Artikel asli dikirim ing situs web lan diterbitake ing 3DNews kanthi ijin saka penulis. Kita nyedhiyakake teks lengkap artikel kasebut, kajaba akeh pranala - bakal migunani kanggo wong-wong sing kepengin banget babagan topik kasebut lan pengin sinau aspek teoretis babagan fotografi komputasi kanthi luwih jero, nanging kanggo pirsawan umum kita dianggep materi iki keluwih.
Saiki, ora ana presentasi smartphone sing lengkap tanpa dilat kamera. Saben wulan kita krungu babagan sukses kamera seluler sabanjure: Google ngajari Pixel kanggo njupuk ing peteng, Huawei nggedhekake kaya teropong, Samsung nglebokake lidar, lan Apple nggawe sudhut paling bunder ing donya. Ana sawetara panggonan ing ngendi inovasi mili kanthi cepet saiki.
Ing wektu sing padha, pangilon katon minangka tandha wektu. Sony saben taun siram everyone karo matriks anyar, lan manufaktur kesed nganyari digit versi paling anyar lan terus ngendhokke lan ngrokok ing sela-sela. Aku duwe $ 3000 DSLR ing mejo, nanging nalika lelungan, aku njupuk iPhone. Kenging punapa?
Minangka klasik ngandika, Aku online karo pitakonan iki. Ing kana, dheweke ngrembug sawetara "algoritma" lan "jaringan saraf", tanpa ngerti kepiye carane mengaruhi fotografi. Wartawan kanthi banter maca jumlah megapiksel, para blogger nyumurupi unboxing sing dibayar kanthi bebarengan, lan para estetis ngolehake "persepsi sensual saka palet warna matriks." Kabeh kaya biasane.
Aku kudu njagong mudhun, nglampahi setengah gesang kawula lan tokoh kabeh metu dhewe. Ing artikel iki aku bakal ngandhani apa sing aku sinau.
Apa fotografi komputasi?
Nang endi wae, kalebu Wikipedia, padha menehi definisi kaya mangkene: fotografi komputasi yaiku teknik panangkepan lan pangolahan gambar sing nggunakake komputasi digital tinimbang transformasi optik. Kabeh bab iku apik, kajaba sing ora nerangake apa-apa. Malah fokus otomatis cocok kanggo iku, nanging plenoptics, kang wis nggawa kita akèh iku migunani, ora pas. Definisi resmi sing ora jelas katon nuduhake yen kita ora ngerti apa sing diomongake.
Pionir fotografi komputasi, profesor Stanford Marc Levoy (sing saiki tanggung jawab kanggo kamera ing Google Pixel) menehi definisi liyane - sakumpulan metode visualisasi komputer sing nambah utawa nggedhekake kemampuan fotografi digital, nggunakake foto biasa sing dijupuk. ora bisa sacara teknis dijupuk nganggo kamera iki, kamera kanthi cara tradisional. Ing artikel aku netepi iki.
Dadi, smartphone kudu disalahake kanggo kabeh.
Smartphone ora duwe pilihan kajaba nglairake jinis fotografi anyar: fotografi komputasi.
Matriks cilik sing rame lan lensa aperture cilik, miturut kabeh hukum fisika, mesthine mung nyebabake rasa lara lan penderitaan. Dheweke nindakake nganti pangembang dheweke ngerti carane nggunakake kekuwatane kanthi pinter kanggo ngatasi kelemahane - shutters elektronik sing cepet, prosesor sing kuat lan piranti lunak.
Umume riset dhuwur ing bidang fotografi komputasi dumadi antarane 2005 lan 2015, sing ing ilmu pengetahuan dianggep wingi. Saiki, sadurunge mripat kita lan ing kanthong kita, lapangan kawruh lan teknologi anyar berkembang sing durung tau ana sadurunge.
