в стандартных HD-экранах. Термин 4K пришел из киноиндустрии, где разрешение к настоящему времени достигло стандарта в 4096x2160. Таким образом, сейчас только 4К-телевизоры приближены к изначальному разрешению широкоэкранных кинофильмов. Только представьте себе, сколько всего вы не видите, когда смотрите современный блокбастер (и вообще большую часть фильмов, вышедших в 2016 году) на обыкновенном HD-экране. Последние исследования показывают , что к 2020 году стандарт 4К станет практически повсеместным, тем более в плане изображения такое разрешение позволяет добиться более высокой четкости и контрастности картинки. Вдобавок, на изображение в 4К можно смотреть с близкого расстояния, даже когда имеешь дело с телевизионными панелями больших размеров. Например, 4К-телевизор с экраном в 65 дюймов можно смотреть уже с расстояния в 2 метра. Когда формат несколько лет назад стал доступен для широких масс, это казалось настоящим прорывом. Сейчас же он немного примелькался, стал привычным, хотя по‑прежнему конкурирует из-за высокой стоимости с более архаичными форматами. А тем временем самые современные 4К-телевизоры предлагают зрителю новый формат — расширенного динамического диапазона.

Работа с оттенками

Что это такое? Если вы выгляните сейчас в окно, то с высокой долей вероятности увидите серые облака и снег. Не самая насыщенная цветовая гамма, но человеческий глаз способен даже в этом однообразном пейзаже различать множество оттенков, которые придают картинке, передаваемой в мозг, четкость и объемность. Стандартный современный телевизор, даже «классический» 4K, не передает цвет в таких деталях, а вот 4К HDR — справится. Основная идея, на которой базируется формат HDR, заключается в том, что он дает более высокий уровень контраста между светлыми и темными участками изображения на экране. На словах звучит не слишком впечатляюще, но в рамках технологии это достаточно серьёзный шаг. Контраст как разница между самой яркой белизной и самой темной чернотой измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м

2), или нитах. Низшим показателем спектра яркости будет 0 нит (то есть полная тьма), которого сейчас можно добиться разве что на специальных дисплеях с органическими светодиодами. А вот высший показатель у 4K HDR-моделей на порядок выше, чем у их обыкновенных собратьев. Правда, до передачи реального освещения телевизорам еще предстоит долгий путь. Взгляните на следующую иллюстрацию. Как мы видим, технология HDR достигла яркости обыкновенного костра, а до яркости непрямых солнечных лучей телевизионным технологиям еще далеко, как до Марса. Об обыкновенных телевизорах в этом контексте и вовсе говорить неловко. Суть съёмки в HDR заключается в том, что камера снимает сразу в нескольких режимах с разными выдержками, чтобы полностью «поймать» и свет, и тени снимаемых объектов или сцен. Затем информация обрабатывается так, чтобы свести ее в единую сбалансированную картинку, максимально приближённую к тому, как люди воспринимают цвет и свет. Как и 4К, формат HDR уже активно применяется в современном кинематографе, так что обыкновенный телевизор сейчас «съедает» часть цветовой гаммы фильма. Технология HDR же, согласно данным компании NVIDIA , способна увеличить цветовую гамму в два раза, что покрывает 75% спектра, видимого человеком. Встает вопрос, в какой степени все эти показатели должны волновать самого зрителя? В немалой. Разница между 4K HDR и обыкновенным HD-телевизором видна практически любому человеку, так как HDR значительно усиливает контраст между черным и белым, то есть белый становится очень ярким, а черный — крайне темным. Цвета выглядят гораздо сочнее и насыщеннее, вся картинка в принципе кажется глазу более объемной и живой. Этот эффект психологически оказывается сильнее, чем 3D, причем без всяких очков и усталости зрения. Поскольку технология в телевидении относительно нова, далеко не каждый телевизор даже с разрешением 4К располагает форматом HDR, и не во всех устройствах, где эффект представлен, HDR реализован с максимальной эффективностью. По сути, в полной мере новая технология раскрывается только в моделях 2016 года, и в качестве примера мы взяли компании Sony. Попытаемся на «живом» образце рассмотреть будущее телевидения в условиях нового формата, а также те технологические разработки, благодаря которым он обеспечивается.

