Kompiuterinė fotografija yra pasirengusi iš arti

2017 m. Daugiau nei 87 milijonai amerikiečių keliavo tarptautiniu mastu - tai rekordinis skaičius, pasak JAV nacionalinės kelionių ir turizmo tarnybos. Jei būtumėte tarp jų, galbūt aplankėte tokias vietas kaip Stounhendžas, Tadžmahalas, Ha Longo įlanka ar Didžioji Kinijos siena. Galbūt panaudojote telefoną, norėdami nufotografuoti panoramą, gal net visą telefoną sukite sau, kad galėtumėte nufotografuoti labai platų, 360 laipsnių kampo kraštovaizdžio vaizdą.

Jei jums pasisekė - tai reiškia, kad nebuvo netinkamai suderintų skyrių, vinjetės ar spalvų poslinkio - tada patyrėte paprastą, tačiau veiksmingą kompiuterinės fotografijos pavyzdį. Tačiau per pastaruosius kelerius metus kompiuterinė fotografija išsiplėtė taip ribotai. Tai galėtų ne tik suteikti mums kitokią fotografijos perspektyvą, bet ir pakeisti tai, kaip mes žiūrime į savo pasaulį.

Kas yra kompiuterinė fotografija?

Marc Levoy, Stanfordo universiteto informatikos profesorius (emeritas), pagrindinis „Google“ inžinierius ir vienas iš šios besiformuojančios srities pradininkų, kompiuterinę fotografiją apibrėžė kaip įvairius „skaičiavimo vaizdo metodus, kurie pagerina ar išplečia skaitmeninės fotografijos galimybes. išvestis yra įprasta fotografija, bet tos, kurios negalėjo padaryti tradicinis fotoaparatas “.

Pasak Josho Haftelio, pagrindinio „Adobe“ produkto vadovo, skaičiavimo elementų pridėjimas prie tradicinės fotografijos suteikia naujų galimybių, ypač vaizdavimo ir programinės įrangos įmonėms: „Aš manau, kad kompiuterinė fotografija yra tai, kad ji suteikia mums galimybę padaryti du dalykus. Vienas iš jie turi išbandyti daugybę fizinių apribojimų, kurie egzistuoja mobiliose kamerose. “

Geras pavyzdys yra tai, kad išmanųjį telefoną imituojate mažą lauko gylį (DOF) - tai profesionaliai atrodančio vaizdo bruožas, nes jis vizualiai atskiria objektą nuo fono. Tai, kas neleidžia labai ploname įrenginyje, pvz., Telefone, esančiam fotoaparatui užfiksuoti vaizdą sekliu DOF, yra fizikos dėsniai.

„Tu negali turėti sekli lauko gylis su tikrai mažu jutikliu ", - sako„ Haftel ". Tačiau dideliam jutikliui reikalingas didelis objektyvas. Ir kadangi dauguma žmonių nori, kad jų telefonai būtų ypač ploni, didelis jutiklis, suporuotas su dideliu, nepatogiu objektyvu, nėra išeitis., telefonai yra su mažais pagrindiniais lęšiais ir mažais jutikliais, sukuriančiais didelį lauko gylį, todėl visi objektai yra arti ir toli esant ryškiam fokusavimui.

Haftelis sako, kad išmaniųjų telefonų ir paprastų fotoaparatų gamintojai gali tai kompensuoti naudodamiesi kompiuterine fotografija, kad „apgautų, imituodami efektą akį apgaudinėjančiais būdais“. Taigi algoritmai naudojami nustatant, kas laikoma fonu ir kas laikoma pagrindine tema. Tada fotoaparatas imituoja negilų DOF, suliedamas foną.

Antrasis būdas, kurį, pasak „Haftel“, gali naudoti kompiuterinė fotografija, yra naujų procesų ir metodų panaudojimas, siekiant padėti fotografams padaryti tai, ko neįmanoma naudojant tradicines priemones. „Haftel“ nurodo HDR (aukštą dinaminį diapazoną) kaip pavyzdį.

"HDR - tai galimybė daryti kelis kadrus vienu metu arba greitai iš eilės, o vėliau juos sujungti, kad būtų pašalintos natūralios jutiklio galimybės." Tiesą sakant, HDR, ypač mobiliuosiuose įrenginiuose, gali išplėsti tonų diapazoną už to, ką vaizdo jutiklis gali užfiksuoti natūraliai, leidžiant užfiksuoti daugiau detalių šviesiausiuose ryškiausiuose ir tamsiausiuose šešėliai.

