Hvad er beregningsfotografering, og hvordan fungerer det?

Hvad er beregningsfotografering, og hvordan fungerer det?

Computational photography bruger software til digitalt at forbedre fotografier. Det gør dette på mange måder og bruges mest i smartphones. Faktisk er beregningsfotografering i høj grad ansvarlig for, hvorfor smartphone -kameraer nu er så gode - især sammenlignet med meget større og dyrere kameraer.





Lad os se på, hvad beregningsfotografering indebærer, og hvordan det bruges til at forbedre billeder.





Hvordan forbedrer computerfotografering billeder?

Pixabay - ingen attirbution påkrævet.





Traditionelt er hvert fotografi lavet via to hovedprocesser. Først er der den optiske komponent, som inkluderer linsen, kamerasensoren og indstillinger, og derefter er der billedbehandling. Normalt sker billedbehandling efter at et fotografi er taget, til udvikling af film eller manipulation af et billede ved hjælp af software som Photoshop.

Derimod sker beregningsfotografering automatisk side om side med selve optagelsen af ​​fotografiet. For eksempel, når du åbner dit smartphone -kamera, sker der allerede flere ting, herunder analyse af lokalområdets farve og registrering af objekter som ansigter i scenen. Disse processer sker før, under og lige efter et fotografi og kan drastisk forbedre dets kvalitet.



Så hvad er nogle af funktionerne i beregningsfotografering?

Image Stacking

Billedstablering er, når flere billeder kombineres for at bevare de bedste kvaliteter ved hver enkelt. Smartphones bruger dette meget ofte, især når de tager fotografier med høj dynamisk rækkevidde (HDR). Kameraet tager sekventielle billeder meget hurtigt og ændrer eksponeringen lidt hver gang. Ved at stable billederne kan detaljer fra de lyseste og mørkeste dele af billedet bevares.





Dette er især nyttigt med scener, der har både lyse og mørke dele. For eksempel tager du måske et billede af en by med en lys solnedgang bag sig. Billedstabler gør det muligt for din telefon at eksponere både solen og den mørkere by korrekt, så der kan tages et levende, detaljeret billede.

Pixel Binning

Problemet med smartphones er, at deres kamerasensorer skal være meget små, hvilket betyder, at pixels for en sensor med høj opløsning også skal være meget små. For eksempel en af Samsung S21 sensorer måler 64 megapixel og 1,76 tommer på tværs. Dette svarer til en pixelstørrelse på 0,8 mikrometer-mere end fem gange mindre end de fleste DSLR-pixels, hvilket er et problem, fordi mindre pixels slipper mindre lys ind end større pixels, hvilket resulterer i billeder af lavere kvalitet.





Pixelbinning undgår dette problem ved at kombinere informationen fra nabopixel til en pixel. På denne måde bliver fire nabopixel til en. Problemet med dette er, at det falder den ultimative opløsning med en fjerdedel (så et 48 megapixel kamera vil producere et 12 megapixel billede). Men afvejningen er normalt det værd, når det kommer til billedkvalitet.

Simuleret dybdeskarphed

Pixabay - ingen tilskrivning påkrævet

Du vil bemærke, at smartphone -billeder generelt viser alt mere eller mindre i fokus, herunder billedets baggrund. Årsagen til dette bliver lidt teknisk, men grundlæggende, fordi en smartphonesensor er så lille, og objektivets blænde typisk er fast, har hvert skud en stor dybdeskarphed .

Til sammenligning vil billeder fra avancerede kameraer som DSLR'er ofte have en meget blød, ude af fokus-baggrund, der forbedrer den generelle æstetiske kvalitet af billedet. Hign-end kameralinser og sensorer kan manipuleres for at give dette resultat.

Smartphones bruger i stedet software til at opnå denne effekt. Nogle telefoner har flere linser, der tager et foto af forgrunden og baggrunden samtidigt, mens nogle har software, der analyserer scenen for objekter og deres kanter og slører baggrunden kunstigt.

hvordan man opretter et spil på roblox

Nogle gange fungerer denne proces ikke særligt godt, og smartphonen undlader at opfange kanter ordentligt og sløre dele af en person eller et objekt i baggrunden og føre til nogle interessante fotos. Men softwaren bliver mere sofistikeret, hvilket fører til nogle fremragende portrætfotografier fra smartphones.