Живой пример

Когда идет речь о любом новом формате, возникает резонный вопрос о том, существует ли достаточное количество HDR-контента, которое бы оправдывало покупку нового телевизора. Так вот: существует! Во‑первых, это активно развивающийся формат, и в будущем его будет гораздо больше. Во‑вторых, многие современные гаджеты (камеры и смартфоны) уже могут снимать контент в 4K HDR. Такие каналы и сервисы как Amazon, Netflix или HBO активно снимают собственные сериалы в формате 4К HDR, Amazon запустил подписку Prime для трансляции фильмов в этом формате, а на Netflix HDR-контент будет доступен в ближайшее время, в том числе и в России. А если всё-таки кажется, что контента недостаточно, есть ещё один бонус: в телевизорах Sony серии XD93 даже обыкновенный HD-cигнал можно дотянуть до 4К HDR с помощью апскейла. В них есть 4К-процессор X1 ™ , он предназначен для обработки 4К HDR — сигнала, одновременно усиливает детализацию изображения, полученного из любого источника, даже далекого от качества 4K: ТВ-передач, дисков DVD и Blu-ray, видеоматериалов из Интернета и цифровых фотографий. Конечно, процессор не сможет из стандартного изображения сделать полноценный 4K, но способен значительно его улучшить. Процессор оптимизирует текстуру, резкость и цвет, одновременно уменьшая количество шумов: система масштабирует каждый пиксель, анализируя отдельные части каждого кадра и сопоставляя их со специальной базой данных изображений с десятками тысяч эталонных записей, собранных Sony за годы работы над производством фильмов и телепередач. Такая обработка позволяет откорректировать и улучшить даже размытую картинку. Не в последнюю очередь такой эффект связан с тем, что в Sony серии XD93 идет 14-разрядная обработка сигнала, которая обеспечивает, соответственно, 14-разрядную градацию цвета, даже если на входе был стандартный на сегодняшний день 8-разрядный сигнал. В результате, у Sony серии XD93 в 64 раза больше уровней цвета, чем у дисплеев обычных телевизоров, и это впечатляющая разница: обыкновенный 8-разрядный сигнал обеспечивает 256 уровней цвета, а 14-разрядный — 16383 уровня. А как видно на таблице ниже, такая разрядность дает на выходе более 4 триллионов оттенков цвета. Понятно, почему 14-разрядная градация кажется излишней, поскольку глазу столько оттенков цвета в общем-то не нужно, он их просто не видит. Но для телеизображения это важно. Дело в том, что оттенки цвета распределяются в динамической картинке неравномерно. Больше всего их уходит в ярко освещенные области и гораздо меньше — в темные. А человеческий глаз, наоборот, эволюционно более чувствителен к теням, а не к ярким участкам. Возникает противоречие. И здесь у большей разрядности численное преимущество: независимо от равномерности распределения, в тенях фактически в 4 раза больше оттенков, и человеческому мозгу они уже не кажутся плоскими.

