Čo je to počítačová fotografia a ako funguje?

Výpočtová fotografia používa softvér na digitálne vylepšenie fotografií. Robí to mnohými spôsobmi a najčastejšie sa používa v smartfónoch. Výpočtová fotografia je v skutočnosti do značnej miery zodpovedná za to, prečo sú fotoaparáty smartfónov teraz také dobré - obzvlášť v porovnaní s oveľa väčšími a drahšími fotoaparátmi.

Pozrime sa, čo zahŕňa výpočtová fotografia a ako sa používa na vylepšenie obrázkov.

Ako počítačová fotografia vylepšuje obrázky?

Každá fotografia je tradične vytváraná dvoma hlavnými procesmi. Po prvé, je to optická súčasť, ktorá obsahuje šošovku, snímač fotoaparátu, a nastavenia a potom nasleduje spracovanie obrazu. K spracovaniu obrazu obvykle dôjde po vytvorení fotografie, pri vývoji filmu alebo pri manipulácii s obrázkom pomocou softvéru, ako je Photoshop.

Naproti tomu výpočtová fotografia prebieha automaticky, vedľa seba so skutočným zachytením fotografie. Keď napríklad otvoríte fotoaparát smartfónu, už prebieha niekoľko vecí, vrátane analýzy farby miestnej oblasti a detekcie predmetov, ako sú tváre v scéne. Tieto procesy sa vyskytujú pred fotografovaním, počas neho a bezprostredne po ňom a môžu výrazne zlepšiť jeho kvalitu.

Aké sú teda niektoré funkcie výpočtovej fotografie?

Stohovanie obrazu

Skladanie obrázkov je, keď sa skombinuje viac obrázkov, aby sa zachovali najlepšie kvality každého z nich. Smartfóny to používajú veľmi často, najmä pri fotografovaní fotografií s vysokým dynamickým rozsahom (HDR). Fotoaparát zhotovuje sekvenčné obrázky veľmi rýchlo, pričom zakaždým mierne zmení expozíciu. Skladaním obrázkov je možné zachovať detaily z najsvetlejších a najtmavších častí obrazu.

To je obzvlášť užitočné pri scénach, ktoré majú svetlé aj tmavé časti. Môžete napríklad fotografovať mesto s jasným západom slnka za ním. Stohovanie obrázkov umožňuje telefónu správne vystaviť slnku aj tmavšiemu mestu, čo umožňuje nasnímanie živého a detailného obrazu.

Pixel Binning

Problém smartfónov je, že ich snímače fotoaparátu musia byť veľmi malé, to znamená, že v prípade snímača s vysokým rozlíšením musia byť pixely tiež veľmi malé. Napríklad jeden z Samsung S21Senzory merajú 64 megapixelov a majú priemer 1,76 palca. To sa rovná veľkosti pixelu 0,8 mikrometra - viac ako päťkrát menšiemu ako väčšina pixelov DSLR, čo je problém, pretože menšie pixely prepúšťajú menej svetla ako väčšie pixely, výsledkom čoho sú obrázky nižšej kvality.

Pixel binning sa tomuto problému vyhýba kombináciou informácií susedných pixelov do jedného pixelu. Tak sa zo štyroch susedných pixelov stane jeden. Problém je v tom, že znižuje konečné rozlíšenie o štvrtinu (48-megapixelový fotoaparát teda vytvorí 12-megapixelový obrázok). Kompromis však zvyčajne stojí za to, pokiaľ ide o kvalitu obrazu.

Simulovaná hĺbka poľa

Všimnite si, že obrázky zo smartfónu spravidla ukazujú všetko viac -menej zaostrené, vrátane pozadia záberu. Dôvod je trochu technický, ale v zásade preto, že snímač smartfónu je taký malý a clona objektívu je zvyčajne pevná, každý záber má veľká hĺbka ostrosti.

Na porovnanie, obrázky z fotoaparátov vyššej triedy, ako sú digitálne zrkadlovky, budú mať často veľmi mäkké rozostrené pozadie, ktoré zlepšuje celkovú estetickú kvalitu obrazu. Na dosiahnutie tohto výsledku je možné manipulovať s objektívmi a senzormi fotoaparátu Hign-end.

Smartfóny namiesto toho na dosiahnutie tohto efektu používajú softvér. Niektoré telefóny majú viacero objektívov, ktoré snímajú fotografiu popredia a pozadia súčasne niektoré majú softvér, ktorý analyzuje scénu pre objekty a ich okraje a rozmazáva pozadie umelo.

