Źródło: Alex Dobie / Android Central
Aparat w Twoim smartfonie to znacznie więcej niż tylko aparat. Za każdym razem, gdy robisz zdjęcie, robi o wiele więcej niż tylko odbijanie maleńkich kropek światła i wyświetlanie ich na ekranie. Duża część zakulisowej magii to fotografia obliczeniowa, co brzmi skomplikowanie, ale jest dość szerokim terminem, który odnosi się do kamer manipulujących cyfrowo obrazem za pomocą wbudowanego komputera, w przeciwieństwie do stosowania starej dobrej optyki.
Aparat w każdym nowoczesnym smartfonie działa w zasadzie jako samodzielny komputer. Wykorzystuje wyspecjalizowane rdzenie obliczeniowe do przetwarzania informacji cyfrowych przechwyconych przez czujnik aparatu, a następnie tłumaczy go na obraz, który możemy zobaczyć na wyświetlaczu lub udostępnić w Internecie — a nawet wydrukować i poczekać ściana. To bardzo różni się od starego sposobu, w którym fotografowie używali kliszy i ciemni.
Aparat w Twoim telefonie to w zasadzie samodzielny komputer.
Wszystko zaczyna się od przetwornika obrazu. Jest to prostokątna tablica maleńkich, światłoczułych półprzewodników znanych jako fotoobiekty. Produktem końcowym jest stworzony obraz, również prostokątna tablica, ale wykonana z kolorowych pikseli. Konwersja nie jest mapą jeden do jednego między fotowitrynami a pikselami. Tu właśnie pojawia się przetwarzanie obrazu i zaczyna się fotografia obliczeniowa.
Przetwornik obrazu w telefonie jest pokryty wzorem filtrów światła czerwonego, zielonego i niebieskiego. Oznacza to, że pojedyncza fotomiejsce rejestruje światło tylko w jednym kolorze (wyrażonym przez pasmo długości fal świetlnych). Ostateczny obraz ma wszystkie trzy kolory dostępne w każdym pikselu, przy czym intensywność jasności określa, jaki kolor widzą nasze oczy.
Źródło: Alex Dobie / Android Central
Pierwszym krokiem jest zastosowanie algorytmu, który łączy przechwycone przez czujnik obrazu informacje o kolorze w rzeczywisty kolor, który powinien pokazywać piksel na obrazie. Nazwa tego kroku jest zwykle znana jako demozaicing.
Następnym krokiem, jaki robi komputer/aparat w telefonie, jest zastosowanie algorytmu wyostrzania. Podkreśla krawędzie i łączy przejścia z jednego koloru w drugi. Pamiętaj, że każdy piksel na obrazie może mieć tylko jeden kolor, ale do wyboru są miliony kolorów. Krawędź między czerwonym kwiatem a błękitnym niebem musi być ostra, ale także wtopiona wzdłuż krawędzi. Zrobienie tego dobrze nie jest łatwe.
Następnie omówiono takie kwestie, jak balans bieli i kontrast. Te procesy mogą mieć duży wpływ na jakość zdjęcia, a także na rzeczywiste kolory. Wszystkie te zmiany to tylko liczby; po tym, jak algorytm telefonu zdefiniuje krawędzie kolorów, znacznie łatwiej jest dostosować rzeczywisty odcień koloru lub poziom kontrastu.
Z każdym zrobionym zdjęciem Twój telefon robi mnóstwo chrupania liczb.
Na koniec dane wyjściowe są analizowane, a obraz jest kompresowany. Kolory bardzo zbliżone do siebie są zamieniane na ten sam kolor (ponieważ nie widzimy różnicy), a jeśli to możliwe, grupy pikseli są łączone w jedną informację, co prowadzi do mniejszego pliku wyjściowego rozmiar.
Narzędzia te tworzą obraz, który jest tak dokładny, jak te tworzone starą metodą filmową. Ale fotografia obliczeniowa może zrobić o wiele więcej, zmieniając dane przy użyciu tych samych algorytmów. Na przykład fotografia portretowa zmienia proces wykrywania krawędzi i wyostrzania, podczas gdy fotografia nocna zmienia algorytmy kontrastu i balansu kolorów. Tryby wykrywania scen „AI” w nowoczesnych telefonach również wykorzystują fotografię obliczeniową do identyfikowania tego, co się dzieje ujęcie — na przykład zachód słońca — i zmień balans bieli, aby uzyskać przyjemne ujęcie z ciepłym zabarwienie.
