Quando si tratta di telecamere di smartphone, non è più tutto sull'hardware. Gli smartphone moderni utilizzano automaticamente tecniche "fotografia computazionale" per migliorare ogni singola foto che prendi.
Utilizzo del software per migliorare la tua telecamera smartphone
La fotografia computazionale è un termine ampio per i carichi di diverse tecniche che usano il software per migliorare o estendere le funzionalità di una fotocamera digitale . Crecialialmente, la fotografia computazionale inizia con una foto e finisce con qualcosa che sembra ancora una foto (anche se non potrebbe mai essere preso con una macchina fotografica normale).
Come funziona la fotografia tradizionale
Prima di andare più in profondità, andiamo velocemente quello che succede quando prendi una foto con una vecchia macchina fotografica. Qualcosa come la SLR che tu (o i tuoi genitori) tornò indietro negli anni '80.
Quando si fa clic sul pulsante di scatto, l'otturatore si apre per una frazione di secondo e lascia che la luce colpisca il film. Tutta la luce è focalizzata da una lente fisica che determina come tutto nella foto guarderà. Per ingrandire gli uccelli lontani, si utilizza un teleobiettivo con una lunghezza focale lunga, mentre per scatti grandangolari di un intero paesaggio, vai con qualcosa con una lunghezza focale molto più breve. Allo stesso modo, l'apertura dell'obiettivo controlla la profondità del campo, o quanta parte dell'immagine è a fuoco. Mentre la luce colpisce il film, espone i composti fotosensibili, cambiando la loro composizione chimica. L'immagine è praticamente incisa sul magazzino del film.
Ciò che significa tutto ciò, le proprietà fisiche dell'attrezzatura che stai usando il controllo tutto sull'immagine che prendi. Una volta realizzato, un'immagine non può essere aggiornata o modificata.
La fotografia computazionale aggiunge alcuni passaggi aggiuntivi al processo, e in quanto tale, funziona solo con fotocamere digitali. Oltre a catturare la scena otticamente determinata, i sensori digitali possono registrare dati aggiuntivi, come il colore e l'intensità della luce che colpiscono il sensore. Più foto possono essere prese allo stesso tempo, con diversi livelli di esposizione per catturare ulteriori informazioni dalla scena. Ulteriori sensori possono registrare quanto erano lontani il soggetto e lo sfondo. E un computer può utilizzare tutte queste informazioni extra per fare qualcosa per l'immagine.
Mentre alcuni DSLR e le telecamere mirrorless hanno le caratteristiche di fotografia computazionale di base, le caratteristiche integrate, le vere stelle dello spettacolo sono smartphone. Google e Apple, in particolare, hanno utilizzato il software per estendere le capacità delle piccole telecamere vincolate fisicamente nei loro dispositivi. Ad esempio, dai un'occhiata La funzione della fotocamera fusion profonda dell'iPhone .
Che tipo di cose possono fare la fotografia computazionale?
Finora, abbiamo parlato di capacità e generalità. Ora, però, diamo un'occhiata ad alcuni esempi concreti del tipo di cose abilita la fotografia computazionale.
Modalità ritratto
La modalità ritratto è uno dei grandi successi della fotografia computazionale. Le piccole lenti in telecamere smartphone sono fisicamente incapaci di prendere ritratti classici con uno sfondo sfocato . Tuttavia, utilizzando un sensore di profondità (o algoritmi di apprendimento automatico), possono identificare il soggetto e lo sfondo della tua immagine e sfocare selettivamente lo sfondo, dandoti qualcosa che sembra molto simile a un ritratto classico.
È un perfetto esempio di come la fotografia computazionale inizia con una foto e finisce con qualcosa che sembra una foto, ma usando il software, crea qualcosa che la fotocamera fisica non poteva.
Prendi foto migliori al buio
Scattare foto nel buio è difficile con una fotocamera digitale tradizionale ; Non c'è molta luce con cui lavorare, quindi devi fare compromessi. Gli smartphone, tuttavia, possono fare meglio con la fotografia computazionale.
Prendendo più foto con diversi livelli di esposizione e mescolandoli insieme, gli smartphone sono in grado di tirare più dettagli fuori dalle ombre e ottenere un risultato finale migliore di qualsiasi singola immagine, soprattutto con i minuscoli sensori negli smartphone.
Questa tecnica, chiamata la vista notturna da Google, in modalità notturna da Apple, e qualcosa di simile da parte di altri produttori, non è senza compromessi. Può richiedere alcuni secondi per catturare le più esposizioni. Per i migliori risultati, devi tenere fermi il tuo smartphone tra di loro, ma consente di scattare foto al buio.
Meglio esporre le foto in situazioni di illuminazione difficili
La miscelazione di immagini multiple non rende solo le foto migliori quando è oscura; Può funzionare in un sacco di altre situazioni impegnative anche. HDR o High Dynamic Range Photography è stato in giro per un po 'e può essere fatto manualmente con le immagini DSLR, ma ora è il valore predefinito e automatico negli ultimi iPhone e dei telefoni di Google Pixel. (Apple chiama Smart HDR, mentre Google lo chiama HDR +.)
HDR, tuttavia si chiama, funziona combinando le foto che hanno dato la priorità ai punti salienti con le foto che hanno dato la priorità alle ombre, e poi la sera fuori eventuali discrepanze. Le immagini HDR utilizzavano per essere troppo saturate e quasi vigenti, ma i processi sono migliorati molto meglio. Possono ancora sembrare leggermente spenti, ma per la maggior parte, gli smartphone fanno un ottimo lavoro di utilizzare HDR per superare la gamma dinamica limitata dei sensori digitali.
E molto altro ancora
Quelli sono solo alcune delle caratteristiche più esigenti incorporative incorporate in smartphone moderni. Ci sono carichi più funzionalità che hanno da offrire, come Inserimento di elementi di realtà aumentata nelle tue composizioni , modifica automaticamente le foto per te, prendendo Immagini di lunga esposizione , Combinando più fotogrammi per migliorare la profondità del campo della foto finale , e anche offrendo la modesta modalità Panorama che si basa anche su alcuni software-assist per funzionare.
Fotografia computazionale: non puoi evitarlo
Normalmente, con un articolo come questo, finiamo le cose suggerendo modi che potresti prendere fotografie computazionali, o raccomandando che tu giochi con le idee da solo. Tuttavia, come dovrebbe essere piuttosto chiaro dagli esempi sopra, se possiedi uno smartphone, non è possibile evitare la fotografia computazionale. Ogni singola foto che prendi con uno smartphone moderno subisce automaticamente una sorta di processo computazionale.
E le tecniche della fotografia computazionale stanno diventando più comuni. C'è stato un rallentamento degli sviluppi dell'hardware della fotocamera nell'ultimo mezzo decennio, poiché i produttori hanno colpito limiti fisici e pratici e devono avere lavora intorno a loro . I miglioramenti del software non hanno gli stessi limiti duri. (L'iPhone, ad esempio, ha avuto simili telecamere da 12 megapixel dall'iPhone 6. Non è che le nuove telecamere non siano migliori, ma il salto nella qualità del sensore tra iPhone 6 e l'iPhone 11 è molto meno drammatico di quello tra l'iPhone 6 e l'iPhone 4.)
Nei prossimi anni, le telecamere di smartphone continueranno a diventare più capaci come Algoritmi di apprendimento automatico Migliore e le idee si spostano dai laboratori di ricerca alla tecnologia dei consumatori.
