A számítógépes fotózás készen áll a közeli felvételre

Több mint 87 millió amerikai utazott nemzetközi úton 2017-ben, ami az USA Nemzeti Utazási és Idegenforgalmi Irodája szerint rekordszám. Ha köztük voltál, akkor talán meglátogatott egy rendeltetési helyet, mint például Stonehenge, a Taj Mahal, a Ha Long-öböl vagy a Kínai Nagy Fal. Lehet, hogy a telefonját panorámafelvétel készítéséhez használta, és talán még a telefonjával is egészen körbe forgatta magát, hogy egy szuper széles, 360 fokos képet készítsen a tájról.

Ha sikeresek voltak - azaz nem voltak eltérően igazított részek, matrica vagy színeltolódások -, akkor a számítógépes fényképezés egyszerű, mégis hatékony példáját tapasztalták meg. Az elmúlt években azonban a számítástechnikai fényképezés az ilyen szűk felhasználásokon túl is kibővült. Ez nemcsak más nézetet adhat nekünk a fényképezéshez, hanem megváltoztathatja azt is, hogyan tekintjük világunkat.

Mi a számítástechnika?

Marc Levoy, a Stanfordi Egyetem számítástechnikai professzora (emeritus), a Google főmérnöke, és ezen a feltörekvő terület egyik úttörője a számítástechnikai fényképezést számos "számítási képalkotó technikának" definiálta, amelyek javítják vagy bővítik a digitális fényképezés képességeit. a kimenet egy közönséges fénykép, de egy olyan fénykép, amelyet egy hagyományos kamera nem készített volna."

Josh Haftel, az Adobe fő termékmenedzsere szerint a számítástechnikai elemek hozzáadása a hagyományos fényképezéshez új lehetőségeket kínál, különösen a képalkotó és szoftvergyártók számára: "Úgy látom, hogy a számítógépes fotózás az, hogy lehetőséget ad nekünk, hogy két dolgot csináljunk. Az egyik nekik meg kell próbálniuk felszabadítani a mobil kamerákban létező fizikai korlátozásokat."

Jó példa erre az okostelefon megszerzése a sekély mélységélesség (DOF) szimulálására - a professzionális megjelenésű kép jellemzője, mivel ez vizuálisan elválasztja a témát a háttértől. A fizikai törvények megakadályozzák, hogy egy nagyon vékony eszközön, mint például a telefonon lévő fényképezőgép képesek legyenek képeket készíteni egy sekély DOF-en.

"Nem lehet sekély mélységélesség egy igazán kicsi érzékelővel "- mondja Haftel. De egy nagy érzékelőnek nagy objektívre van szüksége. És mivel a legtöbb ember azt akarja, hogy telefonjaik rendkívül vékonyak legyenek, a nagy érzékelő párosítva egy nagy, terjedelmes lencsével nem lehetséges., a telefonokat apró, elsődleges lencsékkel és apró érzékelőkkel építették fel, amelyek nagy mélységélességet eredményeznek, amely minden témát éles fókuszban tesz közeli és távoli helyekre.

Haftel szerint az okostelefonok és az egyszerű fényképezőgépek készítői ezt kompenzálhatják egy számítógépes fényképezés segítségével, hogy "csaljanak, ha a hatást a szemet elcsábító módon szimulálják". Következésképpen az algoritmusokat alkalmazzák annak meghatározására, hogy mi tekinthető háttérnek, és mi tekinthető előtér tárgyának. Ezután a kamera a háttér elmosódásával szimulálja a sekély DOF-t.

A Haftel szerint a számítógépes fényképezés második módja az, hogy új eljárásokat és technikákat alkalmaz annak érdekében, hogy segítsen a fotósnak olyan dolgokat csinálni, amelyek a hagyományos eszközökkel nem lehetséges. A Haftel a HDR-re (magas dinamikus tartomány) mutat példát.

"A HDR az a képesség, hogy több felvételt készítsen egyszerre vagy gyorsan egymás után, majd összevonja őket, hogy áthidalja az érzékelő természetes képességeinek korlátait." Valójában a HDR, különösen a mobil eszközökön, kiterjeszti a tónustartományt azon túl, amit a képérzékelő természetes módon képes rögzíteni, lehetővé téve további részletek rögzítését a legfényesebb fényekben és a legsötétebb árnyékokban.

