Wenn es um Smartphone-Kameras geht, ist es nicht mehr um die Hardware mehr. Moderne Smartphones verwenden automatisch "Computational Photography" -Techniken, um jedes einzelne Foto zu verbessern, das Sie annehmen.
Verwenden von Software, um Ihre Smartphone-Kamera zu verbessern [fünfzehn]
Computational Photography ist ein wesentlicher Begriff für Lasten unterschiedlicher Techniken die Software verwenden, um die Fähigkeiten einer Digitalkamera zu verbessern oder zu erweitern . Entscheidend, Computational Photography beginnt mit einem Foto und endet mit etwas, das immer noch wie ein Foto aussieht (auch wenn es niemals mit einer regulären Kamera eingenommen werden könnte.)
Wie traditionelle Fotografie funktioniert [fünfzehn]
Bevor wir tiefer gehen, gehen wir schnell weiter, was passiert, wenn Sie ein Foto mit einer alten Filmkamera machen. Etwas wie die SLR, die Sie (oder Ihre Eltern) in den 80er Jahren wieder eingesetzt haben.
Wenn Sie auf den Shutter-Release-Taster klicken, öffnet der Verschluss für einen Bruchteil einer Sekunde und lässt Licht den Film treffen. Das gesamte Licht ist von einer physischen Linse fokussiert, die bestimmt, wie alles auf dem Foto aussieht. Um auf fernen Vögeln zu vergrößern, verwenden Sie ein Teleobjektiv mit langer Brennweite, während Sie weiten Winkelaufnahmen einer ganzen Landschaft mit etwas kürzeren Fokus langen. In ähnlicher Weise steuert die Öffnung der Linse die Feldtiefe oder wie viel des Bildes im Fokus steht. Wenn das Licht den Film trifft, ist es die lichtempfindlichen Verbindungen, die ihre chemische Zusammensetzung ändern. Das Bild wird grundsätzlich auf den Filmmaterial geätzt.
Was das alles bedeutet, ist die physikalischen Eigenschaften der Geräte, die Sie verwenden, alles über das Bild, das Sie annehmen. Einmal kann ein Bild nicht aktualisiert oder geändert werden.
Computational Photography fügt dem Prozess zusätzliche Schritte hinzu, und funktioniert somit nur mit digitalen Kameras. Neben der Erfassung der optisch ermittelten Szene können digitale Sensoren zusätzliche Daten aufzeichnen, wie die Farbe und Intensität des Lichts, der auf den Sensor schlägt. Mehrere Fotos können gleichzeitig aufgenommen werden, wobei unterschiedliche Belichtungsstufen mehr Informationen aus der Szene erfassen. Zusätzliche Sensoren können aufzeichnen, wie weit das Thema entfernt und der Hintergrund waren. Und ein Computer kann all diese zusätzlichen Informationen verwenden, um das Bild etwas zu tun.
Während einige DSLRS- und Mirrorless-Kameras grundlegende Computational Photography-Funktionen integriert haben, sind die echten Stars der Show Smartphones. Insbesondere Google and Apple verwenden Software, um die Fähigkeiten der kleinen, physikalisch eingeschränkten Kameras in ihren Geräten zu erweitern. Werfen Sie zum Beispiel einen Blick auf Die tiefe Fusionskamera des iPhone .
Welche Dinge können Computerfotografie tun? [fünfzehn]
Bisher haben wir über Fähigkeiten und Unglücklichkeiten gesprochen. Jetzt schauen wir uns jedoch einige konkrete Beispiele für die Art der Dinge an, die Computational Photography ermöglicht.
Portraitmodus
Der Porträtmodus ist einer der großen Erfolge von Computational Photography. Die kleinen Linsen in Smartphone-Kameras sind physisch nicht in der Lage, klassische Porträts mit einem verschwommenen Hintergrund zu ergreifen . Durch Verwendung eines Tiefensensors (oder Maschinenlernen-Algorithmen) können sie jedoch das Thema und den Hintergrund Ihres Bildes identifizieren und den Hintergrund selektiv verwischen, was Ihnen etwas gibt, das viel wie ein klassisches Porträt aussieht.
Es ist ein perfektes Beispiel dafür, wie die Computerfotografie mit einem Foto beginnt, und endet mit etwas, das wie ein Foto aussieht, aber mit der Verwendung von Software, erzeugt, dass die physische Kamera nicht konnte.