Fotografi komputasi ora mung babagan selfie nganggo neuro-bokeh. Foto anyar saka bolongan ireng ora bakal bisa ditindakake tanpa teknik fotografi komputasi. Kanggo njupuk foto kasebut nganggo teleskop biasa, kita kudu nggawe ukurane bumi. Nanging, kanthi nggabungake data saka wolung teleskop radio ing macem-macem titik ing bal kita lan nulis sawetara skrip nganggo Python, kita entuk foto pertama ing cakrawala acara kasebut. Apik kanggo selfie uga.
Mulai: pangolahan digital
Coba bayangake yen kita bali ing taun 2007. Ibu kita anarki, lan foto kita rame 0,6 megapiksel jeep dijupuk ing skateboard. Kira-kira banjur kita duwe kepinginan irresistible pisanan kanggo sprinkle prasetel ing wong-wong mau kanggo ndhelikake wretchedness saka matriks mobile. Ayo ora nyelaki awake dhewe.
Matan lan Instagram
Kanthi rilis Instagram, kabeh wong dadi kepengin banget karo saringan. Minangka wong sing mbalikke-engineered X-Pro II, Lo-Fi lan Valencia kanggo, mesthi, riset tujuan, Aku isih elinga sing padha kalebu telung komponen:
- Setelan warna (Hue, Saturasi, Lightness, Contrast, Levels, etc.) - koefisien digital sing prasaja, persis kaya prasetel sing digunakake fotografer wiwit jaman kuna.
- Tone Mappings minangka vektor nilai, sing saben-saben ngandhani: "Werna abang kanthi warna 128 kudu diowahi dadi warna 240."
- Overlay minangka gambar tembus kanthi bledug, gandum, vignette, lan liya-liyane sing bisa diselehake ing ndhuwur kanggo entuk efek sing ora banal saka film lawas. Ora tansah ana.
Filter-filter modern ora adoh saka trio iki, mung dadi luwih rumit ing matΓ©matika. Kanthi tekane saka shaders hardware lan OpenCL ing Smartphone, padha cepet ditulis maneh kanggo GPU, lan iki dianggep wildly kelangan. Kanggo 2012, mesthi. Saiki, kabeh siswa bisa nindakake perkara sing padha ing CSS, lan dheweke isih ora entuk kesempatan kanggo lulus.
Nanging, kemajuan saringan durung mandheg saiki. Wong lanang saka Dehanser, umpamane, apik banget nggunakake saringan nonlinear - tinimbang pemetaan nada proletar, dheweke nggunakake transformasi nonlinear sing luwih rumit, sing, miturut dheweke, mbukak kemungkinan luwih akeh.
Sampeyan bisa nindakake akeh perkara kanthi transformasi nonlinear, nanging pancen rumit banget, lan kita manungsa pancen bodho. Sanalika nerangake transformasi nonlinear ing ilmu, kita luwih seneng pindhah menyang metode numerik lan cram jaringan saraf ing endi wae supaya padha nulis karya kanggo kita. Iku padha ing kene.
Otomatis lan impen tombol "masterpiece".
Sawise kabeh wis digunakake kanggo saringan, kita miwiti nggawe langsung menyang kamera. History ndhelikake kang Produsèn pisanan, nanging mung kanggo ngerti suwene ago iku - ing iOS 5.0, kang dirilis maneh ing 2011, wis ana API umum kanggo Auto Enhancing Gambar. Mung Jobs sing ngerti suwene digunakake sadurunge dibukak kanggo umum.
Otomasi nindakake perkara sing padha karo saben kita nalika mbukak foto ing editor - narik kesenjangan ing cahya lan bayangan, nambah jenuh, mbusak mata abang lan kulit tetep. Pangguna malah ora ngerti yen "kamera sing apik banget" ing smartphone anyar mung entuk manfaat saka sawetara shaders anyar. Masih ana limang taun sadurunge diluncurake Google Pixel lan wiwitan hype fotografi komputasi.