Farvekorrektion

Stort set alle kameraer har en farvebalancemulighed. I dag kan de fleste kameraer gøre dette helt automatisk. Kameraet vil optage oplysninger om temperaturen på farven i scenen og bestemme, hvilken slags belysning der er rigelig. Er det solnedgangens varme, orange skær eller den lyse blå indendørs fluorescerende belysning? Kameraet tager disse oplysninger og justerer farverne på fotografiet i overensstemmelse hermed.

Slibning, støjreduktion og tonemanipulation

For at forbedre billedkvaliteten anvender mange smartphones forskellige effekter på fotografiet, herunder skarphed, støjreduktion og tonemanipulation.

  • Skarphed gælder selektivt for fokusområder i billeder.
  • Støjreduktion eliminerer meget af den kornethed, der opstår i situationer med svagt lys.
  • Tonemanipulation er som at anvende et filter. Det vil ændre fotografiets skygger, højdepunkter og mellemtoner for at give det et mere tiltalende udtryk.

Anvendelser til beregningsfotografering

Computational fotografering har gjort nogle fantastiske ting mulige på de små, diskret kameraer i vores smartphones.

Natfotografering

Brug af HDR-billedstablering til at tage flere eksponeringer af en scene giver smartphones mulighed for at tage skarpe billeder af høj kvalitet i svagt lys.

Astrofotografering

Visse telefoner, som f.eks. Google Pixel 4 og nyere, inkluderer en astrofotografi -tilstand. Pixel 4 tager f.eks. 16 eksponeringer på 15 sekunder. Den lange eksponering gør det muligt for telefonsensoren at opfange så meget lys som muligt, mens eksponeringerne på 15 sekunder ikke er lange nok til, at stjernernes bevægelse kan forårsage striber i det resulterende foto.

Disse billeder kombineres derefter, artefakter fjernes automatisk, og resultatet er et smukt billede af nattehimlen.

Modeportræt

Med mulighed for at simulere dybdeskarphed kan smartphones tage smuk portrætfotografering - inklusive selfies. Denne indstilling kan også isolere objekter i en scene og tilføje et ude af fokus til baggrunden.

Panorama -tilstande

Pixabay - ingen tilskrivning påkrævet

Ligesom HDR indebærer andre former for fotografering at kombinere flere billeder. Panoramatilstanden, der er inkluderet i de fleste smartphones, involverer at tage flere fotografier, hvorefter software sy dem sammen, hvor de mødes for at skabe et stort fotografi.

Nogle kameraer indeholder virkelig interessante versioner af dette. For eksempel indeholder nogle droner som Mavic Pro 2 en kuglefotomulighed. Dronen vil tage en række fotografier og sy dem sammen for at skabe, hvad der ligner en miniaturejord.

hvad er alle trofæerne på snapchat

Beregningsfotografering: Små sensorer, fremragende fotos

Efterhånden som beregningsfotografering udvikler sig, forbedres mindre kameraer som dem, der bruges i telefoner, droner og actionkameraer drastisk. At kunne simulere mange af de ønskelige effekter af større, dyrere kamera/objektivkombinationer vil være tiltalende for mange mennesker.

Automatisering af disse processer hjælper almindelige mennesker uden fotografering med at tage fantastiske billeder - noget professionelle fotografer måske ikke er så glade for!

Del Del Tweet E -mail Er det værd at opgradere til Windows 11?

Windows er blevet redesignet. Men er det nok til at overbevise dig om at skifte fra Windows 10 til Windows 11?

Læs Næste
Relaterede emner
  • Teknologi forklaret
  • Tips til fotografering
  • Smartphone kamera
  • Smartphone fotografering
Om forfatteren Jake Harfield(32 artikler udgivet)

Jake Harfield er freelance skribent med base i Perth, Australien. Når han ikke skriver, er han normalt ude i bushen og fotograferer lokalt dyreliv. Du kan besøge ham på www.jakeharfield.com

Mere fra Jake Harfield

Abonner på vores nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev for at få tekniske tips, anmeldelser, gratis e -bøger og eksklusive tilbud!

Klik her for at abonnere