Kas yra kompiuterinė fotografija ir kaip ji veikia?

Kompiuterinė fotografija naudoja programinę įrangą skaitmeninėms nuotraukoms pagerinti. Tai daro įvairiais būdais ir dažniausiai naudojama išmaniuosiuose telefonuose. Tiesą sakant, skaičiavimo fotografija iš esmės yra atsakinga už tai, kodėl išmaniųjų telefonų kameros dabar yra tokios geros, ypač lyginant su daug didesnėmis ir brangesnėmis kameromis.

Pažvelkime, kas yra skaičiavimo fotografija ir kaip ji naudojama vaizdams pagerinti.

Kaip kompiuterinė fotografija pagerina vaizdus?

Tradiciškai kiekviena nuotrauka padaryta dviem pagrindiniais procesais. Pirma, yra optinis komponentas, į kurį įeina objektyvas, kameros jutiklis, ir nustatymai, o tada yra vaizdo apdorojimas. Paprastai vaizdas apdorojamas padarius nuotrauką, kuriant filmą ar manipuliuojant vaizdu naudojant tokią programinę įrangą kaip „Photoshop“.

Priešingai, skaičiavimo fotografija vyksta automatiškai, greta faktinio fotografavimo. Pvz., Kai atidarote išmaniojo telefono kamerą, jau vyksta keli dalykai, įskaitant vietos srities spalvos analizę ir objektų, tokių kaip veidai, aptikimą scenoje. Šie procesai vyksta prieš fotografavimą, jo metu ir iškart po jo ir gali smarkiai pagerinti jo kokybę.

Taigi, kokios yra kai kurios kompiuterinės fotografijos funkcijos?

Vaizdo krovimas

Vaizdų kaupimas yra tada, kai sujungiami keli vaizdai, kad būtų išsaugotos geriausios kiekvieno jų savybės. Išmanieji telefonai tai naudoja labai dažnai, ypač fotografuojant didelio dinaminio diapazono (HDR) nuotraukas. Fotoaparatas labai greitai fotografuoja nuoseklius vaizdus, ​​kiekvieną kartą šiek tiek pakeisdamas ekspoziciją. Sudėjus vaizdus, ​​galima išsaugoti šviesiausių ir tamsiausių vaizdo dalių detales.

Tai ypač naudinga scenose, kuriose yra ir šviesių, ir tamsių dalių. Pavyzdžiui, galite nufotografuoti miestą, už kurio yra ryškus saulėlydis. Vaizdų kaupimas leidžia jūsų telefonui teisingai atskleisti saulę ir tamsesnį miestą, kad būtų galima nufotografuoti ryškų ir išsamų vaizdą.

„Pixel Binning“

Išmaniųjų telefonų problema yra ta, kad jų fotoaparatų jutikliai turi būti labai maži, o tai reiškia, kad didelės skiriamosios gebos jutiklio pikseliai taip pat turi būti labai maži. Pavyzdžiui, vienas iš „Samsung S21“Jutiklių matmenys yra 64 megapikseliai ir 1,76 colio. Tai atitinka 0,8 mikrometrų pikselių dydį - daugiau nei penkis kartus mažesnius nei dauguma DSLR pikselių, o tai yra problema, nes mažesni pikseliai praleidžia mažiau šviesos nei dideli pikseliai, todėl gaunami prastesnės kokybės vaizdai.

Taikant pikselius, šios problemos išvengiama sujungiant kaimyninių pikselių informaciją į vieną pikselį. Tokiu būdu keturi kaimyniniai pikseliai taps vienu. Problema ta, kad galutinė skiriamoji geba sumažėja ketvirtadaliu (taigi 48 megapikselių kamera sukurs 12 megapikselių vaizdą). Tačiau kompromisas paprastai yra vertas, kai kalbama apie vaizdo kokybę.

Imituotas lauko gylis

Pastebėsite, kad išmaniųjų telefonų vaizdai paprastai rodo daugiau ar mažiau viską, įskaitant kadro foną. To priežastis tampa šiek tiek techninė, bet iš esmės, kadangi išmaniojo telefono jutiklis yra toks mažas, o objektyvo diafragma paprastai yra fiksuota, kiekvienas kadras turi didelis lauko gylis.

Palyginimui, vaizdai iš aukščiausios klasės fotoaparatų, tokių kaip DSLR, dažnai turi labai švelnų nefokusuotą foną, kuris pagerina bendrą vaizdo estetinę kokybę. Norint pasiekti tokį rezultatą, galima manipuliuoti aukščiausios klasės fotoaparato objektyvais ir jutikliais.

Vietoj to išmanieji telefonai naudoja programinę įrangą, kad pasiektų šį efektą. Kai kurie telefonai turi kelis objektyvus, kurie vienu metu fotografuoja priekinį planą ir foną kai kurie turi programinę įrangą, kuri analizuoja objektų ir jų kraštų sceną ir neryškina foną dirbtinai.

