Apa itu HDR?
(lux.camera)- HDR (High Dynamic Range) adalah istilah yang merujuk pada konsep berbeda di bidang fotografi dan display
- Pada kamera, ada "mode HDR" yang menggabungkan beberapa nilai eksposur untuk memperluas rentang terang-gelap, sedangkan pada display ada "layar HDR" yang menampilkan rentang kecerahan yang lebih luas
- Kamera smartphone modern secara otomatis menggabungkan beberapa foto dan mencoba menghasilkan gambar yang alami melalui tone mapping berbasis AI
- Namun, algoritme AI semacam ini sering mengubah gambar berbeda dari niat pengguna atau menyebabkan hilangnya detail
- Aplikasi kamera seperti Halide menawarkan kebebasan berekspresi yang lebih luas, seperti "pemotretan tanpa AI", tone mapping manual, dan opsi bagi pengguna untuk memilih langsung antara SDR/HDR
Apa itu HDR?
HDR (High Dynamic Range) sering tertukar sebagai dua konsep yang saling terkait tetapi berbeda dalam bidang foto dan video
- Pada kamera, ada "mode HDR" yang diperkenalkan di iPhone pada 2010
- Pada display, ada teknologi layar baru yang menampilkan gambar lebih hidup dan lebih detail
Tulisan ini menjelaskan arti sebenarnya dari istilah HDR, masalah yang menyertainya, dan tiga cara untuk mengatasinya dari berbagai sudut
Apa itu dynamic range?
- Dynamic range berarti perbedaan antara bagian paling gelap dan paling terang dalam sebuah adegan
- Jika memotret matahari terbenam dengan kamera lama, perbedaan kecerahan antara langit dan bayangan membuat foto selalu tampak terlalu terang atau terlalu gelap
- Penglihatan manusia dapat mengenali rentang kontras yang luas pada seluruh adegan, tetapi kamera dan terutama layar tidak mampu menangkap rasio kontras sebesar itu dengan baik
- Karena kebanyakan foto tidak seekstrem itu, adegan seperti ini disebut adegan 'SDR (Standard Dynamic Range)'
- Jika kamera dan layar sama-sama tidak mampu mengikuti dynamic range suatu adegan, informasi di area terang atau gelap akan hilang
Solusi 1: "mode HDR"
Teknik pemotretan HDR dan sejarahnya
- Pada 1990-an, para peneliti mengembangkan algoritme HDR yang menggabungkan gambar dari beberapa eksposur
- Tone mapping yang muncul saat itu adalah metode transformasi untuk "mengompresi" rentang tonal agar cocok ditampilkan di layar SDR
- Tone mapping yang memerlukan software rumit semula dirilis untuk kalangan profesional, tetapi sulit dioperasikan dan sering menghasilkan hasil yang berlebihan
- Smartphone modern secara otomatis memotret beberapa gambar dengan eksposur berbeda, lalu algoritme berbasis deep learning yang kompleks menjalankan tone mapping secara otomatis
- Apple, Google, dan lainnya menyebut proses ini sebagai 'HDR', tetapi gambar akhir yang dihasilkan sebenarnya masih berada pada tingkat SDR
Masalah algoritme HDR dan pengalaman pengguna
- Algoritme seperti Smart HDR, Deep Fusion pada kamera modern terkadang menimbulkan batas yang tidak diinginkan, hilangnya detail, atau efek gambar yang tampak "lembek"
- Karena adegan bergerak dipotret berkali-kali lalu digabungkan, proses penyelarasan piksel dapat menyebabkan kehilangan yang jelas
- Banyak pengguna mulai menginginkan opsi pemotretan tanpa AI, dan aplikasi Halide juga cepat mengadopsi fitur ini
- Mode pemotretan tanpa AI sepenuhnya bernama Process Zero juga populer, tetapi karena tidak ada pemrosesan HDR, beberapa area kadang tetap hilang
Belajar dari fotografi analog
- Pada era fotografi film, 'negative film' pada dasarnya sudah memiliki dynamic range yang luas
- Pada proses cetak, highlight dan bayangan disesuaikan secara manual dengan teknik seperti 'dodging and burning'
- Fotografer besar seperti Ansel Adams menciptakan gambar dramatis melalui tone mapping manual seperti ini
