Какво представлява изчислителната фотография и как работи?

Какво представлява изчислителната фотография и как работи?

Изчислителната фотография използва софтуер за цифрово подобряване на снимки. Той прави това по много начини и най -често се използва в смартфони. Всъщност изчислителната фотография е до голяма степен отговорна за това защо камерите на смартфоните сега са толкова добри - особено в сравнение с много по -големи и по -скъпи камери.





Нека да разгледаме какво включва изчислителната фотография и как се използва за подобряване на изображенията.





Как изчислителната фотография подобрява изображенията?

Pixabay - не се изисква атрибуция.





Традиционно всяка снимка се прави чрез два основни процеса. Първо, има оптичен компонент, който включва обектива, сензора на камерата и настройките, а след това има обработка на изображения. Обикновено обработката на изображението се извършва след като е направена снимка, при разработване на филм или манипулиране на изображение с помощта на софтуер като Photoshop.

Обратно, изчислителната фотография се случва автоматично, рамо до рамо с действителното заснемане на снимката. Например, когато отворите камерата на смартфона си, вече се случват няколко неща, включително анализиране на цвета на локалната област и откриване на обекти като лица в сцената. Тези процеси се случват преди, по време и веднага след правене на снимка и могат драстично да подобрят нейното качество.



И така, какви са някои от функциите на изчислителната фотография?

Подреждане на изображения

Подреждането на изображения е, когато няколко изображения се комбинират, за да се запазят най -добрите качества на всяко от тях. Смартфоните използват това много често, особено когато правят снимки с висок динамичен обхват (HDR). Камерата прави последователни изображения много бързо, като всеки път леко променя експонацията. Чрез подреждане на изображенията могат да се запазят детайли от най -светлите и най -тъмните части на изображението.





Това е особено полезно при сцени, които имат както ярки, така и тъмни части. Например може да правите снимка на град с ярък залез зад него. Подреждането на изображения позволява на телефона ви да излага правилно слънцето и по -тъмния град, което позволява да се направи ярко и детайлно изображение.

Pixel Binning

Проблемът със смартфоните е, че техните сензори за камера трябва да бъдат много малки, което означава, че за сензор с висока разделителна способност, пикселите също трябва да бъдат много малки. Например, един от Samsung S21 Сензорите са с размери 64 мегапиксела и 1,76 инча в диаметър. Това се равнява на размер на пиксела от 0,8 микрометра-повече от пет пъти по-малък от повечето DSLR пиксели, което е проблем, тъй като по-малките пиксели пропускат по-малко светлина от по-големите пиксели, което води до изображения с по-ниско качество.





Сглобяването на пиксели избягва този проблем, като комбинира информацията за съседните пиксели в един пиксел. По този начин четири съседни пиксела ще станат един. Проблемът с това е, че той намалява максималната разделителна способност с една четвърт (така че 48-мегапикселовата камера ще произведе 12-мегапикселово изображение). Но компромисът обикновено си заслужава, що се отнася до качеството на изображението.

Симулирана дълбочина на рязкост

Pixabay - не се изисква приписване

Ще забележите, че изображенията от смартфони обикновено показват всичко горе -долу на фокус, включително фона на кадъра. Причината за това става малко техническа, но основно, защото сензорът за смартфон е толкова малък и блендата на обектива обикновено е фиксирана, всеки кадър има голяма дълбочина на полето .

За сравнение, изображенията от камери от висок клас, като DSLR, често ще имат много мек фон извън фокуса, който подобрява цялостното естетическо качество на изображението. Обективите и сензорите на камерата с висок край могат да бъдат манипулирани, за да се постигне този резултат.

Вместо това смартфоните използват софтуер, за да постигнат този ефект. Някои телефони имат множество обективи, които правят снимка на преден план и фон едновременно, докато някои имат софтуер, който анализира сцената за обекти и техните ръбове и изкуствено замъглява фона.

джаджа за десктоп за времето за windows 10

Понякога този процес не работи изключително добре и смартфонът не успява да вземе правилно ръбовете, замъглявайки части от човек или обект на заден план и води до някои интересни снимки. Но софтуерът става все по -сложен, което води до отлична портретна фотография от смартфони.