Niekedy tento proces nefunguje veľmi dobre a smartfón nezachytáva okraje správne, rozmazanie častí osoby alebo predmetu do pozadia a vedie k zaujímavým fotografie. Softvér je však stále sofistikovanejší, čo vedie k vynikajúcej portrétnej fotografii zo smartfónov.

Korekcia farieb

Skoro každý fotoaparát má možnosť vyváženia farieb. V dnešnej dobe to väčšina fotoaparátov dokáže úplne automaticky. Fotoaparát zachytí informácie o teplote farby v scéne a určí, aké osvetlenie je bohaté. Je to teplá oranžová žiara západu slnka alebo jasne modrá vnútorné žiarivkové osvetlenie? Fotoaparát vezme tieto informácie a podľa toho upraví farby na fotografii.

Doostrenie, redukcia šumu a manipulácia s tónmi

Aby sa zlepšila kvalita obrázkov, mnohé smartfóny použijú na fotografiu rôzne efekty vrátane doostrenia, redukcie šumu a manipulácie s tónmi.

• Doostrenie sa selektívne vzťahuje na zaostrené časti záberov.
• Redukcia šumu eliminuje veľkú časť zrnitosti, ktorá vzniká pri slabom osvetlení.
• Manipulácia s tónom je ako použitie filtra. Zmení tiene, svetlé body a stredné tóny fotografie, aby na ňu pôsobil atraktívnejšie.

Použitie na počítačovú fotografiu

Počítačová fotografia umožnila na malých nenápadných fotoaparátoch v našich smartfónoch niekoľko úžasných vecí.

Nočné fotografovanie

Použitie stohovania obrazu HDR na zhotovenie viacerých expozícií scény umožňuje inteligentným telefónom nasnímať ostré a vysokokvalitné snímky pri slabom osvetlení.

Astrofotografia

Niektoré telefóny, ako napríklad Google Pixel 4 a vyššie, obsahujú režim astrofotografie. Napríklad Pixel 4 urobí 16 15-sekundových expozícií. Dlhá expozícia umožňuje senzoru telefónu zachytiť čo najviac svetla, zatiaľ čo 15-sekundový expozície nie sú dostatočne dlhé na to, aby pohyb hviezd mohol spôsobiť vznik pruhov foto.

Tieto obrázky sa potom skombinujú, artefakty sa automaticky odstránia a výsledkom je nádherný obraz nočnej oblohy.

Portrétny režim

Vďaka možnosti simulovať hĺbku ostrosti môžu inteligentné telefóny vytvárať nádherné portrétne fotografie - vrátane selfie. Táto možnosť môže tiež izolovať objekty v scéne a pridať tak pozadiu rozostrený vzhľad.

Panoramatické režimy

Rovnako ako HDR, aj iné formy fotografovania zahŕňajú kombináciu viacerých fotografií. Panoramatický režim, ktorý je súčasťou väčšiny smartfónov, zahŕňa nasnímanie viacerých fotografií a ich následné prepojenie softvérom na mieste, kde sa stretnú, a vytvorenie veľkej fotografie.

Niektoré fotoaparáty obsahujú skutočne zaujímavé verzie. Niektoré drony, ako napríklad Mavic Pro 2, napríklad obsahujú možnosť sférickej fotografie. Dron urobí sériu fotografií a spojí ich, aby vytvorili niečo, čo vyzerá ako miniatúrna Zem.

Výpočtová fotografia: malé snímače, vynikajúce fotografie

S vývojom výpočtovej fotografie sa menšie fotoaparáty, ako sú telefóny, drony a akčné fotoaparáty, výrazne zlepšia. Schopnosť simulovať mnohé z požadovaných efektov väčších a drahších kombinácií fotoaparátu a objektívu bude pre mnohých ľudí príťažlivá.

Automatizácia týchto procesov pomôže obyčajným ľuďom bez fotografických skúseností s úžasnými fotografiami - z čoho profesionálni fotografi nemusia byť príliš nadšení!

FaceTime nefunguje? 15 Možných opráv, ktoré môžete vyskúšať

FaceTime nefunguje? Zistite, ako opraviť problémy, keď sa FaceTime nepripojí alebo sa stretne s inými problémami.

Čítajte ďalej

O autorovi