Como Funciona o HDR?

Porque ninguém nasce ensinado, e frequentemente me deparo com perguntas que me fazem pensar: "realmente, ninguém é obrigado a saber o que são coisas como CPUs, RAMs, etc. e que assumimos como sendo tão básicas como o 1+1 ser igual a 2" - hoje trago-vos um artigo no qual tentarei explicar o que é o HDR que está presente na maioria das Apps de fotografia dos smartphones actuais e câmaras digitais.

O HDR significa "High Dynamic Range", que se traduzirá por algo como gama dinâmica expandida.


O problema com os sensores de imagem que são utilizados nas câmaras actuais, é que fazem um trabalho muito pobrezinho quando comparados com as câmaras biológicas que são fruto de milhões de anos de evolução e às quais chamamos... olhos.

Enquanto os nossos olhos são capazes de funcionar em ambientes que vão da quase escuridão completa (à luz de uma vela, por exemplo) até ao mais solarento dia no meio de um deserto, os sensores de imagem são capazes de captar apenas uma gama muito mais reduzida de diferenças de luminosidade.




Mudando-se o tempo de exposição, podemos ajustar se estamos perante uma imagem mais escura ou mais luminosa... mas quando se dá o caso de termos uma cena que tem simultaneamente partes muito escuras e muito brilhantes... temos um grande problema em conseguir captar a imagem tal como ela é vista pelos nossos olhos.

Isso é daquelas coisas que acontece frequentemente, por exemplo, com alguém que esteja dentro de casa frente a uma janela com uma paisagem fortemente iluminada pelo sol. Nesses casos, normalmente a foto sai de uma de duas formas:

1. com a paisagem lá fora a ver-se perfeitamente, mas com a pessoa e o interior da sala a ficarem demasiado escuros; 
2. ou com a pessoa a ficar visível, mas lá fora ficar tudo "branco".

Mas então... e se usassemos estas duas fotografias, aproveitassemos as "partes boas" de cada uma delas, e combinassemos os resultados numa única fotografia final?

Parabéns! É isto mesmo que faz o modo HDR.

A imagem em cima demonstra claramente este processo: temos uma fotografia com um tempo de exposição mais curto, que capta o detalhe da paisagem no exterior mas onde o interior fica demasiado escuro; e uma fotografia com tempo de exposição mais longo, que capta o detalhe da parte interior, mas fica com a parte exterior completamente saturada.

Combinando-se ambas as fotos, obtêm-se um resultado que mantém visíveis todo o detalhe no interior e no exterior.

Isto é o que se poderá chamar o funcionamento básico do HDR... pois há muitas outras formas de o fazer, e em vez de usarem apenas duas fotografias com dois tempos de exposição diferente, nada vos impede de ir mais longe e usarem 3, 4 ou mais fotografias de diferentes exposições, que depois usando programas de edição de imagem, vos darão ainda maior controlo sobre a forma como as pretendem combinar.

No extremo, o HDR (e outros métodos) permitem criar imagens que se poderão dizer "hiper-realistas", exibindo detalhes que não seriam visíveis numa fotografia comum... ou até fazendo com que pareçam autênticas pinturas ou desenhos de banda desenhada, dos quais não resisto a deixar um excelente exemplo do Vasco Casquilho:

Mas, no caso das câmaras e smartphones, os resultados - pelo menos por agora - têm por objectivo simplesmente tirar as fotos o mais realistas possíveis quando se estão perante os tais casos que complicam a vida aos sensores de imagens responsáveis por transformar a luz que lhes chega, em pixeis.

Apenas um último reparo: considerando-se que na maioria dos casos, as imagens são captadas sequencialmente, há que ter em conta que no caso de haverem objectos em movimento na cena a fotografar, a combinação das múltiplas exposições poderá criar algumas "interferências".


Espero ter ajudado a que percebam o que é o HDR... e se tiverem alguma dúvida... é so deixarem nos comentários.