Dina iki, perang kanggo tombol "masterpiece" wis pindhah menyang lapangan machine learning. Sawise main cukup karo pemetaan nada, kabeh wong cepet-cepet nglatih CNN lan GAN kanggo mindhah slider tinimbang pangguna. Ing tembung liyane, saka gambar input, nemtokake set paramèter optimal sing bakal nggawa gambar iki nyedhaki pangerten subyektif tartamtu saka "fotografi apik." Dilaksanakake ing Pixelmator Pro sing padha lan editor liyane. Kerjane, kaya sing sampeyan duga, ora apik banget lan ora mesthi.
Tumpukan iku 90% saka sukses kamera seluler
Fotografi komputasi sing sejati diwiwiti kanthi numpuk - nglapisi pirang-pirang foto ing ndhuwur saben liyane. Iku ora masalah kanggo smartphone kanggo klik rolas pigura ing setengah detik. Kamera kasebut ora duwe bagean mekanik sing alon: aperture tetep, lan tinimbang tirai sing obah ana rana elektronik. Prosesor mung mrentah matriks pirang-pirang mikrodetik sing kudu nyekel foton liar, lan maca asile.
Secara teknis, telpon bisa njupuk foto kanthi kacepetan video, lan video kanthi resolusi foto, nanging kabeh gumantung saka kacepetan bis lan prosesor. Mulane padha tansah nyetel watesan program.
Staking dhewe wis karo kita kanggo dangu. Malah mbah kakung nginstal plugin ing Photoshop 7.0 kanggo ngumpulake sawetara foto menyang HDR sing nyenengake utawa nggawe panorama 18000 Γ 600 piksel lan ... nyatane, ora ana sing ngerti apa sing kudu ditindakake sabanjure. Sayange yen jamane sugih lan liar.
Saiki kita wis dadi wong diwasa lan nyebataken "fotografi epsilon" - nalika, kanthi ngganti salah sawijining paramèter kamera (paparan, fokus, posisi) lan nggabungake pigura sing diasilake, kita entuk barang sing ora bisa dijupuk ing siji pigura. Nanging iki minangka istilah kanggo ahli teori; ing praktik, jeneng liya wis dijupuk - staking. Saiki, nyatane, 90% kabeh inovasi ing kamera seluler adhedhasar.
Soko sing ora dipikirake akeh wong, nanging penting kanggo ngerti kabeh fotografi seluler lan komputasi: kamera ing smartphone modern wiwit njupuk foto sanalika sampeyan mbukak aplikasi. Sing logis, amarga dheweke kudu nransfer gambar kasebut menyang layar. Nanging, saliyane kanggo layar, iku nyimpen pigura resolusi dhuwur menyang daur ulang buffer dhewe, ngendi nyimpen kanggo sawetara detik liyane.
Nalika sampeyan menet tombol "njupuk foto", iku wis bener wis dijupuk, kamera mung njupuk foto pungkasan saka buffer.
Iki minangka cara kerja kamera seluler saiki. Paling ora ing kabeh kapal penggedhe ora saka tumpukan sampah. Buffering ngijini sampeyan kanggo nyadari ora mung nul shutter lag, kang photographer wis suwe ngimpi, nanging malah negatif - nalika sampeyan menet tombol, smartphone katon ing sasi, unloads pungkasan 5-10 foto saka buffer lan wiwit frantically njelasno. lan tempel mau. Ora ana maneh ngenteni telpon kanggo ngeklik pigura kanggo HDR utawa mode wengi - mung njupuk saka buffer, pangguna ora bakal ngerti.
Miturut cara, iku karo bantuan saka rana negatif lag Live Photo dipun ginakaken ing iPhone, lan Samsung wis soko padha bali ing 2013 ing jeneng aneh Zoe.