Amikor a számítógépes fényképezés rövidre esik

A számítástechnikai fényképezés nem minden megvalósítása volt sikeres. Két merész kísérlet volt a Lytro és a Light L16 kamerák: Ahelyett, hogy összekeverték a hagyományos és a számítási képességeket (mint például az iPhone, az Android telefonok és néhány önálló kamera), a Lytro és a Light L16 megpróbált kizárólag a számítástechnikai fényképezésre összpontosítani.

Az első, aki 2012-ben eljutott a piacra, a Lytro könnyűtér kamera, amely lehetővé tette a fénykép fókuszjának beállítását a felvétel készítése után. Ezt úgy tette meg, hogy rögzítette a kamerabe jutó fény irányát, amit a hagyományos kamerák nem tesznek. A technológia érdekes volt, ám a kamerának problémái voltak, beleértve az alacsony felbontást és a nehezen használható felületet.

Meglehetősen szűk felhasználási eset volt. Ahogyan Dave Etchells, az Imaging Resource alapítója, kiadója és főszerkesztője rámutatott: "Noha a fókuszálás után a tény hűvös volt, a kamera rekesze olyan kicsi volt, hogy nem tudta megkülönböztetni a távolságokat hacsak nem volt valami igazán közel a kamerahez."

Tegyük fel például, hogy egy baseball-játékosot lő egy helyi baseball-gyémánttal. Készíthet egy fényképet a kerítéshez közel, és rögzítheti a lejátszót a kerítésen keresztül, még akkor is, ha távol van. Ezután könnyedén megváltoztathatja a fókuszt a kerítésről a játékosra. De amint Etchells rámutat: "Milyen gyakran fényképez ilyen képet?"

Egy újabb eszköz, amelynek célja, hogy önálló számítási kamera legyen, a Light L16 volt, egy kísérlet egy vékony, hordozható, képminőségű és teljesítményű fényképezőgép előállítására, összehasonlítva a csúcskategóriás digitális tükörreflexes fényképezőgéppel vagy tükör nélküli kamerával. Az L16-at 16 különféle lencse-érzékelő modullal tervezték egyetlen kamera testében. Erős A fedélzeti szoftver egy képet készít a különféle modulokból.

Az Etchells kezdetben lenyűgözte a Light L16 koncepcióját. De valódi termékként azt mondta: "különféle problémákkal küzdött".

Például a Fény, a kamera és A Light L16 gyártó fotós cég azt állította, hogy az összes kis érzékelő adatai megegyeznek egy nagy érzékelővel. "Azt is állították, hogy ez D-SLR minőségű lesz" - mondja Etchells. De a tesztjeik során a Imaging Resource megállapította, hogy nem erről van szó.

Más kérdések is felmerültek, ideértve azt is, hogy a fénykép bizonyos területein túl magas a zaj, "még a kép fényes területein is… És gyakorlatilag nem volt dinamikus tartomány: az árnyékok csak azonnal bekapcsoltak" - mondja Etchells, azt jelezve, hogy bizonyos esetekben fényképrészletek - ideértve a mintafotókat is, amelyeket a cég a kamera reklámozására használt - alig voltak részletek az árnyékokban.

"Ez is csak katasztrófa volt gyenge fényviszonyok között" - mondja Etchells. "Ez nem volt egy nagyon jó kamera, időszak."

Mi a következő lépés?

E hiányosságok ellenére sok vállalat tovább halad a számítógépes fényképezés új megvalósításaival. Bizonyos esetekben elhomályosítják a vonalat a fotózásnak tekinthető más típusú médiumok, például videó és VR (virtuális valóság) között.

Például a Google kibővíti a Google Fotók alkalmazást AI (mesterséges intelligencia) használatával új funkciókkal, beleértve a fekete-fehér fényképek színezését. A Microsoft az AI-t használja a Pix alkalmazásban iOS számára, így a felhasználók zökkenőmentesen névjegykártyákat adhatnak a LinkedIn-hez. A Facebook hamarosan elindít egy 3D-s fotó funkciót, amely "egy új médiatípus, amely lehetővé teszi az emberek számára, hogy 3D pillanatokat időben rögzítsenek egy okostelefon segítségével, hogy megosszák a Facebookon". Az Adobe Lightroom alkalmazásában a mobilkészülék-fotósok HDR funkciókat is használhatnak, és RAW-formátumban képeket készíthetnek.

