Что такое компьютерная фотография?

Камера Google Pixel HDR
Google

С помощью компьютерной фотографии мы сделали большинство удивительных успехов, достигнутых нашими камерами для смартфонов за последнее десятилетие. Вот как это работает и делает наши фотографии намного лучше.

Магия компьютерной фотографии

Компьютерная фотография использует цифровое программное обеспечение для улучшения фотографий, сделанных камерой. Чаще всего он используется в смартфонах. Фактически, вычислительная фотография делает тяжелую работу по созданию великолепных изображений, которые вы видите в фотогалерее своего смартфона.

Быстрое улучшение камер смартфонов за последние несколько лет в значительной степени можно объяснить улучшением программного обеспечения, а не изменениями физического датчика камеры. Некоторые производители смартфонов, такие как Apple и Google, из года в год постоянно улучшают возможности фотосъемки на своих устройствах, не меняя при этом кардинально физические датчики камеры.

Почему важна компьютерная фотография?

Женщина фотографирует Google
Google

То, как фотоаппарат делает фото в цифровом виде, можно условно разделить на две части: физический компонент и обработка изображения. Физический компонент — это реальный процесс захвата фотографии объективом. Здесь в игру вступают такие параметры, как размер сенсора, светосила объектива и фокусное расстояние. Именно в этом процессе традиционная камера (например, Зеркалка) действительно светит.

Вторая часть — это обработка изображений. Это когда программное обеспечение использует вычислительные методы для улучшения фотографии. Эти методы различаются от телефона к телефону и от производителя к производителю. Однако, как правило, эти процессы работают вместе, чтобы создать впечатляющую фотографию.

Даже самые топовые телефоны, как правило, имеют крошечные сенсоры и медленные линзы из-за своего размера. Вот почему им приходится полагаться на методы обработки изображений для создания впечатляющих фотографий. Компьютерная фотография не обязательно менее или более важна, чем физическая оптика; это просто другое.

Однако есть кое-что, что может сделать традиционная камера, чего не может сделать камера смартфона. В основном это связано с тем, что они намного больше смартфонов, имеют гигантские сенсоры и сменные линзы.

Но есть также кое-что, что может делать цифровая камера смартфона, чего не может сделать обычная камера, и все это благодаря компьютерной фотографии.

Методы компьютерной фотографии

Укладка изображений iPhone Apple
яблоко

Смартфоны используют несколько методов вычислительной фотографии для создания фантастических изображений. Самый важный из них — штабелирование.. Это процесс, при котором камера делает несколько фотографий в разное время и с разной экспозицией или фокусным расстоянием. Затем они объединяются программным обеспечением, чтобы сохранить лучшие детали каждого изображения.

Благодаря стекированию за последние несколько лет в программном обеспечении для мобильной фотографии произошел значительный прогресс, и он используется в большинстве современных смартфонов. Это также технология, на которой основана фотография с высоким динамическим диапазоном (HDR).

Поскольку динамический диапазон фотографии ограничен экспозицией этого конкретного снимка, HDR снимает изображение с различными уровнями экспозиции. Затем он объединяет самые черные тени и самые яркие блики, чтобы создать одну фотографию с большим диапазоном цветов.

HDR — это основная функция любой топовой камеры смартфона.

Камера Deep Fusion для iPhone
яблоко

Объединение пикселей — еще один процесс, используемый камерами смартфонов с сенсорами с высоким разрешением. Вместо того, чтобы накладывать разные фотографии друг на друга, он объединяет соседние пиксели в изображение с очень высоким разрешением. Конечный результат уменьшается до более подробного, но менее шумного изображения с низким разрешением.

Современные камеры для смартфонов часто обучаются в нейронной сети, который представляет собой серию алгоритмов обработки данных. Он предназначен для моделирования того, что может делать человеческий мозг. Эти нейронные сети могут распознать, что составляет хорошую фотографию, поэтому программное обеспечение может затем создать изображение, приятное для человеческого глаза.

Компьютерная фотография в действии

Практически каждая фотография, которую мы делаем с помощью смартфона, использует вычислительную фотографию для улучшения изображения. Однако за последние несколько лет телефоны получили следующие примечательные особенности, которые подчеркивают вычислительную мощность программного обеспечения их камер:

  • Ночной режим (или ночной прицел): В этом процессе используются методы обработки HDR для комбинирования фотографий, снятых с разным диапазоном длин выдержки, чтобы расширить динамический диапазон изображения, снятого при слабом освещении. Окончательная фотография будет содержать больше деталей и будет выглядеть более правильно освещенной, чем фотография, сделанная с одной экспозицией.
  • Астрофотография: Разновидность ночного режима, эта функция доступна в телефонах Google Pixel. Это позволяет камере делать подробные снимки ночного неба с изображением звезд и небесных тел.
  • Модный портрет: Название этого режима меняется. Однако, как правило, он создает эффект глубины резкости, который размывает фон позади объекта (обычно человека). Он использует программное обеспечение для анализа глубины объекта относительно других объектов на изображении, а затем размывает те, которые кажутся более далекими.
  • Панорама: Режим съемки, доступный на большинстве современных смартфонов. Он позволяет объединять изображения рядом друг с другом, а затем объединяет их в одно большое изображение с высоким разрешением.
  • Глубокий синтез: Этот процесс, представленный на прошлогоднем iPhone 11, использует технологию нейронной сети для значительного уменьшения шума и улучшения детализации снимков. Он особенно хорош для съемки в помещении в условиях средней и низкой освещенности.
  • Цветное тонирование: Программное обеспечение рабочего телефона использует для автоматической оптимизации тона любой фотографии, которую вы делаете. Это делается еще до того, как вы отредактируете его самостоятельно с помощью фильтров или в приложении для редактирования.
Астрофотография Ночного Неба Google
Google

Качество перечисленных выше функций зависит от производителя. В частности, цветовая тонировка имеет тенденцию заметно отличаться. Устройства Google используют более естественный подход, в то время как телефоны Samsung обычно принимают высококонтрастные и насыщенные изображения.

Если вы хотите купить новый смартфон и фотография важна для вас, обязательно посмотрите несколько образцов фотографий в Интернете. Это поможет вам выбрать телефон, который подходит именно вам.

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.