Kartais šis procesas neveikia itin gerai, o išmanusis telefonas nesugeba paimti kraštų tinkamai neryškindami asmens ar objekto dalis į foną ir sukurdami įdomių dalykų nuotraukos. Tačiau programinė įranga tampa vis sudėtingesnė, todėl yra puiki portretinė fotografija iš išmaniųjų telefonų.

Spalvų korekcija

Beveik kiekviena kamera turi spalvų balanso parinktį. Šiais laikais dauguma fotoaparatų tai gali padaryti visiškai automatiškai. Fotoaparatas paims informaciją apie spalvų temperatūrą scenoje ir nustatys, koks apšvietimas yra gausus. Ar tai šiltas oranžinis saulėlydžio švytėjimas, ar ryškiai mėlyna patalpų fluorescencinė šviesa? Fotoaparatas paims šią informaciją ir atitinkamai pakoreguos nuotraukos spalvas.

Galandimas, triukšmo mažinimas ir manipuliavimas tonais

Siekiant pagerinti vaizdų kokybę, daugelis išmaniųjų telefonų pritaikys įvairius efektus, įskaitant galandimą, triukšmo mažinimą ir tonų manipuliavimą.

• Galandimas pasirinktinai taikomas sufokusuotoms vaizdų dalims.
• Triukšmo mažinimas pašalina daug grūdėtumo, atsirandančio esant silpnam apšvietimui.
• Manipuliavimas tonais yra tarsi filtro uždėjimas. Tai pakeis nuotraukos šešėlius, paryškinimus ir vidutinius tonus, kad ji taptų patrauklesnė.

Naudojamas kompiuterinei fotografijai

Kompiuterinė fotografija leido padaryti nuostabių dalykų mažose, nepastebimose mūsų išmaniųjų telefonų kamerose.

Naktinė fotografija

Naudojant HDR vaizdų kaupimą, kad būtų galima fotografuoti kelias scenos ekspozicijas, išmanieji telefonai gali fotografuoti ryškius ir aukštos kokybės vaizdus esant silpnam apšvietimui.

Astrofotografija

Kai kuriuose telefonuose, pvz., „Google Pixel 4“ ir naujesnėse versijose, yra astrofotografavimo režimas. Pavyzdžiui, „Pixel 4“ fotografuoja 16 15 sekundžių ekspozicijų. Ilgas išlaikymas leidžia telefono jutikliui surinkti kuo daugiau šviesos, o 15 sekundžių ekspozicijos nėra pakankamai ilgos, kad žvaigždžių judėjimas sukeltų dryžius nuotrauka.

Tada šie vaizdai sujungiami, artefaktai pašalinami automatiškai, o rezultatas - puikus naktinio dangaus vaizdas.

Portreto režimas

Turėdami galimybę imituoti lauko gylį, išmanieji telefonai gali fotografuoti nuostabiai portretą, įskaitant asmenukes. Ši parinktis taip pat gali atskirti scenos objektus, fone pridėdama nefokusuotą išvaizdą.

Panoramos režimai

Kaip ir HDR, kitos fotografijos formos apima kelių nuotraukų derinimą. Panoraminis režimas, įtrauktas į daugumą išmaniųjų telefonų, apima kelių nuotraukų nufotografavimą, tada programinė įranga jas sujungia ten, kur jos susitinka, kad sukurtų didelę nuotrauką.

Kai kuriose kamerose yra tikrai įdomių šio varianto variantų. Pavyzdžiui, kai kuriuose dronuose, tokiuose kaip „Mavic Pro 2“, yra sferinės nuotraukos parinktis. Dronas padarys seriją nuotraukų ir sujungs jas, kad sukurtų miniatiūrinę Žemę.

Kompiuterinė fotografija: maži jutikliai, puikios nuotraukos

Tobulėjant kompiuterinei fotografijai, smulkesnės kameros, tokios kaip naudojamos telefonuose, bepiločiuose lėktuvuose ir veiksmo kamerose, smarkiai pagerės. Galimybė simuliuoti daugelį pageidaujamų didesnių, brangesnių fotoaparatų ir objektyvų derinių efektų bus patraukli daugeliui žmonių.

Šių procesų automatizavimas padės paprastiems žmonėms, neturintiems fotografavimo patirties, padaryti nuostabias nuotraukas - profesionalūs fotografai gali tuo nesidžiaugti!

Ar „FaceTime“ neveikia? 15 galimų pataisymų, kuriuos reikia išbandyti

Ar „FaceTime“ neveikia? Sužinokite, kaip išspręsti problemas, kai „FaceTime“ neprisijungia arba susiduria su kitomis problemomis.

Skaityti toliau

Apie autorių