Kai kompiuterinė fotografija pritrūksta

Ne visos kompiuterinės fotografijos buvo sėkmingai įgyvendintos. Du drąsūs bandymai buvo „Lytro“ ir „Light L16“ fotoaparatai: „Lytro“ ir „Light L16“, užuot maišę tradicines ir skaičiavimo funkcijas (pvz., „IPhone“, „Android“ telefonai ir kai kurie autonominiai fotoaparatai), stengėsi sutelkti dėmesį tik į kompiuterinę fotografiją.

Pirmoji rinkoje pasirodė 2012 m. „Lytro“ šviesos lauko kamera, kuri leido jums pritaikyti nuotraukos židinį užfiksavus kadrą. Tai padaryta įrašant į kamerą patenkančios šviesos kryptį, ko nedaro tradiciniai fotoaparatai. Ši technologija buvo intriguojanti, tačiau kamera turėjo problemų, įskaitant mažą skiriamąją gebą ir sunkiai naudojamą sąsają.

Tai taip pat turėjo gana siaurą naudojimo atvejį. Kaip pažymi „Imaging Resource“ įkūrėjas, leidėjas ir vyriausiasis redaktorius Dave'as Etchellsas: „Nors galėjo susikaupti, nors faktas buvo šaunus bruožas, fotoaparato diafragma buvo tokia maža, tu tikrai negalėjo atskirti atstumų nebent ten, kas tikrai buvo arti kameros “.

Pvz., Tarkime, kad šaudote beisbolo žaidėją iš vietinio beisbolo deimanto. Galite nusifotografuoti arti tvoros ir taip pat užfiksuoti grotuvą per tvorą, net jei jis toli. Tada jūs lengvai keičiate židinį iš tvoros į grotuvą. Bet kaip pabrėžia Etchellsas: "Kaip dažnai jūs iš tikrųjų fotografuojate tokią nuotrauką?"

Naujausias įrenginys, kuriuo siekta būti atskira kompiuterine kamera, buvo „Light L16“ - bandymas pagaminti ploną nešiojamąjį fotoaparatą, kurio vaizdo kokybė ir našumas būtų lygiaverčiai aukščiausios klasės D-SLR arba be veidrodžio kamerai. L16 buvo sukurtas su 16 skirtingų objektyvo ir jutiklio modulių viename fotoaparato korpuse. Galingas borto programinė įranga sukonstruotų vieną vaizdą iš įvairių modulių.

Iš pradžių Etchells sužavėjo „Light L16“ koncepcija. Tačiau jis, kaip tikras produktas, teigė: „jis turėjo įvairių problemų“.

Pavyzdžiui, „Light“, fotoaparatas ir „Light L16“ gaminanti fotografijos kompanija tvirtino, kad visų tų mažų jutiklių duomenys bus lygūs turint vieną didelį jutiklį. „Jie taip pat tvirtino, kad tai bus D-SLR kokybė“, - sako Etchellsas. Tačiau atlikdami lauko bandymus „Imaging Resource“ nustatė, kad taip nėra.

Buvo ir kitų problemų, įskaitant tai, kad kai kuriose nuotraukos vietose buvo pernelyg didelis triukšmas, „net ir šviesiuose vaizdo plotuose… Ir praktiškai nebuvo jokio dinaminio diapazono: šešėliai tiesiog iškart įsijungė“, - sako Etchellsas, tai reiškia, kad tam tikrose vietose nuotraukų skyriai, įskaitant nuotraukų pavyzdžius, kuriuos įmonė naudojo reklamuodama fotoaparatą, šešėliuose beveik nebuvo jokių detalių.

„Tai buvo tiesiog katastrofa esant silpnam apšvietimui“, - sako Etchellsas. "Tai tiesiog nebuvo labai geras fotoaparatas, laikotarpis."

Kas toliau?

Nepaisant šių trūkumų, daugelis kompanijų žengia į priekį naujais kompiuterinės fotografijos diegimais. Kai kuriais atvejais jie neryškina ribos tarp to, kas laikoma fotografija, ir kitų tipų laikmenų, tokių kaip vaizdo įrašai ir VR (virtualioji realybė).

Pvz., „Google“ išplės „Google“ nuotraukų programą, naudodama AI (dirbtinį intelektą) naujoms funkcijoms, įskaitant nespalvotų nuotraukų spalvinimą. „Microsoft“ naudoja „AI“ savo „Pix“ programoje, skirtoje „iOS“, kad vartotojai galėtų sklandžiai pridėti vizitines korteles prie „LinkedIn“. „Facebook“ netrukus pradės naudoti 3D nuotraukų funkciją, kuri „yra nauja laikmenos rūšis, leidžianti žmonėms laiku užfiksuoti 3D akimirkas naudojant išmanųjį telefoną ir bendrinti„ Facebook “. „Adobe“ Lightroom programoje mobiliųjų įrenginių fotografai gali naudoti HDR funkcijas ir fiksuoti vaizdus RAW failo formatu.