Numpuk eksposur - HDR lan nglawan owah-owahan padhang
Apa sensor kamera bisa nangkep kabeh padhange sing bisa diakses dening mripat kita minangka topik debat panas lawas. Ana sing ngomong ora, amarga mripat bisa ndeleng nganti 25 f-mandeg, sanajan saka matriks full-frame ndhuwur sampeyan bisa entuk maksimal 14. Wong liya nyebutake perbandingan kasebut salah, amarga otak mbantu mripat kanthi otomatis nyetel murid lan ngrampungake gambar karo jaringan syaraf, lan cepet Jarak dinamis saka mripat iku ora luwih saka mung 10-14 f-mandeg. Ayo ninggalake debat iki kanggo para pamikir kursi paling apik ing Internet.
Kasunyatan tetep: nalika sampeyan njupuk kanca menyang langit sing padhang tanpa HDR ing kamera seluler, sampeyan bakal entuk langit sing normal lan pasuryan ireng kanca, utawa kanca sing digambar kanthi apik, nanging langit sing mati.
Solusi kasebut wis suwe diciptakake - kanggo nggedhekake jangkauan padhang nggunakake HDR (High dynamic range). Sampeyan kudu njupuk sawetara pigura kanthi kacepetan rana sing beda-beda lan digabungake. Dadi sing siji "normal", sing kapindho luwih entheng, sing katelu luwih peteng. Kita njupuk panggonan peteng saka pigura cahya, isi overexposures saka peteng - MediaWiki. Kabeh sing isih ana yaiku kanggo ngatasi masalah bracketing otomatis - pinten kanggo mindhah cahya saben pigura supaya ora ngluwihi, nanging saiki mahasiswa taun kapindho ing universitas teknis bisa nangani nemtokake padhang rata-rata gambar.
Ing iPhone, Piksel lan Galaxy paling anyar, mode HDR umume diuripake kanthi otomatis nalika algoritma prasaja ing kamera nemtokake manawa sampeyan njupuk barang kanthi kontras ing dina sing cerah. Sampeyan bisa uga sok dong mirsani carane telpon ngalih mode rekaman menyang buffer kanggo nyimpen pigura dipindhah ing cahya - fps ing kamera irungnya, lan gambar dhewe dadi juicier. Wayahe ngoper katon jelas ing iPhone X nalika syuting ing njobo. Coba deleng smartphone sampeyan ing wektu sabanjure uga.
Kerugian HDR kanthi bracketing cahya yaiku ora bisa ditembus ing cahya sing kurang. Malah kanthi cahya saka lampu kamar, pigura dadi peteng nganti komputer ora bisa nyelarasake lan nggabung. Kanggo ngatasi masalah cahya, ing 2013 Google nuduhake pendekatan sing beda kanggo HDR ing smartphone Nexus sing banjur dirilis. Dheweke nggunakake tumpukan wektu.
Numpuk wektu - simulasi cahya dawa lan selang wektu
Numpuk wektu ngidini sampeyan nggawe eksposur dawa nggunakake seri sing cendhak. Pionir minangka penggemar motret jejak lintang ing langit wengi, sing ora bisa mbukak rana sajrone rong jam bebarengan. Iku angel banget kanggo ngetung kabeh setelan ing advance, lan goyang slightest bakal ngrusak kabeh pigura. Dheweke mutusake kanggo mbukak rana mung sawetara menit, nanging kaping pirang-pirang, banjur mulih lan nempelake pigura ing Photoshop.
Pranyata kamera ora tau nembak kanthi kacepetan rana sing dawa, nanging kita entuk efek simulasi kanthi nambahake sawetara pigura sing dijupuk saurutan. Ana akeh aplikasi sing ditulis kanggo smartphone sing nggunakake trik iki kanggo wektu sing suwe, nanging kabeh mau ora dibutuhake amarga fitur kasebut ditambahake ing meh kabeh kamera standar. Saiki, malah iPhone bisa kanthi gampang nggawe cahya sing dawa saka Live Photo.