- Kini Halide melanjutkan tradisi itu dengan menyediakan fitur tone mapping manual berbasis satu kali pemotretan
- Saat menyesuaikan detail foto, pengguna dapat memakai dial khusus yang memungkinkan pengaturan dynamic range sekaligus
Solusi 2: display HDR yang sesungguhnya
Status adopsi display HDR
- Smartphone, TV, dan monitor terbaru mulai benar-benar mendukung output HDR
- Screensaver Apple TV HDR terasa sama mengesankannya seperti peralihan dari TV analog ke HDTV
- Namun, adopsinya berjalan lambat karena biaya penggantian infrastruktur dan penolakan para kreator konten terhadap ekspresi yang dianggap berlebihan
- Sebagian pembuat video menunjukkan bahwa HDR yang terlalu berlebihan justru menimbulkan rasa tidak nyaman secara visual dan kelelahan, sehingga menghambat adopsi teknologi
Kompatibilitas dan isu platform
- Banyak iPhone terbaru sebenarnya sudah mendukung HDR, tetapi HDR dinonaktifkan tergantung situasi dan lingkungan, seperti mode hemat daya atau sinar matahari yang kuat
- Sebagian besar browser web belum mendukung tampilan foto HDR dengan benar
- Karena itu Apple, Google, dan lainnya memperkenalkan pendekatan Adaptive HDR, Ultra HDR yang memasukkan informasi SDR/HDR sekaligus dalam satu file
- Browser dan aplikasi seperti Safari dan Chrome juga mulai bergerak memperluas dukungan HDR
- Bug di aplikasi seperti Photos milik Apple dan masalah dukungan dalam iOS menunjukkan bahwa adopsi penuh secara luas masih memerlukan waktu
Rencana dukungan HDR di Halide
- Dengan mempertimbangkan soal selera, Halide berencana menyediakan tiga level HDR: Standard, Max, Off
- Versi developer preview sedang dibuka secara terbatas lebih dulu, dan karena kebijakan TestFlight dari Apple, hanya tersedia untuk sejumlah kecil pengguna
Solusi 3: menghormati pilihan SDR
- Sebagian pengguna masih lebih menyukai SDR
- Ditekankan bahwa hakikat fotografi bukan sekadar 'rekaman' realitas, melainkan ekspresi indra dan beragam interpretasi terhadap subjek
- Jika HDR menampilkan semua detail, justru rasa 'alami' dan fokus pada subjek bisa melemah
- Pengguna yang menghargai estetika analog dan gaya SDR juga tetap ada secara konsisten
- Halide menyediakan berbagai pilihan gaya seperti "HDR, SDR, tone mapping" dan menempatkan niat artistik sebagai hal yang penting
Kesimpulan
- Tone mapping telah menjadi fungsi penting selama ratusan tahun dalam sejarah fotografi
- Display HDR memiliki potensi besar untuk menciptakan gambar yang sebelumnya tidak bisa kita lihat
- Masa depan di mana SDR dan HDR hidup berdampingan dipandang secara positif
- Nilai utamanya adalah pengguna dapat memilih sendiri metode dan gaya yang diinginkan
- Masa depan fotografi dan tampilan matahari terbenam diperkirakan akan menjadi lebih cerah
1 komentar
Komentar Hacker News
Mata kita bisa melihat dengan baik dalam kedua situasi. Ini keluhan yang sering muncul di game: pandangan alami kita terus menyesuaikan diri sambil memindai adegan (pencahayaan, fokus, dll.). Otak lalu menggabungkan informasi ini menjadi seolah satu momen. Namun di game, efek seperti “HDR” atau depth of field justru mengurangi rasa imersif. Supaya terlihat alami, kita harus mengarahkan pandangan tepat ke titik yang diharapkan software, dan saat melihat sekeliling, warna jadi terdistorsi atau tampak buram secara tidak realistis. Masalah seperti ini akan terus ada sampai pelacakan mata menjadi standar. Pada akhirnya, fitur-fitur ini terasa bukan seperti benar-benar berada di lokasi, melainkan seperti menonton video yang direkam dengan kamera video yang banyak cacatnya. Jika sampai ditambah "film grain", perbedaannya jadi makin jelas.
