Computational Photography is verantwoordelijk voor het grootste deel van de verbazingwekkende stappen die onze smartphonecamera's in het laatste decennium hebben genomen. Hier is hoe het werkt, en hoe het onze foto's zoveel beter maakt.
De magie van computationele fotografie
Computational Photography maakt gebruik van digitale software om de foto's van een camera te verbeteren. Het wordt het meest prominent gebruikt in smartphones. In feite doet Computational Photography de zware tillen om de mooie beelden te maken die u in uw smartphone fotogalerij ziet.
De snelle verbetering van smartphonecamera's in de afgelopen jaren kan grotendeels worden toegeschreven aan het verbeteren van software, in plaats van wijzigingen in de fysieke camerasensor. Sommige smartphonefabrikanten, zoals Apple en Google, verbeteren de foto-taking-mogelijkheden van hun apparaten jaar na jaar zonder ooit drastisch de fysieke camerasensoren te veranderen.
Waarom doet computational fotografie materie?
Hoe een camera digitaal een foto vangt, kan ruwweg in twee delen worden verdeeld: de fysieke component en beeldverwerking. De fysieke component is het daadwerkelijke proces van de lens die de foto vastlegt. Dit is waar dingen zoals de grootte van de sensor, lenssnelheid en brandpuntsafstand in het spel komen. Het is in dit proces dat een traditionele camera (zoals een Dslr ) echt schijnt.
Het tweede deel is afbeelding verwerken . Dit is wanneer de software computationele technieken gebruikt om een foto te verbeteren. Deze technieken variëren van telefoon tot telefoon en fabrikant tot de fabrikant. Over het algemeen werken deze processen echter samen om een indrukwekkende foto te maken.
Zelfs de meeste top-end-telefoons hebben de neiging om kleine sensoren en een langzame lens te hebben vanwege hun grootte. Dit is de reden waarom ze moeten vertrouwen op beeldverwerkingsmethoden om indrukwekkende foto's te maken. Computationele fotografie is niet noodzakelijk minder of belangrijker dan fysieke optica; Het is gewoon anders.
Er zijn echter enkele dingen die een traditionele camera kan doen, dat een smartphonecamera niet kan. Dit is meestal omdat ze veel groter zijn dan smartphones, en ze hebben gigantische sensoren en swappable lenzen.
Maar er zijn ook enkele dingen die een digitale smartphonecamera kan doen, dat een traditionele camera niet kan, en dat is allemaal dankzij Computational Photography.
VERWANT: Hoe fotografie werkt: camera's, lenzen en meer uitgelegd
Computational fotografie-technieken
Er zijn een paar computationele fotografie-technieken smartphones gebruiken om fantastische beelden te maken. De belangrijkste hiervan is het stapelen . Het is een proces waarin meerdere foto's op verschillende tijdstippen door een camera worden genomen en verschillende blootstellings- of brandpuntsafstanden. Ze worden vervolgens gecombineerd door software om de beste details van elke afbeelding te behouden.
Stapelen is verantwoordelijk voor het grootste deel van de enorme vooruitgang die zich hebben voorgedaan in mobiele fotografie software in de afgelopen jaren, en het wordt gebruikt in de meeste moderne smartphones. Het is ook de technologie waarop high-dynamic-range (HDR) fotografie is gebaseerd.
Omdat het dynamisch bereik van een foto wordt beperkt door de blootstelling van die specifieke schot, HDR neemt een beeld op verschillende blootstelling. Het combineert dan de zwartste schaduwen en helderste hoogtepunten één foto met een grotere waaier van kleuren te creëren.
HDR is een nietje kenmerk van een top-end smartphone camera.
Pixelbinning is een ander proces gebruikt door smartphone camera's met hoge megapixelsensoren. In plaats van het stapelen van verschillende foto's op de top van elkaar, combineert het aangrenzende pixels van een zeer hoge resolutie in. Het eindresultaat is afgeslankt meer gedetailleerd, maar minder luidruchtig beeld, lage resolutie aan.
grote smartphone-camera's van vandaag zijn vaak getraind op een neuraal netwerk , Dat is een reeks algoritmen die gegevens verwerken. Het is bedoeld om te simuleren wat het menselijk brein kan doen. Deze neurale netwerken kunnen erkennen wat een goede foto vormt, zodat de software dan een afbeelding kan creëren die aangenaam is voor het menselijk oog.
VERWANT: Wat is HDR-fotografie en hoe kan ik het gebruiken?
Computationele fotografie in actie
Vrijwel elke foto die we met onze smartphone nemen, maakt gebruik van computationele fotografie om het beeld te verbeteren. Phones hebben echter de volgende opmerkelijke functies opgedaan die de software-verwerkingskracht van hun camera's in de afgelopen jaren markeren:
- Nachtmodus (of nacht zicht): Dit proces maakt gebruik van HDR-verwerkingstechnieken om foto's te combineren die over een ander bereik van blootstellingslengtes worden genomen om het dynamische bereik van een beeld-opname in laag licht uit te breiden. De uiteindelijke foto bevat meer details en verschijnt meer goed verlicht dan een genomen met een enkele belichting.
- Astrofotografie: Een variatie in de nachtmodus is deze functie beschikbaar in Google Pixel-telefoons. Hiermee kan de camera gedetailleerde beelden van de nachtelijke hemel innemen, met sterren en hemelse lichamen.
- Portret-modus : De naam van deze modus varieert. Over het algemeen creëert het echter een diepte-van-veld-effect dat de achtergrond achter het onderwerp vervaagt (meestal een persoon). Het maakt gebruik van software om de diepte van een object te analyseren ten opzichte van andere objecten in het beeld en vervaagt degenen die verder wegblijven.
- Panorama: Een opnamestand beschikbaar op de meeste moderne smartphones. Hiermee kunt u afbeeldingen naast elkaar samenstellen en combineert ze vervolgens in één groot, hoge resolutie afbeelding.
- Diepe fusie : Dit proces geïntroduceerd op de iPhone 11 van vorig jaar, maakt gebruik van neurale netwerktechnologie om het geluid aanzienlijk te verminderen en het detail in opnames te verbeteren. Het is vooral goed voor het vastleggen van afbeeldingen in middellange tot lage lichte omstandigheden binnenshuis.
- Kleur toning: De process-telefoonsoftware gebruikt om de toon van elke foto die u neemt automatisch te optimaliseren. Dit gebeurt zelfs voordat u het zelf bewerkt met filters of in een editing-app.
De kwaliteit van de bovenstaande functies varieert per fabrikant. De kleur toning, in het bijzonder, heeft de neiging merkbaar anders te zijn. Google-apparaten nemen een meer naturalistische benadering, terwijl Samsung-telefoons typisch hoog contrast, sterk verzadigde beelden nemen.
Als u op zoek bent naar een nieuwe smartphone en fotografie is belangrijk voor u, zorg ervoor dat u online een aantal voorbeeldfoto's bekijkt. Dit helpt u bij het kiezen van de telefoon die geschikt is voor u.
VERWANT: Wat is de diepe fusion-camera op de iPhone 11?