Свет и цвет

Впрочем, дело заключается не только в способе обработки сигнала, но и в системах его передачи, поскольку даже максимально обработанную и откорректированную картинку надо еще отобразить так, чтобы все усилия не пропали по дороге. В этом случае включается технология экрана ™ , которая работает в основном как раз с вершинами того треугольника, который был на картинке выше, то есть с оттенками синего, зеленого и красного, с которыми при воспроизведении на экране телевизора обычно возникает больше всего проблем. По сведениям Sony, эта технология может на 50% расширить цветовую палитру изображения на телевизионном экране. Достигается это за счет технологии квантовых точек, которые обеспечивают наличие «чистых» синего, красного и зеленого цветов (например, в обычных ЖК-дисплеях зеленого цвета как такового нет, он достигает смешением красного и синего). Цветопередача — один из камней преткновения для телевизионных технологий. Проблема в том, что у цвета нет единиц измерения. Его восприятие каждым человеком уникально, зависит от обработки изображения мозгом, индивидуальных особенностей зрения и даже от культуры. Например, древние греки если и видели синий цвет, то точно никогда его не называли, достаточно вспомнить «виноцветное» море Гомера и его же «красные» васильки. Римлянам синий цвет тоже казался вульгарным и опасным. Ещё, как показывают исследования, мужчины и женщины воспринимают цвет по‑разному. Мужчины, например, с трудом различают тонкие оттенки зеленого, синего и красного. Именно поэтому и HDR, и окружающие его технологии делают акцент скорее на контрасте и объемности, которые человек воспринимает более или менее одинаково, чем на количестве оттенков. Вы скорее всего видели диаграмму ниже, сравнивающую восприятие оттенков цветов у мужчин и женщин, но психологические исследования, подкрепленные данными нейрофизиологии, говорят о том, все так и есть, а значит, два человека, сидящие перед одним телевизором, будут по‑разному оценивать количество цветов, которые видят. Стоит отметить, что все эти алгоритмы и технологии для наиболее эффективного воплощения нуждаются в достаточно ярком экране, где одним из необходимых условий является разная интенсивность подсветки, зависящая от яркости и контрастности изображения. Это достигается с помощью технологии . Формат 4К и так позволяет делать телевизионные панели более широких размеров, а Slim Backlight Drive, распределяя подсветку по краям экрана, дает возможность при минимальной толщине экрана сохранить контрастность изображения и добиться яркости, в три раза превышающей показатели предыдущих моделей. Она анализирует изображение и в соответствии с полученными данными распределяет интенсивность подсветки за счет двух слоев светопроводящих панелей, которые позволяют или усиливать или приглушать свет на разных участках экрана. Кстати, именно со Slim Backlight Drive связана одна особенность изображения, которая не всегда воспринимается однозначно. Когда ярко освещенные HDR-объекты находятся на очень темном фоне, иногда складывается ощущение, что наблюдаешь за отдельными, по‑разному освещенными блоками, а не за единой органической картинкой. Хотя это по сути классический эффект столкновения с более контрастным и четким изображением. Достаточно вспомнить, что довольно частыми жалобами при переходе от VHS к DVD было то, что изображение на DVD «режет глаза». Как воспринимается изображение VHS-качества современным зрителем, лишний раз напоминать не надо. В конечном итоге, новые технологии изображения, весь комплекс, окружающий новый формат 4К HDR, — это способ качественно изменить подачу телевизионного контента. На это направлен и дизайн телевизоров нового формата. Посмотрите на наш образец, на Sony серии XD93: рамки экрана практически отсутствуют, все сторонние элементы, включая провода и крепления, спрятаны от глаз зрителей, остаётся только изображение, и это способствует погружению в другой мир. С увеличением четкости, с приближением изображения к особенностям человеческого зрения картинка на экране, возможно, перестанет быть частью гаджета, и человеческая психика станет воспринимать ее буквально — как окно, ведущее к чему-то, отличному от повседневного человеческого опыта. И если раньше мы могли четко увидеть разницу между телевизионным изображением и реальностью, то с развитием новых технологий, новых форматов эта грань будет становиться все прозрачнее. И следить за этой трансформацией, видеть, как на глазах кардинально изменяются совершенно привычные вещи, вроде телевизора, увлекательно и необычно. Краткий словарь гаджетоведа:

4К — обозначение разрешающей способности в цифровом кинематографе и компьютерной графике, примерно соответствующее 4000 пикселей по горизонтали. Для кинематографа и домашних 4К-телевизоров разрешение 4К обозначает разные показатели: 4096 x 3072 для полнокадрового разрешения в кино и 3840 x 2160 для домашних телевизоров. HDR (High Dynamic Range) — технология работы с изображениями расширенного динамического диапазона, то есть диапазона яркости, превышающего возможности большинства современных технологий. Технология позволяет работать с полным диапазоном яркости любой сцены, приближая изображение к тому, что видит человеческий глаз. Необходимо различать HDR в фотографии и HDR в телевизорах. При одинаковой задаче — передать цвета окружающего мира максимально достоверно — в фотографии под HDR понимается получение, обработка и хранение растровых изображений. В телевизионных технологиях HDR означает повышенную яркость (в пиковых значения около 4000 кд/м 2 ) и детализацию. Triluminos ™ — технология цветопередачи от Sony, где благодаря использованию квантовых точек и синих светодиодов вместо белых, улучшено изображение синих, красных и зеленых цветов. Slim Backlight Drive (Слим Бэклайт Драйв) — система подсветки от Sony с двумя слоями светопроводящих панелей, которая установлена в телевизорах серии XD93 и анализирует изображение, распределяя интенсивность подсветки. Upscale (Апскейл) — процесс повышения разрешения и качества цифрового изображения или видео.