Ayo bali menyang Google nganggo HDR wengi. Ternyata nggunakake bracketing wektu sampeyan bisa ngetrapake HDR sing apik ing peteng. Teknologi kasebut pisanan muncul ing Nexus 5 lan diarani HDR +. Liyane saka telpon Android ditampa minangka minangka hadiah. Teknologi kasebut isih populer banget, malah dipuji ing presentasi Pixel paling anyar.
HDR + bisa digunakake kanthi gampang: sawise nemtokake manawa sampeyan njupuk ing peteng, kamera mbukak 8-15 foto RAW pungkasan saka buffer supaya bisa dilapisi ing ndhuwur saben liyane. Mangkono, algoritma ngumpulake informasi liyane babagan wilayah peteng pigura kanggo nyilikake gangguan - piksel ngendi, sakperangan alesan, kamera ora bisa ngumpulake kabeh informasi lan dadi salah.
Kayane yen sampeyan ora ngerti kaya apa capybara lan sampeyan takon wong lima kanggo njlèntrèhaké, critane bakal kira-kira padha, nanging saben bakal nyebataken rincian unik. Kanthi cara iki sampeyan bakal ngumpulake informasi luwih saka mung takon siji. Iku padha karo piksel.
Nambahake pigura sing dijupuk saka siji titik menehi efek cahya palsu sing padha karo lintang ing ndhuwur. Paparan puluhan pigura diringkes, kesalahan ing siji diminimalisir ing liyane. Bayangake sepira sampeyan kudu ngeklik rana DSLR saben-saben kanggo entuk iki.
Kabeh sing isih ana yaiku kanggo ngatasi masalah koreksi warna otomatis - pigura sing dijupuk ing peteng biasane dadi kuning utawa ijo, lan kita pengin kasugihan awan. Ing versi awal HDR +, iki ditanggulangi kanthi mung ngapiki setelan, kaya ing saringan a la Instagram. Banjur dheweke njaluk bantuan jaringan saraf.
Mangkene carane Night Sight muncul - teknologi "fotografi wengi" ing Pixel 2 lan 3. Ing katrangan kasebut ujar: "Teknik sinau mesin sing dibangun ing ndhuwur HDR +, sing nggawe Night Sight bisa digunakake." Intine, iki minangka otomatisasi tahap koreksi warna. Mesin kasebut dilatih ing set data "sadurunge" lan "sawise" foto kanggo nggawe siji sing ayu saka sembarang set foto bengkok peteng.
Miturut cara, dataset wis kasedhiya kanggo umum. Mungkin wong lanang saka Apple bakal njupuk lan pungkasane ngajari shovel kaca kanggo njupuk gambar kanthi bener ing peteng.
Kajaba iku, Night Sight nggunakake pitungan vektor gerakan obyek ing pigura kanggo normalake blur sing mesthi kedadeyan kanthi kacepetan rana sing dawa. Dadi, smartphone bisa njupuk bagean sing jelas saka pigura liyane lan nempelake.
Tumpukan gerak - panorama, superzoom lan nyuda gangguan
Panorama minangka hiburan populer kanggo warga ing deso. Sejarah durung ngerti babagan kasus sing foto sosis bakal dadi kapentingan kanggo sapa wae kajaba penulise, nanging ora bisa digatekake - kanggo akeh, mula tumpukan kasebut diwiwiti.
Cara pisanan sing migunani kanggo nggunakake panorama yaiku njupuk foto kanthi resolusi sing luwih dhuwur tinimbang sing diidinake dening matriks kamera kanthi nggabungake sawetara pigura. Fotografer wis suwe nggunakake piranti lunak sing beda-beda kanggo sing diarani foto resolusi super - nalika foto sing rada owah kaya nglengkapi saben piksel. Kanthi cara iki sampeyan bisa entuk gambar paling sethithik atusan gigapiksel, sing migunani banget yen sampeyan kudu nyetak ing poster pariwara ukuran omah.
