{"id":1107,"date":"2014-11-01T00:48:24","date_gmt":"2014-10-31T23:48:24","guid":{"rendered":"https:\/\/lsbeta.szmigiel.design\/?p=1107"},"modified":"2019-02-18T08:41:23","modified_gmt":"2019-02-18T07:41:23","slug":"hdr-fotografia-wedlug-google","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/blog\/hdr-fotografia-wedlug-google\/","title":{"rendered":"HDR+, czyli fotografia wed\u0142ug Google"},"content":{"rendered":"
\n

Lekarstwo na zbyt du\u017cy kontrast<\/h2>\n

Chyba ka\u017cdy amator fotografii pr\u0119dzej czy p\u00f3\u017aniej trafi na zjawisko HDR, czyli (w du\u017cym uproszczeniu) technik\u0119 polegaj\u0105c\u0105 na programowym poszerzeniu dynamiki obrazu ponad mo\u017cliwo\u015bci oferowane standardowo przez matryc\u0119 \u015bwiat\u0142oczu\u0142\u0105. Zdj\u0119cia wykonane tym sposobem pozwalaj\u0105 na uzyskanie bogatych detali zar\u00f3wno w bardzo ciemnych, jak i bardzo jasnych cz\u0119\u015bciach obrazu. Dzi\u0119ki technice HDR mo\u017cemy na przyk\u0142ad unikn\u0105\u0107 przepalonego nieba, lub pozbawionych detalu twarzy os\u00f3b fotografowanych w pe\u0142nym s\u0142o\u0144cu. Wygl\u0105da wi\u0119c na to, \u017ce HDR pretenduje do miana panaceum \u015bwiata fotografii kom\u00f3rkowej i kompaktowej.<\/p>\n

W wi\u0119kszo\u015bci przypadk\u00f3w szerok\u0105 rozpi\u0119to\u015b\u0107 tonaln\u0105 sceny uzyskuje si\u0119 poprzez wykonanie kilku klatek z r\u00f3\u017cnymi czasami na\u015bwietlania, kt\u00f3re na koniec \u0142\u0105czy si\u0119 w jedn\u0105 ca\u0142o\u015b\u0107 u\u015bredniaj\u0105c jasno\u015b\u0107 poszczeg\u00f3lnych partii obrazu (tzw. tone mapping). Niestety wykorzystanie tej metody powoduje, \u017ce scalanie kilku klatek o r\u00f3\u017cnych warto\u015bciach ekspozycji wykonanych w relatywnie du\u017cych odst\u0119pach czasu mo\u017ce generowa\u0107 tak zwane artefakty, czyli b\u0142\u0119dy w obrazie wynikowym. Tak jak w przypadku scalania kilku zdj\u0119\u0107 w panoram\u0119 b\u0142\u0119dy w \u0142\u0105czeniu klatek mo\u017cna nazwa\u0107 artefaktem, tak w przypadku techniki HDR artefakty to na przyk\u0142ad duchy – osoby, li\u015bcie, chmury, pojazdy lub inne obiekty kt\u00f3re podczas wykonywania sekwencji zdj\u0119\u0107 pozostawa\u0142y w ruchu.<\/p>\n<\/div>\n

\"HDR<\/a>
\nPodobnie jak wielu innych fotograf\u00f3w, tak i ja wpad\u0142em kiedy\u015b w do\u0142ek zwany HDR. Zwabiony wspania\u0142o\u015bci\u0105 supernasyconych kolor\u00f3w i radioaktywn\u0105 traw\u0105 \u017cy\u0142em w przekonaniu, \u017ce to najlepsza rzecz na \u015bwiecie. Oczywi\u015bcie myli\u0142em si\u0119, ale z tego czasu osta\u0142a si\u0119 jedna fotografia na kt\u00f3rej dobrze wida\u0107 artefakty spowodowane obiektami w ruchu (centrum kadru, ludzie wchodz\u0105cy po schodach)<\/em><\/p>\n

\n

Nawiedzony obraz<\/h2>\n

Nie jest to zatem technika pozbawiona wad, tym bardziej, \u017ce artefakty to tylko jeden z kilku problem\u00f3w zwi\u0105zanych z tym sposobem obrazowania (pozosta\u0142e to np. \u015bwiec\u0105ce kraw\u0119dzie, nadmiar detalu lub paradoksalnie – brak kontrastu). Istniej\u0105 oczywi\u015bcie wyrafinowane algorytmy kt\u00f3re ca\u0142kiem nie\u017ale radz\u0105 sobie z wykrywaniem oraz maskowaniem przesuni\u0119\u0107 widocznych przy generowaniu plik\u00f3w wynikowych, ale s\u0105 to rozwi\u0105zania skomplikowane, nierzadko wymagaj\u0105ce sporej mocy obliczeniowej co na dzie\u0144 dzisiejszy wyklucza ich zastosowanie w telefonach lub aparatach kompaktowych.<\/p>\n<\/div>\n

