O que é Fotografia Computacional?

A fotografia computacional é responsável pela maioria dos avanços incríveis que nossas câmeras de smartphones deram na última década. Veja como funciona e como torna nossas fotos muito melhores.

A magia da fotografia computacional

A fotografia computacional usa software digital para aprimorar as fotos tiradas por uma câmera. É mais usado em smartphones. Na verdade, a fotografia computacional faz o trabalho pesado para criar as imagens de ótima aparência que você vê na galeria de fotos do seu smartphone.

A rápida melhoria nas câmeras de smartphones nos últimos anos pode ser atribuída em grande parte à melhoria do software, em vez de mudanças no sensor físico da câmera. Alguns fabricantes de smartphones, como Apple e Google, melhoram continuamente os recursos de tirar fotos de seus dispositivos ano após ano sem alterar drasticamente os sensores físicos da câmera.

Por que a fotografia computacional é importante?

A forma como uma câmera captura digitalmente uma foto pode ser dividida em duas partes: o componente físico e o processamento da imagem. O componente físico é o processo real da lente capturando a fotografia. É aqui que entram em jogo coisas como o tamanho do sensor, a velocidade da lente e a distância focal. É nesse processo que uma câmera tradicional (como uma DSLR) realmente brilha.

A segunda parte é o processamento de imagens. É quando o software usa técnicas computacionais para aprimorar uma foto. Essas técnicas variam de telefone para telefone e de fabricante para fabricante. Geralmente, porém, esses processos trabalham juntos para criar uma fotografia impressionante.

Mesmo os telefones mais sofisticados tendem a ter sensores minúsculos e uma lente lenta devido ao seu tamanho. É por isso que eles precisam confiar nos métodos de processamento de imagem para criar fotos impressionantes. A fotografia computacional não é necessariamente menos ou mais importante que a ótica física; é apenas diferente.

No entanto, existem algumas coisas que uma câmera tradicional pode fazer que uma câmera de smartphone não pode. Isso ocorre principalmente porque eles são muito maiores que os smartphones e possuem sensores gigantescos e lentes intercambiáveis.

Mas também há algumas coisas que uma câmera digital de smartphone pode fazer que uma câmera tradicional não pode, e tudo isso graças à fotografia computacional.

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Técnicas de Fotografia Computacional

Existem algumas técnicas de fotografia computacional que os smartphones usam para criar imagens fantásticas. O mais importante deles é o empilhamento . É um processo em que várias fotos são tiradas por uma câmera em momentos diferentes e diferentes exposições ou distâncias focais. Eles são então combinados por software para reter os melhores detalhes de cada imagem.

O empilhamento é responsável pela maioria dos grandes avanços que ocorreram no software de fotografia móvel nos últimos anos e é usado na maioria dos smartphones modernos. É também a tecnologia na qual se baseia a fotografia de alta faixa dinâmica (HDR).

Como o alcance dinâmico de uma fotografia é limitado pela exposição daquela foto específica, o HDR captura uma imagem em níveis de exposição variados. Em seguida, combina as sombras mais escuras e os realces mais brilhantes para criar uma foto com uma gama maior de cores.

O HDR é um recurso básico de qualquer câmera de smartphone de última geração.

Pixel binning é outro processo utilizado por câmeras de smartphones com sensores de alto megapixel. Em vez de empilhar fotos diferentes umas sobre as outras, ele combina pixels adjacentes em uma imagem de altíssima resolução. A saída final é reduzida para uma imagem de baixa resolução mais detalhada, mas menos barulhenta.

As grandes câmeras de smartphones de hoje são frequentemente treinadas em uma rede neural , que é uma série de algoritmos que processam dados. Destina-se a simular o que o cérebro humano pode fazer. Essas redes neurais podem reconhecer o que constitui uma boa foto, para que o software possa criar uma imagem agradável ao olho humano.

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Fotografia computacional em ação

Praticamente todas as fotografias que tiramos com nosso smartphone usam fotografia computacional para aprimorar a imagem. No entanto, os telefones ganharam os seguintes recursos notáveis ​​que destacam o poder de processamento de software de suas câmeras nos últimos anos:

• Modo noturno (ou visão noturna): esse processo usa técnicas de processamento HDR para combinar fotos tiradas em uma faixa diferente de comprimentos de exposição para expandir a faixa dinâmica de uma imagem tirada com pouca luz. A foto final conterá mais detalhes e parecerá mais iluminada do que uma tirada com uma única exposição.
• Astrofotografia: uma variação do modo noturno, esse recurso está disponível nos telefones Google Pixel. Ele permite que a câmera tire imagens detalhadas do céu noturno, com estrelas e corpos celestes.
• Modo retrato: O nome deste modo varia. Geralmente, porém, cria um efeito de profundidade de campo que desfoca o fundo atrás do assunto (geralmente uma pessoa). Ele usa um software para analisar a profundidade de um objeto em relação a outros objetos na imagem e, em seguida, desfoca aqueles que parecem mais distantes.
• Panorama: Um modo de disparo disponível na maioria dos smartphones modernos. Ele permite que você componha imagens próximas umas das outras e, em seguida, as combina em uma imagem grande e de alta resolução.
• Deep Fusion: introduzido no iPhone 11 do ano passado, esse processo usa tecnologia de rede neural para reduzir significativamente o ruído e melhorar os detalhes nas fotos. É particularmente bom para capturar imagens em ambientes internos de luz média a baixa.
• Tonalidade de cor: O software do telefone de processo usa para otimizar automaticamente o tom de qualquer foto que você tirar. Isso é feito antes mesmo de você editá-lo com filtros ou em um aplicativo de edição.

A qualidade dos recursos acima variam de acordo com o fabricante. A tonalidade da cor, em particular, tende a ser visivelmente diferente. Os dispositivos do Google adotam uma abordagem mais naturalista, enquanto os telefones Samsung normalmente tiram imagens de alto contraste e altamente saturadas.

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