Źródło: Hayato Huseman / Android Central
Niedawno zwiększona moc obliczeniowa smartfonów znacznie zwiększyła możliwości fotografii obliczeniowej. To duża część tego, dlaczego niektóre z najlepsze telefony z Androidem jak seria Google Pixel i najnowsze modele Samsung Galaxy robią tak świetne zdjęcia. Surowa, przeliczająca liczby moc tych urządzeń oznacza, że telefony mogą ominąć niektóre słabości swoich własnych małych czujników dzięki fotografii obliczeniowej. Podczas gdy zwykle do zrobienia wyraźnego zdjęcia przy słabym oświetleniu może być wymagany znacznie większy czujnik, techniki obliczeniowe mogą inteligentnie rozjaśnić i odszumić obrazy, aby uzyskać lepsze zdjęcia.
Funkcja trybu nocnego w telefonie byłaby niemożliwa bez fotografii obliczeniowej.
Weźmy na przykład serię Google Pixel. Sercem magii aplikacji Aparat Google jest fotografia wieloklatkowa. To technika fotografii obliczeniowej, polegająca na zrobieniu kilku zdjęć w krótkich odstępach czasu w różne poziomy ekspozycji, a następnie łączenie ich w jeden obraz z równomierną ekspozycją poprzez. Ponieważ Twój telefon prawdopodobnie się poruszał podczas robienia zdjęcia, HDR+ korzysta z algorytmów Google, aby przywrócić obraz razem bez efektu zjawy, rozmycia ruchu lub innych aberracji, jednocześnie inteligentnie redukując szumy w miejsca. To zupełnie inny proces od tego, o czym można by pomyśleć fotografia. Moc obliczeniowa na pokładzie i kod, który nią steruje, są równie ważne, jeśli nie ważniejsze, niż obiektyw i matryca.
Źródło: Hayato Huseman / Android Central
Fotografowanie wieloklatkowe jest sercem funkcji trybu nocnego większości smartfonów, w tym funkcji Google Night Sight. Te wymagające dużej mocy obliczeniowej funkcje nie tylko wymagają kilku długich naświetleń w ciągu kilku sekund, ale także kompensują duży ruch wykonywany podczas robienia zdjęć z ręki. Po raz kolejny potrzebna jest moc obliczeniowa, aby zebrać wszystkie te dane i przekształcić je w przyjemne, pozbawione rozmyć zdjęcie.
Przenieś ten pomysł do następnego kroku i masz tryb astrofotografii Google Pixel, który wykorzystuje obliczenia fotografia kompensująca obrót Ziemi, dająca wyraźne zdjęcia kosmosu, a jednocześnie nie prześwietlająca szczegóły krajobrazu.
Kolejny krok w fotografii obliczeniowej, jak widać na Seria Google Pixel 6, stosuje te techniki również do filmów. Flagowy produkt Google 2021 obiecuje zapewnić ten sam poziom przetwarzania HDR +, który zastosowano do zdjęć w poprzednich pikselach, do materiału 4K przy 30 klatkach na sekundę.
Moc fotografii obliczeniowej jest ograniczona przez ilość danych, które może zebrać z czujnika telefonu i przetwarzanie liczb moc dostępna w Twoim telefonie, dlatego jest to jeden z głównych obszarów badań i rozwoju dla prawie wszystkich głównych telefonów producentów.
Więc kiedy zauważysz swoje Następny telefon robi o wiele lepsze zdjęcia niż model, który zastępuje, prawdopodobnie nie jest to tylko sprzęt fotograficzny, który jest za to odpowiedzialny. Jest to raczej cały system komputerowy.
Samsung dąży do szerszego przyjęcia swojego najwyższej klasy składanego Galaxy Z Fold 3, ale czy nowe zmiany idą wystarczająco daleko, aby przekonać ludzi do wydania na niego 1800 dolarów? Dowiedz się w naszej recenzji Samsung Galaxy Z Fold 3!
Niezredagowane dokumenty sądowe firmy Epic Games ujawniają, jak Google rzekomo walczyło o utrzymanie programistów w ruchu jej Sklep Play pośród obaw, że pójdą za przykładem Epic Games, decydując się na własną dystrybucję kanał.
OnlyFans oświadczyło, że w październiku nie będzie już zezwalać na treści o charakterze jednoznacznie seksualnym na stronie internetowej.
Całkowicie szklana konstrukcja Galaxy S10 nadal sprawia wrażenie premium i flagowej klasy. Jeśli myślisz o zakupie (lub już masz), sugerujemy połączenie go z jednym z tych wytrzymałych etui.