Als het gaat om smartphone-camera's, het is niet alles over de hardware niet meer. Moderne smartphones automatisch gebruik “computational fotografie” technieken om elke foto die u neemt te verbeteren.
Het gebruik van software om uw Smartphone Camera verbeteren
Computational fotografie is een brede term voor ladingen van verschillende technieken dat het gebruik van software te verbeteren of uit te breiden de mogelijkheden van een digitale camera . Cruciaal is computational fotografie begint met een foto en eindigt met iets dat nog lijkt op een foto (zelfs als het nooit zou kunnen worden genomen met een gewone camera.)
Hoe traditionele fotografie Works
Voordat je dieper, laten we snel gaan over wat er gebeurt als u een foto met een oude film camera. Zoiets als de SLR u (of je ouders) die terug in de jaren '80.
Wanneer u op de ontspanknop, de sluiter opent voor een fractie van een seconde en laat licht hit de film. Al het licht wordt gefocusseerd door een fysieke lens die bepaalt hoe alles in de foto eruit zal zien. Om in te stellen op verafgelegen vogels te zoomen, heb je een telelens te gebruiken met een lange brandpuntsafstand, terwijl het voor groothoek opnamen van een hele landschap, ga je met iets met een veel kortere brandpuntsafstand. Ook de lensopening regelt de scherptediepte of hoeveel van het beeld scherp. Aangezien het licht op de film, dat onthult de fotogevoelige verbindingen, veranderen hun chemische samenstelling. Het beeld is in principe geëtst op de film voorraad.
Wat dat allemaal betekent is, de fysische eigenschappen van de apparatuur die u gebruikt controle alles over het beeld dat u te nemen. Eenmaal gemaakt, kan een beeld niet worden bijgewerkt of gewijzigd.
Computational fotografie voegt wat extra stappen om het proces, en als zodanig, werkt alleen met digitale camera's. Naast het vastleggen van de optisch ingestelde compositie, kan digitale sensoren aanvullende data, zoals wat de kleur en intensiteit van het licht dat de sensor zijn opgenomen. Meerdere foto's kunnen worden genomen op hetzelfde moment, met verschillende mate van blootstelling aan meer informatie van de scène vast te leggen. Extra sensoren kunnen vastleggen hoe ver het onderwerp en de achtergrond waren. En een computer kan al die extra informatie te gebruiken om iets te doen aan het beeld.
Terwijl sommige DSLRs en spiegelloze camera's hebben fundamentele computational fotografie functies ingebouwd, de echte sterren van de show zijn smartphones. Google en Apple, in het bijzonder, zijn met behulp van software om de mogelijkheden van de kleine, fysiek beperkt camera's in hun apparaten te verlengen. Bijvoorbeeld, neem een kijkje op de iPhone Deep Fusion Camera functie .
Wat voor soort dingen kunnen Computational Fotografie Do?
Tot nu toe hebben we gesproken over de mogelijkheden en algemeenheden. Nu echter, laten we eens kijken naar enkele concrete voorbeelden van het soort dingen computationele fotografie mogelijk maakt.
Portret-modus
Portret-modus is een van de grote successen van computational fotografie. De kleine lenzen in smartphone-camera's zijn fysiek niet in staat om klassieke portretten te maken met een onscherpe achtergrond . Echter, met behulp van een diepte-sensor (of-machine learning algoritmes), kunnen ze het onderwerp en de achtergrond van de afbeelding te identificeren en selectief de achtergrond wazig, waardoor u iets dat veel weg van een klassiek portret kijkt.
Het is een perfect voorbeeld van hoe computational fotografie begint met een foto en eindigt met iets dat lijkt op een foto, maar met behulp van software, creëert iets dat de fysieke camera niet kon.
Neem betere foto's in the Dark
Foto's maken in het donker is het moeilijk met een traditionele digitale camera ; Er is gewoon niet veel licht om mee te werken, dus je moet compromissen maken. Smartphones kunnen echter beter doen met computationele fotografie.
Door meerdere foto's met verschillende blootstellingsniveaus te maken en ze samen te mengen, kunnen smartphones meer details uit de schaduw trekken en een beter eindresultaat krijgen dan een enkel beeld zou geven - vooral met de kleine sensoren in smartphones.
Deze techniek, genaamd Night Sight door Google, Night Mode door Apple, en iets dergelijks door andere fabrikanten, is niet zonder afwegingen. Het kan een paar seconden duren om de meerdere blootstellingen vast te leggen. Voor de beste resultaten moet u tussen deze smartphone stabiel vasthouden - maar het maakt het mogelijk om foto's in het donker te maken.
Betere foto's in lastige verlichtingssituaties blootstellen
Het mengen van meerdere afbeeldingen maakt niet alleen voor betere foto's wanneer het donker is; het kan in veel werken Andere uitdagende situaties ook. HDR of High Dynamic Range Photography is al een tijdje al en kan handmatig worden gedaan met DSLR-afbeeldingen, maar het is nu de standaard en automatische in de nieuwste iPhones en Google Pixel-telefoons. (Apple noemt het Smart HDR, terwijl Google It HDR + roept
HDR, maar het wordt, werkt, werkt door foto's te combineren die prioriteit geven aan de hoogtepunten met foto's die prioriteit geven aan de schaduwen, en dan eventuele discrepanties. HDR-afbeeldingen waren vroeger verzadigd en bijna cartoonachtig, maar de processen hebben veel beter gekregen. Ze kunnen er nog steeds iets uitzien, maar voor het grootste deel doen smartphones een geweldige taak om HDR te gebruiken om het beperkte dynamische bereik van hun digitale sensoren te overwinnen.
En nog veel meer
Dat zijn slechts enkele van de meer veeleisende computationele functies ingebouwd in moderne smartphones. Er zijn veel meer functies die ze te bieden hebben, zoals Inserting Augmented Reality-elementen in uw composities , automatisch foto's voor u bewerken, nemen Beelden van lange belichting , het combineren van meerdere frames om de scherptediepte van de uiteindelijke foto te verbeteren , en biedt zelfs de bescheiden panorama-modus die ook afhankelijk is van sommige software-assists om te werken.
Computational Photography: Je kunt het niet vermijden
Normaal gesproken, met een artikel als dit, zouden we de dingen beëindigen door manieren te suggereren dat u computationele foto's zou kunnen nemen, of door aan te bevelen dat u zelf met de ideeën kunt spelen. Echter, zoals behoorlijk duidelijk van de bovenstaande voorbeelden, als u een smartphone bezit, kunt u geen computationele fotografie vermijden. Elke enkele foto die u met een moderne smartphone neemt, ondergaat automatisch een soort computationeel proces.
En de technieken van de computationele fotografie worden alleen maar vaker voor. Er is een vertraging van de camera-hardware-ontwikkelingen in de afgelopen halft-decennium, omdat fabrikanten fysieke en praktische limieten hebben geraakt en moeten Werk om hen heen . Softwareverbeteringen hebben niet dezelfde harde limieten. (De iPhone heeft bijvoorbeeld vergelijkbare 12 megapixelcamera's gehad sinds de iPhone 6. Het is niet dat de nieuwere camera's niet beter zijn, maar de sprong in de kwaliteit van de sensor tussen de iPhone 6 en de iPhone 11 is een stuk minder Dramatisch dan dat tussen de iPhone 6 en de iPhone 4.)
In de komende jaren zullen smartphonecamera's meer in staat worden Machine-leeralgoritmen Get beter en ideeën gaan van onderzoekslaboratorium naar consumententechnologie.