Pendekatan liyane sing luwih menarik yaiku Pixel Shifting. Sawetara kamera mirrorless kaya Sony lan Olympus wiwit ndhukung maneh ing 2014, nanging isih kudu lim asil kanthi tangan. Inovasi kamera gedhe sing khas.
Smartphone wis sukses ing kene amarga alasan sing lucu - nalika sampeyan njupuk foto, tangan sampeyan goyang. Masalah sing katon iki dadi dhasar kanggo implementasi resolusi super asli ing smartphone.
Kanggo ngerti cara kerjane, sampeyan kudu ngelingi carane matriks saka sembarang kamera wis kabentuk. Saben piksel (photodiode) mung bisa ngrekam intensitas cahya - yaiku, jumlah foton sing mlebu. Nanging, piksel ora bisa ngukur werna (panjang gelombang). Kanggo njupuk gambar RGB, kita uga kudu nambah kruk ing kene - nutupi kabeh matriks kanthi kothak kaca warna-warni. Implementasine sing paling populer diarani panyaring Bayer lan digunakake ing pirang-pirang matriks saiki. Katon kaya gambar ing ngisor iki.
Pranyata saben piksel saka matriks mung nyekel R-, G- utawa B-komponen, amarga foton isih dibayangke dening Filter Bayer. Iki ngenali komponen sing ilang kanthi rata-rata rata-rata nilai piksel tetanggan.
Ana luwih akeh sel ijo ing panyaring Bayer - iki ditindakake kanthi analogi karo mripat manungsa. Pranyata metu sing metu saka 50 yuta piksel ing matriks, ijo bakal nangkep 25 yuta, abang lan biru - saben 12,5 yuta. kang kabeh ngaso.
Nyatane, saben matriks duwe algoritma demosaicing paten sing licik dhewe, nanging kanggo tujuan crita iki, kita bakal nglirwakake iki.
Jinis-jinis matriks liyane (kayata Foveon) isih durung kejiret. Senajan sawetara manufaktur nyoba nggunakake sensor tanpa Filter Bayer kanggo nambah ketajaman lan sawetara dinamis.
Nalika kurang cahya utawa rincian obyek cilik banget, kita bakal kelangan akeh informasi amarga panyaring Bayer kanthi terang-terangan ngethok foton kanthi dawa gelombang sing ora dikarepake. Pramila dheweke nggawe Pixel Shifting - ngganti matriks kanthi 1 piksel munggah-mudhun-tengen-kiwa kanggo nyekel kabeh. Ing kasus iki, foto ora dadi kaping 4 luwih gedhe, kaya sing katon, prosesor mung nggunakake data iki kanggo ngrekam nilai saben piksel kanthi luwih akurat. Rata-rata ora liwat tanggane, supaya bisa ngomong, nanging luwih saka papat nilai dhewe.
Goyang tangan nalika njupuk foto ing telpon ndadekake proses iki minangka akibat alami. Ing versi paling anyar saka Google Pixel, perkara iki dileksanakake lan diuripake saben sampeyan nggunakake zoom ing telpon - diarani Super Res Zoom (ya, aku uga seneng karo jenenge sing ora duwe welas asih). Tiyang Cina ugi dipun salin ing laofonipun, senajan pranyata langkung awon.
Overlaying foto rada pindah ing ndhuwur saben liyane ngijini sampeyan kanggo ngumpulake informasi liyane babagan werna saben piksel, kang tegese nyuda gangguan, nambah ketajaman lan mundhakaken rΓ©solusi tanpa nambah nomer fisik megapiksel saka matriks. Kapal penggedhe Android modern nindakake iki kanthi otomatis, tanpa dipikirake pangguna.
