Ce este fotografia computațională?

Fotografia computațională este responsabilă pentru majoritatea progreselor uimitoare pe care camerele noastre smartphone le-au făcut în ultimul deceniu. Iată cum funcționează și cum ne face fotografiile mult mai bune.

Magia fotografiei computaționale

Fotografia computațională folosește software digital pentru a îmbunătăți fotografiile realizate de o cameră. Este folosit cel mai bine în smartphone-uri. De fapt, fotografia computațională face munca grea pentru a crea imaginile minunate pe care le vedeți în galeria foto a smartphone-ului dvs.

Îmbunătățirea rapidă a camerelor smartphone-urilor din ultimii câțiva ani poate fi atribuită în mare măsură îmbunătățirii software-ului, mai degrabă decât modificărilor senzorului fizic al camerei. Unii producători de smartphone-uri, precum Apple și Google, îmbunătățesc în mod continuu capacitățile de fotografiere ale dispozitivelor lor an de an, fără a schimba drastic senzorii fizici ai camerei.

De ce contează fotografia computațională?

Modul în care o cameră captează digital o fotografie poate fi împărțit aproximativ în două părți: componenta fizică și procesarea imaginii. Componenta fizică este procesul real al obiectivului de captare a fotografiei. Aici intră în joc lucruri precum dimensiunea senzorului, viteza lentilei și distanța focală. În acest proces, o cameră tradițională (precum un DSLR) strălucește cu adevărat.

A doua parte este procesarea imaginilor. Acesta este momentul în care software-ul folosește tehnici de calcul pentru a îmbunătăți o fotografie. Aceste tehnici variază de la telefon la telefon și de la producător la producător. În general, totuși, aceste procese lucrează împreună pentru a crea o fotografie impresionantă.

Chiar și cele mai de top telefoane tind să aibă senzori minusculi și un obiectiv lent datorită dimensiunii lor. Acesta este motivul pentru care trebuie să se bazeze pe metode de procesare a imaginii pentru a crea fotografii impresionante. Fotografia computațională nu este neapărat mai puțin sau mai importantă decât optica fizică; este doar diferit.

Cu toate acestea, există unele lucruri pe care o cameră tradițională le poate face și pe care o cameră pentru smartphone nu le poate face. Acest lucru se datorează în mare parte faptului că sunt mult mai mari decât smartphone-urile și au senzori gigantici și lentile interschimbabile.

Dar există și unele lucruri pe care o cameră digitală pentru smartphone le poate face pe care o cameră tradițională nu le poate face și asta se datorează fotografiei computaționale.

LEGATE: Cum funcționează fotografia: camere, obiective și multe altele explicate

Tehnici de fotografie computațională

Există câteva tehnici de fotografie computațională pe care smartphone-urile le folosesc pentru a crea imagini fantastice. Cel mai important dintre acestea este stivuirea . Este un proces în care mai multe fotografii sunt realizate de o cameră în momente diferite și diferite expunere sau distanțe focale. Acestea sunt apoi combinate de software pentru a păstra cele mai bune detalii din fiecare imagine.

Stacking-ul este responsabil pentru majoritatea progreselor uriașe care au avut loc în software-ul de fotografie mobil în ultimii ani și este folosit în majoritatea smartphone-urilor moderne. Este, de asemenea, tehnologia pe care se bazează fotografia cu gamă dinamică înaltă (HDR).

Deoarece intervalul dinamic al unei fotografii este limitat de expunerea acelei fotografii, HDR realizează o imagine la diferite niveluri de expunere. Apoi combină cele mai negre umbre și cele mai strălucitoare lumini pentru a crea o fotografie cu o gamă mai mare de culori.

HDR este o caracteristică de bază a oricărei camere de top pentru smartphone.

Pixel binning este un alt proces utilizat de camerele smartphone-urilor cu senzori de înalți megapixeli. În loc să stivuiască diferite fotografii una peste alta, combină pixelii adiacenți într-o imagine de foarte înaltă rezoluție. Ieșirea finală este redusă la o imagine mai detaliată, dar mai puțin zgomotoasă, cu rezoluție scăzută.

Camerele grozave ale smartphone-urilor de astăzi sunt adesea antrenate pe o rețea neuronală , care este o serie de algoritmi care procesează datele. Este destinat să simuleze ceea ce poate face creierul uman. Aceste rețele neuronale pot recunoaște ceea ce constituie o fotografie bună, astfel încât software-ul poate crea apoi o imagine care este plăcută ochiului uman.

LEGATE: Ce este fotografia HDR și cum o pot folosi?

Fotografia computațională în acțiune

Practic, fiecare fotografie pe care o facem cu smartphone-ul nostru folosește fotografia computațională pentru a îmbunătăți imaginea. Cu toate acestea, telefoanele au dobândit următoarele caracteristici notabile care evidențiază puterea de procesare software a camerelor lor în ultimii ani:

• Mod noapte (sau vedere nocturnă): acest proces folosește tehnici de procesare HDR pentru a combina fotografiile realizate pe o gamă diferită de lungimi de expunere pentru a extinde intervalul dinamic al unei imagini realizate în condiții de lumină slabă. Fotografia finală va conține mai multe detalii și va apărea mai bine iluminată decât una realizată cu o singură expunere.
• Astrofotografie: o variație a modului de noapte, această funcție este disponibilă pe telefoanele Google Pixel. Acesta permite camerei să realizeze imagini detaliate ale cerului nopții, prezentând stele și corpuri cerești.
• Modul portret: numele acestui mod variază. În general, totuși, creează un efect de profunzime de câmp care estompează fundalul din spatele subiectului (de obicei o persoană). Utilizează software pentru a analiza adâncimea unui obiect în raport cu alte obiecte din imagine, apoi le estompează pe cele care par mai îndepărtate.
• Panoramă: un mod de fotografiere disponibil pe majoritatea smartphone-urilor moderne. Vă permite să compuneți imagini una lângă alta și apoi le combină într-o singură imagine mare, de înaltă rezoluție.
• Deep Fusion: Introdus pe iPhone 11 de anul trecut, acest proces folosește tehnologia rețelei neuronale pentru a reduce semnificativ zgomotul și pentru a îmbunătăți detaliile din fotografii. Este deosebit de bun pentru captarea imaginilor în condiții de lumină medie până la slabă în interior.
• Tonuri de culoare: software-ul de procesare al telefonului îl folosește pentru a optimiza automat tonul oricărei fotografii pe care o faci. Acest lucru se face chiar înainte de a-l edita singur cu filtre sau într-o aplicație de editare.

Calitatea caracteristicilor de mai sus variază în funcție de producător. Tonul de culoare, în special, tinde să fie vizibil diferit. Dispozitivele Google adoptă o abordare mai naturală, în timp ce telefoanele Samsung au, de obicei, imagini cu contrast ridicat, foarte saturate.

Dacă doriți să cumpărați un nou smartphone și fotografia este importantă pentru dvs., asigurați-vă că ați văzut câteva exemple de fotografii online. Acest lucru vă va ajuta să alegeți telefonul potrivit pentru dvs.

LEGATE: Ce este camera Deep Fusion de pe iPhone 11?