Beräkningsfotografering är ansvarig för de flesta fantastiska framsteg som våra smartphone-kameror har tagit under det senaste decenniet. Så här fungerar det, och hur det gör våra bilder så mycket bättre.
Den magiska av beräkningsfotografering
Beräkningsfotografering använder digital programvara för att förbättra bilderna som tagits av en kamera. Det används mest framträdande i smartphones. Faktum är att datorfotografering gör den tunga lyften för att skapa de snygga bilderna du ser i ditt smartphone fotogalleri.
Den snabba förbättringen i smarttelefonkameror under de senaste åren kan i stor utsträckning hänföras till att förbättra programvaran, snarare än förändringar i den fysiska kamerasensorn. Vissa smartphone tillverkare, som Apple och Google, kontinuerligt förbättrar fotoupptagningsmöjligheterna i sina enheter år efter år utan att någonsin drastiskt ändra de fysiska kamerans sensorer.
Varför betyder beräkningsfotografi?
Hur en kamera digitalt fångar ett foto kan grovt uppdelas i två delar: den fysiska komponenten och bildbehandlingen. De fysisk komponent är den faktiska processen av linsen som fångar fotografiet. Det är här saker som sensorns storlek, linshastighet och brännvidd kommer i spel. Det är i den här processen att en traditionell kamera (som en Dslr ) skiner verkligen.
Den andra delen är bildbehandling . Det här är när programvaran använder beräkningstekniker för att förbättra ett foto. Dessa tekniker varierar från telefon till telefon och tillverkare till tillverkaren. I allmänhet fungerar dessa processer tillsammans för att skapa ett imponerande fotografi.
Även de mest toppade telefonerna tenderar att ha små sensorer och en långsam lins på grund av deras storlek. Det är därför de måste förlita sig på bildbehandlingsmetoder för att skapa imponerande bilder. Beräkningsfotografering är inte nödvändigtvis mindre eller viktigare än fysisk optik; Det är bara annorlunda.
Det finns dock vissa saker som en traditionell kamera kan göra som en smartphone-kamera inte kan. Detta är mestadels för att de är mycket större än smartphones, och de har gigantiska sensorer och swappable linser.
Men det finns också några saker som en digital smartphone-kamera kan göra det som en traditionell kamera inte kan, och det är allt tack vare beräkningsfotografering.
RELATERAD: Hur fotografering fungerar: Kameror, linser och mer förklaras
Computational Photography Techniques
Det finns några datortekniker smartphones användning för att skapa fantastiska bilder. Det viktigaste av dessa är staplar . Det är en process där flera bilder tas av en kamera vid olika tidpunkter och olika exponerings- eller brännvidd. De kombineras sedan med programvara för att behålla de bästa detaljerna från varje bild.
Stacking ansvarar för de flesta av de stora stegen som har inträffat i mobilfotografering under de senaste åren, och den används i de flesta moderna smartphones. Det är också den teknik som High-Dynamic-Range (HDR) fotografering är baserad.
Eftersom det dynamiska området på ett fotografi är begränsat av exponeringen av det specifika skottet, tar HDR en bild vid varierande exponeringsnivåer. Det kombinerar sedan de svarta skuggorna och ljusaste höjdpunkterna för att skapa ett foto med ett större antal färger.
HDR är en stapelfunktion hos någon toppändartelefonkamera.
Pixel Binning är en annan process som används av smartphone-kameror med högmegapixel sensorer. I stället för att stapla olika bilder på toppen av varandra, kombinerar den intilliggande pixlar i en mycket högupplöst bild. Den slutliga produktionen är nedsatt till en mer detaljerad, men mindre bullriga, lågupplöst bild.
Dagens stora smartphone-kameror är ofta utbildad på ett neuralt nätverk , Vilket är en serie algoritmer som behandlar data. Det är avsett att simulera vad den mänskliga hjärnan kan göra. Dessa neurala nätverk kan känna igen vad som utgör ett bra foto, så programvaran kan sedan skapa en bild som är tilltalande för det mänskliga ögat.
RELATERAD: Vad är HDR-fotografering, och hur kan jag använda den?
Beräkningsfotografering i aktion
Nästan varje fotografi vi tar med vår smartphone använder beräkningsfotografering för att förbättra bilden. Telefoner har dock fått följande anmärkningsvärda funktioner som markerar kamerans mjukvaruförädling de senaste åren:
- Nattläge (eller nattsyn): Denna process använder HDR-bearbetningstekniker för att kombinera bilder som tagits över ett annat exponeringslängd för att expandera det dynamiska området för ett bildskott i svagt ljus. Det slutliga fotot kommer att innehålla mer detaljer och visas mer ordentligt tändare än en som tagits med en enda exponering.
- Astrophotography: En variation på nattläget är den här funktionen tillgänglig i Google Pixel-telefoner. Det låter kameran ta detaljerade bilder av nattskyen, med stjärnor och himmelska kroppar.
- Porträttläge : Namnet på det här läget varierar. I allmänhet skapar det dock en djupgående effekt som försvinner bakgrunden bakom motivet (vanligtvis en person). Det använder programvara för att analysera ett objekts djup i förhållande till andra objekt i bilden, och sedan försvinner de som verkar längre bort.
- Panorama: Ett fotograferingsläge tillgängligt på de flesta moderna smartphones. Det låter dig komposita bilder bredvid varandra, och det kombinerar sedan dem i en stor, högupplöst bild.
- Djup fusion : Introducerad på förra årets iPhone 11, använder denna process neuralt nätverksteknik för att avsevärt minska bruset och förbättra detaljerna i skott. Det är särskilt bra för att fånga bilder i medelstora till lågljusa förhållanden inomhus.
- Färgtoning: Processtelefonprogrammet använder för att automatiskt optimera tonen i ett foto du tar. Detta görs även innan du redigerar det med filter eller i en redigeringsapp.
Kvaliteten på funktionerna ovan varierar beroende på tillverkaren. Färgen toning, i synnerhet tenderar att vara märkbart annorlunda. Google-enheter tar ett mer naturalistiskt tillvägagångssätt, medan Samsung-telefoner vanligtvis tar högkontrast, mycket mättade bilder.
Om du vill köpa en ny smartphone och fotografering är viktigt för dig, var noga med att kolla in några provfoton online. Detta hjälper dig att välja telefonen som är rätt för dig.
RELATERAD: Vad är den djupa fusionskameran på iPhone 11?