Tumpukan fokus - ambane lapangan lan fokus maneh ing pasca produksi
Cara kasebut asale saka fotografi makro, ing ngendi kedalaman lapangan sing cethek tansah dadi masalah. Supaya kabeh obyek bisa fokus, sampeyan kudu njupuk sawetara pigura kanthi fokus maju-mundur, banjur digabung dadi siji sing cetha. Cara sing padha asring digunakake dening fotografer lanskap, nggawe latar ngarep lan latar mburi landhep kaya diare.
Kabeh iki uga wis dipindhah menyang smartphone, sanajan tanpa akeh hype. Ing 2013, Nokia Lumia 1020 kanthi "Refocus App" dirilis, lan ing 2014, Samsung Galaxy S5 kanthi mode "Fokus Selektif". Dheweke makarya miturut skema sing padha: kanthi mencet tombol, dheweke cepet njupuk 3 foto - siji kanthi fokus "normal", sing kapindho kanthi fokus maju lan sing katelu kanthi fokus mundur. Program kasebut nyelarasake pigura lan ngidini sampeyan milih salah sawijining, sing diarani minangka kontrol fokus "nyata" ing pasca produksi.
Ora ana proses luwih lanjut, amarga hack sing prasaja iki cukup kanggo nyopot kuku liyane menyang tutup Lytro lan kanca-kancane kanthi fokus maneh sing jujur. Ngomong-ngomong, ayo ngomong babagan dheweke (master transisi 80 lvl).
Matriks komputasi - lapangan cahya lan plenoptics
Kaya sing wis dingerteni ing ndhuwur, matriks kita medeni ing kruk. Kita wis biasa lan nyoba urip. StrukturΓ© wis rada owah wiwit wiwitan jaman. Kita mung nambah proses teknis - nyuda jarak antarane piksel, nglawan gangguan gangguan, lan nambah piksel khusus kanggo fokus otomatis deteksi fase. Nanging yen sampeyan njupuk malah DSLR paling larang lan nyoba kanggo motret kucing mlaku karo ing cahya kamar - kucing, kanggo sijine iku mildly, bakal menang.
Kita wis nyoba nggawe sing luwih apik kanggo wektu sing suwe. Akeh usaha lan riset ing wilayah iki googled kanggo "sensor komputasi" utawa "sensor non-bayer", lan malah conto Piksel Shifting ndhuwur bisa lantaran kanggo nyoba kanggo nambah matriks nggunakake petungan. Nanging, crita sing paling janjeni sajrone rong puluh taun kepungkur wis teka saka jagad sing diarani kamera plenoptik.
Supaya sampeyan ora turu amarga nunggu tembung-tembung rumit sing bakal teka, aku bakal menehi wong njero yen kamera Google Pixel paling anyar mung "rada" plenoptic. Mung rong piksel, nanging iki ngidini kanggo ngetung ambane optik bener pigura malah tanpa kamera kapindho, kaya wong liya.
Plenoptics minangka senjata ampuh sing durung ditembakake. Punika link menyang salah siji sing paling anyar favorit. , ngendi aku nyilih conto saka.
kamera plenoptic - teka rauh
Diciptakake ing taun 1994, diklumpukake ing Stanford ing taun 2004. Kamera konsumen pisanan, Lytro, dirilis ing 2012. Industri VR saiki aktif nyoba karo teknologi sing padha.
Kamera plenoptic beda-beda saka kamera konvensional mung ing siji modifikasi - matriks ditutupi karo kothak lensa, sing saben kalebu sawetara piksel nyata. Kaya iki:
Yen sampeyan ngetung kanthi bener jarak saka kothak menyang matriks lan ukuran aperture, gambar pungkasan bakal duwe kluster piksel sing jelas - jinis mini-versi gambar asli.
Pranyata yen sampeyan njupuk, ngomong, siji piksel tengah saka saben kluster lan lim gambar bebarengan mung nggunakake, iku bakal ora beda saka sing dijupuk karo kamera biasa. Ya, kita wis ilang sawetara resolusi, nanging kita mung njaluk Sony nambah megapiksel luwih akeh ing matriks anyar.
