HDR nedir?
(lux.camera)- HDR (High Dynamic Range), fotoğraf ve ekran alanlarında birbirinden farklı kavramları ifade eden bir terimdir
- Kamera tarafında farklı pozlama değerlerinin birleştirilmesiyle kontrast aralığını genişleten bir "HDR modu", ekran tarafında ise daha geniş bir parlaklık aralığını gösterebilen bir "HDR ekran" bulunur
- Son dönemdeki akıllı telefon kameraları, birden fazla fotoğrafı otomatik olarak birleştirip yapay zeka merkezli ton eşleme ile daha doğal görüntüler oluşturmaya çalışır
- Ancak bu yapay zeka algoritmaları çoğu zaman görüntüyü kullanıcının niyetinden farklı biçimde değiştirebilir veya detay kaybına yol açabilir
- Halide gibi kamera uygulamaları, "yapay zekasız çekim", manuel ton eşleme ve kullanıcının doğrudan SDR/HDR arasında seçim yapabilmesi gibi daha geniş bir ifade özgürlüğü sunar
HDR nedir?
HDR (High Dynamic Range), fotoğraf ve video alanında birbirleriyle ilişkili ama farklı iki kavram olarak sıkça karıştırılır
- Kamera tarafında, 2010'da iPhone'a gelen "HDR modu"
- Ekran tarafında ise daha canlı ve ayrıntılı görüntüler sunan yeni ekran teknolojisi
Bu yazı, HDR teriminin gerçekte ne anlama geldiğini, beraberinde gelen sorunları ve bunları çözmenin üç farklı yolunu çok yönlü biçimde anlatıyor
Dinamik aralık nedir?
- Dinamik aralık, bir sahnedeki en karanlık bölüm ile en parlak bölüm arasındaki farkı ifade eder
- Eski kameralarla gün batımı çekildiğinde, gökyüzü ile gölgeler arasındaki parlaklık farkı yüzünden fotoğraf ya fazla aydınlık ya da fazla karanlık çıkardı
- İnsan görmesi, bir sahnenin genelindeki geniş ton aralığını algılayabilir; ancak kameralar ve özellikle ekranlar bu kadar yüksek kontrastı aynı ölçüde aktarmakta zorlanır
- Fotoğrafların çoğu aşırı uçlarda olmadığı için bunlara genellikle 'SDR (Standart Dinamik Aralık)' sahneleri denir
- Kameralar ve ekranlar, sahnenin dinamik aralığının gerisinde kaldığında parlak ya da karanlık bölgelerdeki bilgiler kaybolur
Çözüm 1: "HDR modu"
HDR çekim tekniği ve tarihi
- 1990'larda araştırmacılar, farklı pozlamalarla çekilmiş görüntüleri birleştiren HDR algoritmaları geliştirdi
- Bu sırada ortaya çıkan ton eşleme (Tone Mapping), ton aralığını SDR ekranlara uygun olacak şekilde "sıkıştırıp" gösteren bir dönüştürme yöntemidir
- Karmaşık yazılımlar gerektiren ton eşleme profesyonellere yönelik olarak sunuldu, ancak kullanımı zordu ve çoğu zaman abartılı sonuçlar üretiyordu
- Günümüz akıllı telefonları, farklı pozlamalara sahip birden çok görüntüyü otomatik olarak çektikten sonra karmaşık derin öğrenme tabanlı algoritmalarla ton eşlemeyi otomatik biçimde uygular
- Apple, Google gibi şirketler bu sürece 'HDR' dese de, gerçekte ortaya çıkan son görüntü SDR düzeyindedir
HDR algoritmalarının sorunları ve kullanıcı deneyimi
- Yeni kamera algoritmaları olan Smart HDR, Deep Fusion gibi sistemler bazen istenmeyen kenarlar, detay kaybı ve "bulanıklaşma" etkisi oluşturur