Meski saya sedang menempuh PhD di AMO physics, dulu saya tidak begitu paham struktur kamera biasa. Saya mempelajarinya dalam waktu singkat, dan itu sangat penting pada masa awal Waymo dan Motional. Ada video menarik soal HDR yang saya buat beberapa tahun lalu, sangat direkomendasikan: https://www.youtube.com/watch?v=bkQJdaGGVM8. Jika ingin serius mendalami fotografi digital, saya merekomendasikan kuliah Stanford yang dibawakan Marc Levoy: https://www.youtube.com/watch?v=y7HrM-fk_Rc&list=PL8ungNrvUY.... Marc Levoy berhasil memimpin pengembangan kamera Pixel di Google, lalu kini memimpin timnya sendiri di Adobe. (Seperti biasa dalam inovasi smartphone, tak lama kemudian perusahaan lain juga berhasil menyusul)
Menurut saya keliru jika HDR capture, format HDR, dan display HDR dibicarakan sebagai satu hal. Itu konsep yang sama sekali berbeda. Mengklaim bahwa Ansel Adams menggunakan HDR bisa menambah kebingungan dan tidak akurat. Format HDR, capture, dan workflow editing sudah ada jauh sebelum display HDR. Keuntungan terbesar HDR adalah bagian yang sangat terang tidak terpotong, dan detail warna di bagian yang sangat gelap tidak hilang. Dulu kalau exposure salah, itu tak bisa diperbaiki, tetapi HDR memungkinkan exposure disesuaikan belakangan. Namun Adams tidak bekerja dengan cara yang sama seperti HDR modern; dia hampir seperti dewa dalam menyesuaikan exposure secara tepat sesuai media yang digunakannya saat itu. Informasi yang tidak terekam di negatif tidak bisa diambil kembali nanti, jadi menyebut Adams pengguna HDR hanya akan menambah kebingungan.
Secara pribadi, mengalami HDR di display terasa sangat tidak nyaman. Putih yang paling terang menurut saya seharusnya hanya dipakai untuk hal seperti matahari atau cahaya yang sangat kuat, bukan untuk dinding dalam foto interior. Contoh tone mapping juga terasa terlalu datar dan kurang kontras lokal.
Sebagai fotografer, meski konten HDR memang menarik, dalam penggunaan nyata justru aneh karena foto yang muncul di feed bisa tiba-tiba terlihat terlalu terang di layar sampai menyakitkan mata, sementara latar putih lainnya justru tampak kusam. Saat malam saya membaca dengan brightness layar diturunkan, lalu muncul foto HDR, saya harus menurunkannya lagi, dan saat kembali ke teks saya harus menaikkannya lagi. HDR cocok untuk konten layar penuh (game, film), tetapi untuk komputasi sehari-hari justru memberi pengalaman yang mengejutkan pengguna.
Industri TV, film, dan fotografi menghabiskan miliaran dolar dan waktu tanpa habis untuk upgrade infrastruktur, dan konsumen pun mengalami hal yang sama. Saya sendiri tidak punya display 4k atau HDR, dan sebelum TV saya rusak saya tidak akan membeli TV HDR, dan sebelum monitor kantor saya diganti saya juga tidak akan membeli monitor 4k.
AI tidak bisa membaca niat pengguna. Ini semacam tolok ukur untuk membedakan siapa yang benar-benar punya “feeling” dalam pengembangan software—komputer tidak bisa menyimpulkan niat atau membaca pikiran seperti manusia.
Bahkan di fotografi analog, ada developer kompensasi yang memungkinkan penyesuaian lebih halus di area gelap atau terang, dan ada juga metode seperti stand development, yaitu merendam lebih lama dalam developer yang diencerkan lemah. Jadi dodge dan burn bukan satu-satunya cara untuk meningkatkan dynamic range. Saya punya banyak keluhan tentang foto smartphone yang memakai HDR. Bayangan dan highlight jadi hilang, sehingga sulit dipakai sebagai alat kreatif, tetapi untuk foto keluarga dan dokumentasi tetap berguna.
Menarik melihat bagaimana makna “HDR” berevolusi sejak bermula di industri video/film profesional pada 1990-an hingga sekarang. Dulu SDR dianggap sekitar 8 stop, sedangkan HDR berarti dynamic range 10 stop atau lebih, dan perhatian diberikan pada color primaries serta pemetaan transfer function. Sekarang orang memakai kata “HDR” untuk merangkum banyak konsep sekaligus. Secara praktis, ada tiga hal berikut yang perlu dipahami.
HDR bisa menjadi apa saja, dan juga bisa berarti tidak ada apa-apa. Bagi pemula saat ini, poin terpenting yang ingin saya sampaikan adalah bahwa warna dan luminance diperlakukan sebagai konsep “nilai absolut”. Penting juga memahami bahwa informasi ini bisa diterapkan otomatis sesuai karakteristik display, seperti pada adaptive mapping.
Teman-teman HN, apakah monitor HDR layak dibeli? Sekitar 10 tahun lalu saya mendengar rumor bahwa ini akan segera hadir dan menunggu, tetapi pada kisaran harga yang bisa saya beli tidak pernah benar-benar datang. Sekarang saya bertanya-tanya apakah saya perlu mulai memperhatikannya lagi. Saya rasa kegunaan HDR sendiri tak diragukan. Perbedaan antara melihat lanskap luar ruangan langsung dengan mata dan melihatnya setelah difoto di layar memang sangat jelas.