VR ir kompiuterinė fotografija

Nors mobilieji įrenginiai ir net autonominiai fotoaparatai kompiuterinę fotografiją naudoja net intriguojančiais būdais daugiau galingų naudojimo atvejų yra iš išplėstinės tikrovės platformų, tokių kaip VR ir AR (papildytos realybės), pasaulio. Džeimsui George'ui, „Scatter“, panardinančios žiniasklaidos studijos Niujorke, generaliniam įkūrėjui, kompiuterinė fotografija yra atverdami naujus būdus menininkams išreikšti savo vizijas.

„„ Scatter “kompiuterinę fotografiją matome kaip pagrindinę įgalinančią naujų kūrybinių disciplinų, kurias mes bandome pradėti, technologijas… Pridėję skaičiavimus, tada galėtume pradėti sintetinti ir modeliuoti tuos pačius dalykus, kuriuos daro mūsų akys su vaizdais, kuriuos mes darome. pamatyti mūsų smegenyse “, - sako George'as.

Iš esmės tai yra intelektas. Mes smegenyse galvojame ir suprantame vaizdus, ​​kuriuos suvokiame.

„Kompiuteriai pradeda gebėti žvelgti į pasaulį ir pamatyti dalykus bei suprasti, kokie jie yra, taip, kaip mes galime“, - sako George'as. Taigi kompiuterinė fotografija yra „papildomas sintezės ir intelekto sluoksnis, kuris peržengia vien gryną nuotraukos fiksavimą, bet iš tikrųjų pradeda modeliuoti žmogaus patirtį ką nors suvokti“.

Tai, kaip „Scatter“ naudoja kompiuterinę fotografiją, yra vadinama tūrine fotografija, kuri yra objekto fiksavimo iš įvairių taškų metodas, o tada programinė įranga naudojama analizuoti ir atkurti visus tuos vaizdus trimatėje erdvėje. (Tiek nuotraukos, tiek vaizdo įrašas gali būti tūriniai ir pasirodyti kaip 3D pavidalo hologramos, kuriomis galite judėti naudodamiesi VR ar AR patirtimi.) „Mane ypač domina galimybė rekonstruoti dalykus ne tik dvimačiu būdu, “- sako George'as. „Mūsų atmintyje, jei mes einame pro šalį erdvė , iš tikrųjų galime prisiminti, kur viskas buvo tarpusavyje susiję “.

George'as sako, kad „Scatter“ sugeba išgauti ir sukurti erdvės, kurioje „visiškai ir laisvai galima naršyti, atvaizdą, tokiu būdu, kaip jūs galbūt galėtumėte judėti per ją kaip vaizdo žaidimas ar holograma. Tai yra nauja terpė, gimusi iš vaizdo žaidimų ir filmų, susidedančių iš kompiuterinės fotografijos ir tūrinių filmų kūrimo, sankirtą “.

Siekdama padėti kitiems gaminti tūrinę VR apsaugą, „Scatter“ sukūrė programinę įrangą „DepthKit“, leidžiančią filmų kūrėjams naudotis gyliu jutikliu iš kamerų, tokių kaip „Microsoft Kinect“, kaip HD vaizdo kameros priedą. Tai darydamas, „CGI“ ir vaizdo bei programinės įrangos hibridas „DepthKit“ gamina tikroviškas 3D formas, „tinkamas atkurti realiuoju laiku virtualiuose pasauliuose“, - sako George'as.

„Scatter“ sukūrė keletą galingų VR patirties, naudodamos „DepthKit“, naudodamos kompiuterinę fotografiją ir tūrinius filmavimo metodus. 2014 m. George'as bendradarbiavo su Jonathanu Minardu kurdamas dokumentą „Debesys“, tyrinėjantį kodo meną, apimantį interaktyvų komponentą. 2017 m. „Scatter“ sukūrė VR adaptaciją pagal filmą „ Nulio dienos“ , naudodamas VR, kad auditorijai suteiktų unikalią perspektyvą nematomame kibernetinio karo pasaulyje - norėdami pamatyti dalykus iš Stuxnet viruso perspektyvos.

Vienas galingiausių su „DepthKit“ susijusių projektų yra „Terminalas 3“ - Pakistano menininko Asado J. Maliko papildytos realybės patirtis, kurio premjera šių metų pradžioje buvo „TriBeCa“ kino festivalyje. Patirtis leidžia praktiškai įsikišti į JAV pasienio patrulio pareigūno batus per „Microsoft HoloLens“ ir apklausti vaizdinę 3D tūrinę hologramą to, kas atrodo musulmonė (iš viso yra šeši personažai, kuriuos galite apklausti).