\"Fotografia<\/a>
\nKontrastowa scena stanowi\u0105ca wyzwanie nawet dla niekt\u00f3rych lustrzanek nie stanowi wi\u0119kszego problemu dla algorytm\u00f3w HDR+. Ponadto – scena wygl\u0105da naturalnie. Z HDR+ pr\u00f3\u017cno szuka\u0107 przeostrzonych detali lub radioaktywnej trawy typowej dla techniki tone mapping<\/em><\/p>\n

\n

Android fotografuje<\/h2>\n

Zesp\u00f3\u0142 in\u017cynier\u00f3w Google postanowi\u0142 jednak podej\u015b\u0107 do problemu w nieco inny spos\u00f3b<\/a>. Zamiast wykonywa\u0107 seri\u0119 zdj\u0119\u0107 o r\u00f3\u017cnych czasach ekspozycji, zaproponowali rozwi\u0105zanie oparte o jednakow\u0105 jasno\u015b\u0107 z zachowaniem detali w jasnych cz\u0119\u015bciach fotografowanej sceny. Podobnie jak w klasycznym podej\u015bciu, tutaj r\u00f3wnie\u017c wykonywane jest kilka (lub nawet kilkana\u015bcie) klatek, ale ich ekspozycja nie r\u00f3\u017cni si\u0119. Dzi\u0119ki temu, odst\u0119py pomi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi zdj\u0119ciami mog\u0105 zosta\u0107 zminimalizowane i ca\u0142a sekwencja mo\u017ce trwa\u0107 1\/3 zamiast np. ca\u0142ej sekundy, co zmniejsza ilo\u015b\u0107 potencjalnych artefakt\u00f3w.<\/p>\n

Do tego momentu wszystko wydaje si\u0119 jednak by\u0107 pozbawione elementarnego sensu. W ko\u0144cu HDR to technika pozwalaj\u0105ca na zwi\u0119kszenie postrzeganej dynamiki obrazu. Jak zatem mo\u017cna tego dokona\u0107 scalaj\u0105c kilka niemal\u017ce identycznych klatek o ograniczonej dynamice? Efekt docelowy osi\u0105gany jest przez agresywne rozja\u015bnianie cieni, kt\u00f3re wcze\u015bniej pozbawia si\u0119 cyfrowego szumu dzi\u0119ki u\u015brednieniu sygna\u0142u pochodz\u0105cego z kilku bardzo podobnych klatek. Technika ta znana jest ju\u017c od dawna astrofotografom, kt\u00f3rzy dzi\u0119ki u\u015brednianiu sygna\u0142u z wielu podobnych zdj\u0119\u0107<\/a> pozbywaj\u0105 si\u0119 szumu przy bardzo d\u0142ugich ekspozycjach, rz\u0119du kilku godzin. Je\u017celi u\u015bwiadomimy sobie, \u017ce szum cyfrowy ma charakter losowy, natomiast elementy sceny (przedmioty, ludzie) s\u0105 sta\u0142e, to po u\u015brednieniu ka\u017cdego z pikseli uzyskamy obraz wolny od szumu, ale bogaty w detale. Pozwala to drastycznie rozja\u015bni\u0107 ciemne obszary fotografii bez negatywnego wp\u0142ywu na jako\u015b\u0107.<\/p>\n<\/div>\n

\"Fotografia<\/a>
\nBardzo dobra (jak na wielko\u015b\u0107 fizyczn\u0105 sensora) ilo\u015b\u0107 detalu na wszystkich planach, spokojne przej\u015bcia tonalne i brak szumu zar\u00f3wno w kana\u0142ach jasno\u015bci (luminancji) jak i koloru (chrominancji)<\/em><\/p>\n

\n

Inteligent w pude\u0142ku<\/h2>\n

To jednak nie wszystko, co Google ma do zaoferowania. HDR+ wykonuje kilka zdj\u0119\u0107, po czym wybiera najostrzejsze z nich jako baz\u0119 do dalszych oblicze\u0144. Nast\u0119pnie wykonuje analiz\u0119 kraw\u0119dziow\u0105 obrazu aby dopasowa\u0107 do siebie wszystkie klatki (tak, aby finalne zdj\u0119cie by\u0142o ostre i pozbawione przesuni\u0119\u0107). W ko\u0144cu u\u015brednia warto\u015b\u0107 dla ka\u017cdego z pikseli i rozja\u015bnia cienie. W efekcie uzyskujemy obraz naturalny, zbli\u017cony do tego co widz\u0105 nasze oczy.<\/p>\n