Nehmen Sie bessere Fotos im Dunkeln
Fotos in der Dunkelheit zu machen, ist mit einer traditionellen Digitalkamera schwierig ; Es gibt einfach nicht viel Licht, mit dem Sie damit arbeiten können, damit Sie Kompromisse herstellen müssen. Smartphones können jedoch mit Computational Photography besser sein.
Indem Sie mehrere Fotos mit unterschiedlichen Belichtungsniveaus nehmen und zusammen einnehmen, können Smartphones mehr Details aus den Schatten ziehen und ein besseres Endergebnis als jedes einzelne Bild ergibt - insbesondere mit den winzigen Sensoren in Smartphones.
Diese Technik, namens Night Sehenswürdigkeit von Google, Nachtmodus von Apfel, und etwas Ähnliches von anderen Herstellern, nicht ohne Kompromisse. Es können einige Sekunden dauern, bis die mehreren Expositionen erfasst wird. Für die besten Ergebnisse müssen Sie Ihr Smartphone stetig zwischen ihnen halten - aber es ermöglicht es, Fotos im Dunkeln aufzunehmen.
Bessere Fotos in kniffligen Beleuchtungssituationen aussetzen
Mischen von mehreren Bildern sorgen nicht nur für bessere Fotos, wenn es dunkel ist. Es kann viel arbeiten andere herausfordernde Situationen. sowie. HDR- oder High Dynamic Range-Fotografie ist schon eine Weile da und kann manuell mit DSLR-Bildern erfolgen, es ist jetzt die Standard- und Automatik in den neuesten iPhones- und Google-Pixel-Telefonen. (Apple ruft es intelligenter HDR, während Google es HDR + anruft.)
HDR, es heißt, funktioniert jedoch, um Fotos zu kombinieren, die die Highlights mit Fotos priorisieren, die die Schatten priorisieren, und dann abends Diskrepanzen. HDR-Bilder waren früher übersättigt und fast cartoonisch, aber die Prozesse sind viel besser geworden. Sie können immer noch etwas aussehen, aber zum größten Teil tun Smartphones eine großartige Aufgabe, HDR zu verwenden, um den begrenzten dynamischen Bereich der digitalen Sensoren zu überwinden.
Und viel mehr
Das sind nur einige der anspruchsvolleren Rechenmerkmale, die in moderne Smartphones eingebaut sind. Es gibt mehr Funktionen, die sie anbieten müssen, wie Einfügen von Augmented Reality-Elementen in Ihre Kompositionen , automatisch Fotos für Sie bearbeiten, nehmen Langzeitbelichtung Bilder , Kombinieren mehrerer Frames, um die Schärfentiefe des letzten Foto zu verbessern und sogar den bescheidenen Panorama-Modus, der auch auf einige Software-Assists setzt, um zu arbeiten.
Computational Photography: Sie können es nicht vermeiden [fünfzehn]
Normalerweise wandten wir mit einem ähnlichen Artikel die Dinge, indem wir darauf hinschlagen, dass Sie Rechenaufnahmen erstellen können, oder indem Sie empfohlen haben, dass Sie mit den Ideen selbst mit den Ideen spielen. Wenn Sie jedoch aus den obigen Beispielen ziemlich klar sein sollten, wenn Sie ein Smartphone besitzen, können Sie keine rechnerische Fotografie vermeiden. Jedes einzelne Foto, das Sie mit einem modernen Smartphone mitnehmen, werden automatisch eine Art Rechenverarbeitung unterzogen.
Die Techniken der Computerfotografie werden nur üblich. Es gibt eine Verlangsamung der Kamera-Hardware-Entwicklungen im letzten Jahrzehnt, da Hersteller physische und praktische Grenzen getroffen haben und um sie herumarbeiten . Software-Verbesserungen haben nicht die gleichen harten Grenzen. (Das iPhone beispielsweise hat ähnliche 12 Megapixel-Kameras seit dem iPhone 6. Es ist nicht so, dass die neueren Kameras nicht besser sind, aber der Sprung in der Qualität des Sensors zwischen dem iPhone 6 und dem iPhone 11 ist viel weniger dramatisch als das zwischen dem iPhone 6 und dem iPhone 4.)
In den nächsten Jahren werden Smartphone-Kameras weiterhin in fähigeren Maschinenlernen-Algorithmen Bessere Ideen und Ideen bewegen sich von Forschungslabors an den Verbraucher Tech.