VR és számítástechnikai fényképezés

Míg a mobil eszközök és akár az önálló kamerák is érdekes módon használják a számítástechnikai fényképeket több az erőteljes felhasználási esetek a kiterjesztett valóság platformjaiból származnak, mint például a VR és az AR (kibővített valóság). James George, a New York-i magával ragadó médiastúdió, a Scatter vezérigazgatója és társalapítója számára, a számítógépes fényképezés jelentése új lehetőségek megnyitása a művészek számára vízióik kifejezésére.

"A Scatternél a számítástechnikai fényképezést az új kreatív tudományágak alapvető technológiájának alapvető technológiájaként tekintjük, amelyeket megpróbálunk úttörővé tenni. A számítás hozzáadásával szintetizálhatjuk és szimulálhatjuk ugyanazokat a dolgokat, amelyeket a szemünk a képpel készít, látni az agyunkban "- mondja George.

Alapvetően az intelligencia kérdése. Az agyunkkal arra gondolunk, hogy megértsük azokat a képeket, amelyeket érzékelünk.

"A számítógépek egyre jobban képesek kinézni a világba, látni a dolgokat és megérteni, mi azok, ahogy tudjuk" - mondja George. Tehát a számítástechnikai fényképezés "szintézis és intelligencia hozzáadott rétege, amely meghaladja a fénykép tiszta rögzítését, de valójában elkezdi szimulálni valami észlelésének emberi tapasztalatait".

A Scatter számítógépes fényképezés módját térfogati fényképezésnek hívják , amely egy tárgy különböző nézőpontokból történő felvételét, majd azt követően szoftvert használ, hogy ezeket a nézőpontokat háromdimenziós ábrázolásban elemezze és újra létrehozza. (Mind a fényképek, mind a videó térfogatúak lehetnek, és 3D-szerű hologramokként jelenhetnek meg, amelyekben VR vagy AR élményben mozoghat.) "Különösen érdekel az a képesség, hogy a dolgokat nemcsak kétdimenziós módon rekonstruáljam, "mondja George. "Emlékezetünkben, ha átmenünk egy hely , valójában térben emlékezhetünk arra, ahol a dolgok kapcsolatban voltak egymással."

George azt mondja, hogy a Scatter képes egy olyan tér reprezentálására és létrehozására, amely "teljesen és szabadon navigálható, úgy, ahogy átmenhetsz rajta, mint egy videojáték vagy hologram. Ez egy új médium, amely a videojátékok és a filmkészítés közötti kereszteződés, amelyet a számítástechnikai fényképezés és a térfogatú filmkészítés lehetővé tesz."

A Scatter kifejlesztette a DepthKit szoftvert, amely lehetővé teszi mások számára a térfogatú VR-védelem előállítását. Ez egy olyan alkalmazás, amely lehetővé teszi a filmkészítők számára, hogy a kamerák, például a Microsoft Kinect mélységérzékelőjét kihasználják HD videokamera kiegészítőként. Ezzel a DepthKit, a CGI és a video-szoftver hibrid, élethű 3D-s űrlapokat készít, "amelyek valósidejű lejátszásra alkalmasak virtuális világokban" - mondja George.

A Scatter számos nagyszerű VR-élményt hozott létre a DepthKit-rel számítástechnikai fényképezés és térfogat-filmkészítési technikák felhasználásával. 2014-ben George együttműködött Jonathan Minard-tal, hogy létrehozzon egy "Felhők" című dokumentumfilmet, amely feltárja a kód művészetét, amely tartalmaz egy interaktív komponenst. 2017-ben a Scatter VR adaptációt készített a Zero Days című film alapján, a VR felhasználásával egyedülálló perspektívát nyújtva a közönség számára a kiberharc láthatatlan világában - hogy a dolgokat a Stuxnet vírus szempontjából láthassák.

Az egyik legerőteljesebb DepthKit-projekt a "Terminal 3", az pakisztáni művész Asad J. Malik kibővített valóság élménye, amelyet az év elején a TriBeCa filmfesztiválon mutattak be. A tapasztalat lehetővé teszi, hogy gyakorlatilag beléphessen egy amerikai határőrizeti tisztviselő cipőjébe a Microsoft HoloLens segítségével, és kihallgassa egy szellemszerű 3D-s térfogati hologramot valakinek, aki látszólag muszlim (összesen hat karakter beszélgethet).