"Asadas yra Pakistano gimtoji šalis, emigravusi į JAV, norėdama lankyti koledžą. Buvo apklausta gana neigiamos patirties apie jo kilmę ir priežastis, kodėl jis ten buvo. Sužavėtas dėl tos patirties jis sukūrė 3 terminalą", - sako George'as.

Vienas iš raktų, iš kurio patirtis tampa tokia įtikinama, yra tai, kad jo papildytos realybės studijoje „1RIC“ Maliko komanda „DepthKit“ panaudojo vaizdo įrašą tūrinėmis hologramomis, kurias vėliau galima importuoti į realaus laiko vaizdo žaidimų variklius, tokius kaip „Unity“ ar 3D grafikos įrankiai, tokie kaip „Maya“ ir „Cinema 4D“. Pridėjus gylio jutiklio duomenis iš „Kinect“ prie D-SLR vaizdo įrašo, kad holograma būtų teisingai išdėstyta AR virtualioje erdvėje, „DepthKit“ programinė įranga paverčia vaizdo įrašą skaičiavimo video. Nespalvota šaškių lenta naudojama D-SLR ir „Kinect“ kalibruoti kartu, tada abi kameros gali būti naudojamos vienu metu tūrinėms nuotraukoms ir vaizdo įrašams fiksuoti.

• 10 trumpų patarimų, kaip ištaisyti blogas nuotraukas. 10 trumpų patarimų, kaip ištaisyti blogas nuotraukas
• 10 patarimų ne tik apie pagrindinę skaitmeninę fotografiją
• 10 paprastų patarimų ir gudrybių geresnėms išmaniųjų telefonų nuotraukoms. 10 paprastų patarimų ir patarimų, kaip geriau naudoti išmaniųjų telefonų nuotraukas

Kadangi šios AR patirtis, sukurta naudojant „DepthKit“, yra panaši į tai, kaip veikia vaizdo žaidimai, tokia patirtis kaip „3 terminalas“ gali sukurti galingus interaktyvius efektus. Pavyzdžiui, George'as sako, kad Malikas leidžia hologramoms pakeisti formą, kai jūs jas tardote: Jei tardymo metu jūsų klausimai tampa kaltinamieji, holograma dematerializuojasi ir atrodo ne tokia žmogiška. „Bet kai jūs pradedate remtis asmens biografija, jo paties išgyvenimais ir vertybėmis“, - sako George'as, „holograma iš tikrųjų pradeda pildytis ir tampa fotorealistiškesnė“.

Pasak jo, kurdami šį subtilų efektą, galite apmąstyti tardytojo suvokimą ir tai, kaip jie gali pamatyti žmogų „kaip tik emblemą, o ne apie realų asmenį, turintį tikrąją tapatybę ir unikalumą“. Tam tikra prasme tai vartotojams galėtų suteikti daugiau supratimo. „Per daugybę raginimų, kur jums leidžiama užduoti vieną ar kitą klausimą, - sako George'as, - jūs susiduriate su savo šališkumu ir tuo pačiu su šia individualia istorija“.

Kaip ir dauguma naujųjų technologijų, kompiuterinė fotografija patiria tiek sėkmių, tiek nesėkmių. Tai reiškia, kad kai kurių svarbių savybių ar visų technologijų galiojimo laikas gali būti trumpas. Paimkite „Lytro“: 2017 m., Prieš pat „Google“ nusipirkus įmonę, „Lytro“ uždarė paveikslėlius.lytro.com, kad nebegalėtumėte skelbti vaizdų svetainėse ar socialinėje žiniasklaidoje. Tiems, kuriems jos trūksta, „Panasonic“ turi „Lytro“ tipo fokusavimo funkciją, pavadintą „Post Focus“, kurią ji įtraukė į įvairius aukščiausios klasės fotoaparatus be veidrodžių ir „taškus ir kadrus“.

Kompiuterinės fotografijos priemonės ir funkcijos, kurias mes matėme iki šiol, yra tik tos pradžia . Manau, kad šie įrankiai taps daug galingesni, dinamiškesni ir intuityvesni, nes mobilieji įrenginiai bus sukurti su naujesnėmis, universalesnėmis kameromis ir objektyvais, galingesniais borto procesoriais ir platesnėmis korinio tinklo galimybėmis. Netolimoje ateityje galite pradėti pamatyti tikrąsias kompiuterinės fotografijos spalvas.