Цветова корекция

Почти всяка камера има опция за цветен баланс. В днешно време повечето камери могат да направят това напълно автоматично. Камерата ще вземе информация за температурата на цвета в сцената и ще определи какъв вид осветление е изобилно. Дали това е топлият оранжев блясък на залеза или яркото синьо на вътрешното флуоресцентно осветление? Камерата ще вземе тази информация и ще коригира съответно цветовете на снимката.

Заточване, намаляване на шума и манипулация на тона

За да подобрят качеството на изображенията, много смартфони ще прилагат различни ефекти върху снимката, включително изостряне, намаляване на шума и манипулиране на тонове.

  • Селективното заточване се прилага за фокусните секции на изображенията.
  • Намаляването на шума елиминира голяма част от зърнестостта, която възниква при условия на слаба осветеност.
  • Манипулацията с тонове е като прилагане на филтър. Той ще промени сенките, акцентите и средните тонове на снимката, за да придаде по-привлекателен вид на нея.

Използва се за изчислителна фотография

Изчислителната фотография направи възможни някои невероятни неща с малките, ненатрапчиви камери в нашите смартфони.

Нощна фотография

Използването на HDR подреждане на изображения за заснемане на множество експозиции на сцена позволява на смартфоните да правят остри, висококачествени изображения при слаба светлина.

Астрофотография

Някои телефони, като Google Pixel 4 и по -нови, включват режим на астрофотография. Например, Pixel 4 приема 16 15-секундни експозиции. Дългата експозиция позволява на сензора на телефона да улавя възможно най-много светлина, докато 15-секундната експозиция не е достатъчно дълга, за да може движението на звездите да предизвика ивици в получената снимка.

След това тези изображения се комбинират, артефактите се премахват автоматично и резултатът е великолепно изображение на нощното небе.

Моден портрет

С опцията за симулиране на дълбочината на рязкост, смартфоните могат да правят великолепна портретна фотография - включително селфита. Тази опция може също да изолира обекти в сцена, добавяйки външен вид извън фокуса към фона.

Панорамни режими

Pixabay - не се изисква приписване

Подобно на HDR, други форми на фотография включват комбиниране на множество снимки. Режимът на панорама, включен в повечето смартфони, включва заснемане на множество снимки, след което софтуер ги свързва заедно, където се срещат, за да създаде голяма снимка.

Някои камери включват наистина интересни версии на това. Например, някои дронове като Mavic Pro 2 включват опция за сферична снимка. Дронът ще направи серия от снимки и ще ги зашие, за да създаде нещо, което прилича на миниатюрна Земя.

как да се отървете от рекламите на началния екран на android

Изчислителна фотография: малки сензори, отлични снимки

С развитието на изчислителната фотография по -малките камери като тези, използвани в телефони, дронове и екшън камери ще се подобрят драстично. Възможността да се симулират много от желаните ефекти от по -големи, по -скъпи комбинации камера/обектив ще бъде привлекателна за много хора.

Автоматизирането на тези процеси ще помогне на обикновените хора без опит в правенето на снимки да правят невероятни снимки - нещо, от което професионалните фотографи може да не са много доволни!

Дял Дял Туит електронна поща Струва ли си да надстроите до Windows 11?

Windows е преработен. Но достатъчно ли е това, за да ви убеди да преминете от Windows 10 към Windows 11?

Прочетете Напред
Свързани теми
  • Обяснена технология
  • Съвети за фотография
  • Камера за смартфон
  • Снимка със смартфон
За автора Джейк Харфийлд(32 статии са публикувани)

Джейк Харфийлд е писател на свободна практика, базиран в Пърт, Австралия. Когато не пише, обикновено е навън в храста и снима местни диви животни. Можете да го посетите на www.jakeharfield.com

Още от Джейк Харфийлд

Абонирайте се за нашия бюлетин

Присъединете се към нашия бюлетин за технически съвети, рецензии, безплатни електронни книги и изключителни оферти!

Щракнете тук, за да се абонирате