- Hareketli sahnelerde birden fazla çekimin birleştirilmesi, piksel hizalama sırasında belirgin kayıplara yol açabilir
- Bu nedenle birçok kullanıcı yapay zekasız çekim seçeneği istemeye başladı; Halide uygulaması da bu özelliği hızla ekledi
- Process Zero adlı tamamen yapay zekadan arındırılmış çekim modu da ilgi görüyor; ancak HDR işleme eksikliği nedeniyle bazı bölgelerde bilgi kaybı yaşanabiliyor
Analog fotoğraftan alınan dersler
- Filmli fotoğraf döneminde, 'negatif film' doğası gereği geniş bir dinamik aralığa sahipti
- Baskı sürecinde, 'dodging and burning' gibi elle yapılan işlemlerle parlak alanlar ve gölgeler düzeltilirdi
- Ansel Adams gibi usta fotoğrafçılar, bu tür manuel ton eşleme ile dramatik görüntüler yarattı
- Halide bugün bu geleneği sürdürerek tek çekim tabanlı, manuel ton eşleme özelliği sunuyor
- Kullanıcılar fotoğrafın ayrıntılarını ayarlarken, dinamik aralığı tek seferde kontrol edebilen özel bir kadran kullanabiliyor
Çözüm 2: Gerçek HDR ekranlar
HDR ekranların yaygınlaşma durumu
- Son dönemde akıllı telefonlar, TV'ler ve monitörler gerçekten HDR çıkışını desteklemeye başladı
- Apple TV HDR ekran koruyucuları, analog TV'den HDTV'ye geçiş kadar etkileyici kabul ediliyor
- Ancak altyapı değişim maliyeti ve içerik üreticilerinin aşırı görsel ifadeye duyduğu mesafe nedeniyle yaygınlaşma yavaş ilerliyor
- Bazı video üreticileri, aşırı HDR kullanımının görsel iticilik ve yorgunluk yaratabildiğini, bunun da teknolojinin benimsenmesini zorlaştırdığını belirtiyor
Uyumluluk ve platform sorunları
- Birçok yeni iPhone zaten HDR desteğine sahip, ancak duruma ve ortama göre HDR devre dışı kalabiliyor (düşük güç modu, güçlü güneş ışığı vb.)
- Çoğu web tarayıcısında HDR fotoğrafların gösterimi hâlâ düzgün biçimde desteklenmiyor
- Bu nedenle Apple, Google gibi şirketler, tek dosyada hem SDR hem HDR bilgisini birlikte taşıyan Adaptive HDR, Ultra HDR yaklaşımlarını devreye aldı
- Safari, Chrome gibi tarayıcılar ve uygulamalar da zamanla HDR desteğini genişletmeye çalışıyor
- Apple'ın Photos uygulaması gibi yerlerdeki hatalar ve iOS içindeki destek sorunları yüzünden, gerçekte tam ölçekli yaygınlaşma için zamana ihtiyaç var
Halide'in HDR destek planı
- Halide, beğeni farklılıklarını dikkate alarak Standard, Max, Off olmak üzere üç HDR seviyesi sunmayı planlıyor
- Önce geliştirici önizleme sürümüyle sınırlı bir dağıtım yapılıyor; Apple'ın TestFlight politikası gereği bu erişim az sayıda kullanıcıyla sınırlı
Çözüm 3: SDR tercihine saygı
- Bazı kullanıcılar hâlâ SDR tercih ediyor
- Fotoğrafın özünün, gerçeğin bir 'kaydı' olmaktan çok duygunun ifadesi ve öznenin farklı yorumları olduğu vurgulanıyor
- HDR tüm detayları görünür kıldığında, tersine 'doğallık' hissi ve konunun odak gücü zayıflayabiliyor
- Analog ve SDR tarzı estetiğe önem veren kullanıcılar da istikrarlı biçimde varlığını sürdürüyor
- Halide, "HDR, SDR, ton eşleme" gibi farklı stil seçenekleri sunuyor ve sanatçının niyetini önceliyor
Sonuç