Kesenengan mung diwiwiti. yen sampeyan njupuk piksel liyane saka saben kluster lan nggawe gambar bebarengan maneh, sampeyan bakal njupuk foto normal maneh, mung minangka yen dijupuk karo shift saka siji piksel. Mangkono, kanthi kluster 10 Γ 10 piksel, kita bakal entuk 100 gambar obyek saka titik "rada" beda.
Ukuran kluster sing luwih gedhe tegese luwih akeh gambar, nanging resolusi sing luwih murah. Ing donya smartphone karo matriks 41 megapiksel, sanajan kita bisa nglirwakake resolusi sethitik, ana watesan kanggo kabeh. Sampeyan kudu njaga keseimbangan.
Oke, kita wis ngrakit kamera plenoptic, dadi apa sing menehi kita?
Fokus maneh sing jujur
Fitur sing dikandhakake kabeh wartawan ing artikel babagan Lytro yaiku kemampuan kanggo nyetel fokus ing pasca produksi. Kanthi adil, tegese kita ora nggunakake algoritma deblurring, nanging mung nggunakake piksel ing tangan, milih utawa rata-rata saka klompok ing urutan sing dibutuhake.
Fotografi RAW saka kamera plenoptik katon aneh. Kanggo njaluk jeep cetha biasanipun metu saka iku, sampeyan kudu ngumpulake. Kanggo nindakake iki, sampeyan kudu milih saben piksel saka jeep saka salah siji klompok RAW. Gumantung carane kita milih, asil bakal diganti.
Contone, luwih kluster saka titik kedadeyan balok asli, luwih ora fokus balok iki. Amarga optik. Kanggo entuk gambar sing dipindhah fokus, kita mung kudu milih piksel ing jarak sing dikarepake saka sing asli - luwih cedhak utawa luwih.
Iku luwih angel kanggo mindhah fokus menyang dhewe - murni fisik, ana kurang piksel kuwi ing kluster. Kaping pisanan, para pangembang malah ora pengin menehi pangguna kemampuan kanggo fokus nganggo tangan-kamera dhewe mutusake ing piranti lunak. Pangguna ora seneng karo masa depan iki, mula dheweke nambahake fitur ing perangkat kukuh mengko sing diarani "mode kreatif," nanging nggawe fokus maneh diwatesi kanthi alesan iki.
Peta ambane lan 3D saka siji kamera
Salah sawijining operasi paling gampang ing plenoptics yaiku entuk peta kedalaman. Kanggo nindakake iki, sampeyan mung kudu ngumpulake rong pigura beda lan ngetung pinten obyek ing wong wis pindah. More shift tegese luwih adoh saka kamera.
Google bubar tuku lan mateni Lytro, nanging nggunakake teknologi kanggo VR lan ... kanggo kamera Pixel. Miwiti karo Pixel 2, kamera dadi "rada" plenoptic kanggo pisanan, sanajan mung rong piksel. Iki menehi Google kesempatan kanggo ora nginstal kamera kapindho, kaya kabeh wong lanang liyane, nanging kanggo ngetung peta ambane mung saka siji foto.
Peta ambane dibangun nggunakake rong pigura sing digeser dening siji subpiksel. Iki cukup kanggo ngetung peta ambane binar lan misahake latar ngarep saka latar mburi lan burem sing terakhir ing bokeh sing saiki modis. Asil saka layering kuwi uga smoothed metu lan "apik" dening jaringan syaraf sing dilatih kanggo nambah peta ambane (lan ora cetho, minangka akeh wong mikir).
Trik kasebut yaiku kita entuk plenoptics ing smartphone meh gratis. Kita wis nyelehake lensa ing matriks cilik iki supaya bisa nambah fluks sing padhang. Ing Pixel sabanjure, Google ngrancang luwih maju lan nutupi papat fotodioda nganggo lensa.
Source: 3dnews.ru