"Asad egy pakisztáni őslakos, aki az USA-ba emigrált, hogy egyetemre járjon, és nagyon negatív tapasztalatait hallgatta meg hátteréről és annak okáról, hogy miért volt ott. Ennek a tapasztalatnak a megdöbbentése után létrehozta a" 3. terminált "- mondja George.

Az egyik kulcsa annak, ami az élményt lenyűgözővé teszi, hogy Malik az 1RIC-ben, a kibővített valóság stúdiójában dolgozó csapata a DepthKit eszközt használta, hogy a videót térfogati hologrammá alakítsa, amelyet azután valósidejű videojáték-motorokba, például Unity vagy 3D grafikus eszközök, például a Maya és a Cinema 4D. Azáltal, hogy a Kinect mélységérzékelő adatait hozzáadja a D-SLR videóhoz a hologram helyes elhelyezéséhez az AR virtuális térben, a DepthKit szoftver a videót számítási videó. Fekete-fehér sakktáblát használunk a digitális tükörreflexes tükörreflexes fényképezőgép és a Kinect együttes kalibrálására, majd mindkét kamera egyszerre használható a térfogatú képek és videók rögzítésére.

• 10 gyors tipp a rossz képek javításához 10 gyors tipp a rossz képek javításához
• 10 Alapvető digitális fényképezési tippek 10 Alapvető digitális fényképezési tippek
• 10 egyszerű tipp és trükkö a jobb okostelefon-fotókhoz. 10 egyszerű tipp és trükkö a jobb okostelefon-fotókhoz

Mivel ezek a DepthKit-rel létrehozott AR-tapasztalatok hasonlóak a videojátékok működéséhez, egy olyan élmény, mint például a „Terminal 3”, erős interaktív effektusokat eredményezhet. Például George szerint Malik megengedi, hogy a hologramok megváltoztassák a formát, amikor megkérdezi őket: Ha a kihallgatás során kérdései vádakvá válnak, a hologram dematerializálódik, és kevésbé emberinek tűnik. "De amikor elkezdesz hivatkozni az ember életrajzára, a saját tapasztalataikra és értékeire - mondja George -, a hologram valójában elkezdi kitölteni és fotorealisztikusabbá válik."

Ennek a finom effektusnak a megalkotása során elmondhatja, hogy érzékelteti-e a lekérdezőt és azt, hogy miként láthatják az embereket "csupán emblémaként, mint egy valódi identitású és egyediségű személy helyett". Bizonyos értelemben ez jobb megértést eredményezhet a felhasználók számára. "Egy olyan sorozatban, amelyben felteheti egy vagy másik kérdést, " mondja George, "szembe kell néznie a saját elfogultságával, és ezzel egyidejűleg ez az egyedi történet".

A legtöbb feltörekvő technológiához hasonlóan a számítástechnikai fotózás is megtapasztalja mind a sikerek, mind a kudarcok részét. Ez azt jelenti, hogy néhány fontos tulajdonság vagy az egész technológia rövid eltarthatósági ideje lehet. Vegye ki a Lytro-t: 2017-ben, még mielőtt a Google megvásárolta a céget, a Lytro redőnyötte a images.lytro.com webhelyet, így többé nem tehetett fel képeket a weboldalakon vagy a közösségi médiában. Azok számára, akik hiányoznak, a Panasonic rendelkezik Lytro-szerű fókuszfunkcióval, az úgynevezett Post Focus funkcióval, amelyet beépített különféle csúcskategóriás tükör nélküli kamerákba és pont-felvételekbe.

A számítástechnikai eszközök és funkciók, amelyeket eddig láttak, csak a Rajt . Úgy gondolom, hogy ezek az eszközök sokkal erősebbek, dinamikusabbak és intuitívabbak lesznek, mivel a mobil eszközöket újabb, sokoldalúbb kamerákkal és lencsékkel, erősebb fedélzeti processzorokkal és kiterjedtebb mobilhálózati képességekkel tervezték. A közeljövőben elkezdheti látni a számítógépes fotózás valódi színeit.