- Ton eşleme, fotoğraf tarihinde yüzlerce yıldır önemli bir işlev üstleniyor
- HDR ekranlar, daha önce göremediğimiz türde görüntüler üretebilecek büyük bir potansiyele sahip
- SDR ile HDR'nin bir arada var olacağı bir gelecek olumlu biçimde öngörülüyor
- Temel değer, kullanıcının yöntemi ve stili doğrudan seçebilmesi
- Fotoğrafın geleceği ve gün batımlarının görünümü daha da parlak olacak gibi görünüyor
1 yorum
Hacker News görüşleri
Gözlerimiz bu iki durumu da gayet iyi görebiliyor. Oyunlarda sık yaptığım bir şikayet şu: doğal bakışımız sahneyi tararken sürekli ayarlanır durur (aydınlatma, odak vb.). Beyin de bu bilgiyi tek bir anmış gibi birleştirir. Ama oyunlardaki “HDR” ya da Depth of Field gibi efektler tam tersine sürükleyiciliği azaltıyor. Ancak yazılımın beklediği tam noktaya bakarsanız doğal görünüyor; çevreye bakınca renkler gerçek dışı biçimde kayıyor ya da görüntü bulanıklaşıyor. Göz takibi standart hale gelene kadar bu sorunlar sürecek gibi. Sonuçta bu özellikler, gerçekten oradaymışsınız hissi vermek yerine, kusurlu bir video kamerayla çekilmiş görüntü izliyormuşsunuz gibi oluyor. Bir de üstüne
Film graineklenince fark daha da belirginleşiyor.AMO fiziği alanında doktora yapıyor olmama rağmen sıradan bir kameranın yapısını pek bilmiyordum. Kısa sürede bunu öğrenmek, Waymo ve Motional'ın ilk dönemlerinde çok önemli olmuştu. Birkaç yıl önce HDR hakkında yaptığım eğlenceli bir video var, şiddetle tavsiye ederim: https://www.youtube.com/watch?v=bkQJdaGGVM8. Dijital fotoğrafçılığa ciddi biçimde girmek istiyorsanız, Stanford'da Marc Levoy'un verdiği dersleri öneririm: https://www.youtube.com/watch?v=y7HrM-fk_Rc&list=PL8ungNrvUY.... Marc Levoy, Google'da Pixel kameranın geliştirilmesine başarıyla liderlik ettikten sonra şimdi Adobe'da kendi ekibini yönetiyor. (Akıllı telefon yeniliklerinde hep olduğu gibi, çok geçmeden diğer şirketler de yetişti)
HDR capture, HDR format ve HDR display'i tek bir şeymiş gibi konuşmanın hata olduğunu düşünüyorum. Bunlar tamamen farklı kavramlar. Ansel Adams'ın HDR kullandığını öne sürmek kafa karışıklığını artırabilir ve doğru da değil. HDR formatları, capture ve düzenleme iş akışları HDR ekranlardan çok daha önce vardı. HDR'nin en büyük avantajı, çok parlak bölgelerin kırpılmaması ve çok karanlık bölgelerde renk detayının kaybolmamasıdır. Eskiden pozlama hatalıysa sonradan düzeltmek mümkün değildi, ama HDR pozlamayı daha sonra ayarlamayı mümkün kılıyor. Yine de Adams, bugünkü HDR ile aynı şekilde çalışmıyordu; o, kullandığı ortama göre pozlamayı tam tutturma konusunda adeta başka bir seviyedeydi. Negatifte kaydedilmemiş bilgiyi sonradan çıkaramazsınız, bu yüzden Adams'a HDR kullanıcısı demek sadece daha çok kafa karıştırır.
Ekranda HDR deneyimini kişisel olarak oldukça rahatsız edici buluyorum. En parlak beyaz sadece güneş ya da çok güçlü ışıklar için kullanılmalı, iç mekan fotoğrafındaki duvarlarda değil. Tone mapping örnekleri de bana fazla düz ve yerel kontrastı yetersiz geliyor.