Ze wzgl\u0119du na specyfik\u0119 dzia\u0142ania algorytmu, HDR+ przydaje si\u0119 r\u00f3wnie\u017c w sytuacjach zdj\u0119ciowych o stosunkowo niewielkim kontra\u015bcie (na przyk\u0142ad w pomieszczeniach lub p\u00f3\u017anym wieczorem). Zamiast korzysta\u0107 z wbudowanej lampy o bardzo niewielkiej mocy zdecydowanie lepiej wykona\u0107 seri\u0119 zdj\u0119\u0107 w \u015bwietle zastanym i pozby\u0107 si\u0119 szum\u00f3w. Efekt finalny i tym razem b\u0119dzie zdecydowanie bardziej zbli\u017cony do tego, do czego przywykli\u015bmy obserwuj\u0105c \u015bwiat analogowo.<\/p>\n<\/div>\n

\"Fotografia<\/a>
\nNa tym przyk\u0142adzie nietrudno dostrzec spadek jako\u015bci typowy dla bardzo ma\u0142ych matryc. W dalszym ci\u0105gu robi jednak wra\u017cenie je\u017celi wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119, \u017ce scena o\u015bwietlona jest g\u0142\u00f3wnie \u015bwiat\u0142em ksi\u0119\u017cyca<\/em><\/p>\n

\n

Komu plusa?<\/h2>\n

Na dzie\u0144 dzisiejszy Google oferuje funkcj\u0119 HDR+<\/a> jedynie posiadaczom urz\u0105dze\u0144 z serii Nexus 5 oraz Nexus 6. Prawdopodobnie decyzja ta podyktowana jest obecno\u015bci\u0105 stabilizacji optycznej w obiektywach tych telefon\u00f3w, co ma niebagatelne znaczenie przy procesie dopasowywania poszczeg\u00f3lnych klatek wykonywanych w sekwencji (a niezapominajmy, \u017ce m\u00f3wimy o zdj\u0119ciach wykonywanych „z r\u0119ki”). Niew\u0105tpliwie wzgl\u0119dy marketingowe te\u017c odgrywaj\u0105 w tym ograniczeniu niema\u0142\u0105 rol\u0119. Nie b\u0119d\u0119 jednak ukrywa\u0142, \u017ce ch\u0119tnie zobaczy\u0142bym podobne rozwi\u0105zanie problemu kontrastowych scen w innych telefonach oraz aparatach kompaktowych.<\/p>\n

Co dalej?<\/h2>\n

Upowszechnianie si\u0119 tej, jak i innych, podobnych technik pozwala coraz bardziej skraca\u0107 dystans pomi\u0119dzy aparatami kompaktowymi a pe\u0142nowymiarowymi lustrzankami. Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykonywania fotografii o rozdzielczo\u015bci trzydziestu milion\u00f3w pikseli z rektalinearnym odwzorowaniem perspektywy za pomoc\u0105 urz\u0105dzenia wielofunkcyjnego mieszcz\u0105cego si\u0119 w kieszeni jest tym, o czym jeszcze kilka lat temu mo\u017cna by\u0142o jedynie pomarzy\u0107. Z kolei generowanie mapy g\u0142\u0119bi ostro\u015bci i jej p\u00f3\u017aniejsze symulowanie stawia pod znakiem zapytania konieczno\u015b\u0107 posiadania wielkich i ci\u0119\u017ckich obiektyw\u00f3w w fotografii podr\u00f3\u017cniczej a u\u015brednianie warto\u015bci pikseli przy wykonywaniu setki zdj\u0119\u0107 pozwoli na uzyskanie efektu rozmycia wody – typowego dla zdj\u0119\u0107 z d\u0142ugim czasem na\u015bwietlania.<\/p>\n

A co w tym czasie robi Canon? Chwali si\u0119 nowym aparatem z matryc\u0105 APS-C, kt\u00f3ry tym razem doczeka\u0142 si\u0119 wbudowanego modu\u0142u GPS. No c\u00f3\u017c…<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dlaczego warto my\u015ble\u0107 inaczej ni\u017c wszyscy i dlaczego za kilka lat rynek lustrzanek cyfrowych mo\u017ce mie\u0107 powa\u017cne k\u0142opoty.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":1117,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[111],"tags":[29,87,127,128,54],"class_list":["post-1107","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fotografia","tag-fotografia-2","tag-fotografia-komorkowa","tag-fotografia-obliczeniowa","tag-hdr","tag-narzedzie"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1107","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1107"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1107\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1117"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1107"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1107"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/retro.szmigiel.design\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1107"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}