Fotoğrafçı olarak, HDR içerik çekici olsa da pratik kullanımda akıştaki fotoğrafların ekranda bir anda fazla parlak görünmesi göz yoruyor; tersine diğer beyaz arka planlar da matlaşıp tuhaf duruyor. Gece ekran parlaklığını kısıp bir şeyler okurken HDR fotoğraf çıkınca tekrar kısıyorum, sonra metne dönünce yeniden artırmam gerekiyor. Tam ekran içeriklerde (oyunlar, filmler) HDR mantıklı ama günlük bilgisayar kullanımında kullanıcı için daha çok sarsıcı bir deneyim.
dynamic range limit) artık yeni yeni CSS ile uygulanmaya başlandı. İleride akış tabanlı web deneyimlerinde daha yaygın hale gelecektir.TV, film ve fotoğraf endüstrileri altyapı yükseltmeleri için milyarlarca dolar ve sonsuz zaman harcıyor; tüketici tarafında da durum benzer. Benim de 4k ya da HDR ekranım yok ve TV bozulana kadar HDR TV, iş monitörüm değişene kadar da 4k monitör almayı düşünmüyorum.
Yapay zeka kullanıcının niyetini okuyamaz. Yazılım geliştirmede kimin gerçekten “sezgi” sahibi olduğunu ayıran şeylerden biri bu — bilgisayarlar insanlar gibi niyeti çıkaramaz ya da zihin okuyamaz.
Analog fotoğrafta da gölgelerde ya da parlak bölgelerde daha hassas ayar için telafi edici geliştiriciler kullanılabilir; ayrıca
stand developmentgibi, geliştiriciyi zayıf seyrelterek uzun süre bekletme yöntemleri de var. Yani dinamik aralığı artırmanın tek yolu dodge ve burn değil. HDR uygulanmış akıllı telefon fotoğrafları hakkında ise çok şikayetim var. Gölgelerle highlight'lar kayboluyor, bu yüzden yaratıcı bir araç olarak kullanmak zor ama aile fotoğrafları gibi kayıt amaçlı kullanımda işe yarıyor.stand developmentetkisini dijital olarak simüle eden bir özellik geliştirdim. Hâlâ kendim kullanıyorum ama build sistemini baştan aşağı elden geçirmem gerektiği için takvimi erteledim.90'larda profesyonel video/sinema dünyasında başlayan ve bugüne kadar gelen “HDR” anlamının nasıl evrildiğini görmek ilginç. Eskiden SDR yaklaşık 8 stop, HDR ise 10 stop ve üzeri dinamik aralık demekti; ayrıca color primaries ve transfer function mapping'e dikkat edilirdi. Bugün ise insanlar “HDR” derken birkaç farklı kavramı tek kelimede topluyor. Pratikte bilinmesi gereken üç şey var.
HDR her şey olabilir, ama hiçbir şey de olmayabilir. Bugün yeni başlayan birine söylemek istediğim asıl nokta, renk ve parlaklığın artık “mutlak değer” mantığıyla ele alınmasıdır. Ayrıca adaptive mapping gibi yöntemlerle, bilginin ekranın özelliklerine göre otomatik uygulanabildiğini anlamak da önemli.
HN, HDR monitör almaya değer mi? Yaklaşık 10 yıl önce yakında çıkacakları söylendiğinde beklemiştim ama benim alabileceğim fiyat seviyesine hiç inmedi. Şimdi tekrar ilgilenmeli miyim diye düşünüyorum. HDR'nin faydalı olduğu bence tartışmalı değil. Dışarıdaki manzarayı gözle görmekle, fotoğrafını çekip ekranda görmek arasındaki fark çok belirgin.
constrained-highgibi iyileştirmeler yaygınlaşırsa durum değişebilir. Önemli nokta şu: çevre ışığına göre SDR beyaz noktası düşürülebildiğinde HDR gerçekten iyi görünür. OLED HDR monitörler karanlık odada harika ama ofis gibi aydınlık ortamlarda HDR hissi kaybolabiliyor.