Sisukord[Peida][Näita]
Arvutusfotograafia on valdkond, mis on viimastel aastatel näinud palju edusamme.
Piltidega tehtava potentsiaal on hüppeliselt kasvanud parematest pilditöötlusalgoritmidest keerukama kaamera riistvarani.
Kuid kas oleme jõudnud äärmuseni?
Kas saab veel midagi teha, et fotodega võimaliku piire nihutada?
Vaatame mõningaid uusimaid arenguid arvutusfotograafia vallas ja vaatame, kuhu tulevik meid viia võib.
Mis arvutifotograafia tegelikult on?
Enne kui jõuame selle juurde, mis on võimalik, on oluline mõista arvutusfotograafiat. Lihtsamalt öeldes on arvutifotograafia teatud tüüpi pilditöötlus, mis teeb foto ja muudab selle teistsuguseks.
Paljud inimesed nimetavad seda pildiga manipuleerimiseks, kuid see on veidi eksitav. Lõppeesmärk ei ole pilti muuta, vaid pigem pildistada ja sellega midagi ette võtta.
Oluline on mõista, et piltidega manipuleerimine ei pea toimuma reaalajas. Suur osa arvutifotograafiast tehakse võrguühenduseta ja seda rakendatakse ainult lõplikule pildile.
See on lai mõiste ja seda kasutatakse paljude erinevate asjade kirjeldamiseks.
Näiteks arvavad paljud, et arvutifotograafia eesmärk on HDR-piltide tegemine. Kuid see pole täiesti tõsi.
Arvutusfotograafiat saab rakendada paljudes erinevates fotograafilistes olukordades. Seda kasutatakse näiteks loominguliseks retušeerimiseks, ülilahutusega piltide, hämaras pildistamise parandamiseks, teravussügavuse efektide loomiseks ja paljuks muuks.
Seda kasutatakse palju enamaks kui Instagrami jaoks suurepäraste fotode tegemiseks. NASA kasutab seda kosmoses tehtud fotodelt definitsioonide esiletoomiseks.
Arvutusfotograafia tehnikad
Suur tõuge
Digifotograafia tõus 90ndate lõpus ja 2000ndate alguses tõi kaasa uued pilditöötlustehnikad. Paljud neist tehnikatest töötati välja selleks, et võimaldada piltidega paremini manipuleerida.
Viimastel aastatel oleme näinud neid tehnikaid üha enam rakendatuna reaalsete probleemide lahendamisel.
Tuntuim näide sellest on arvutusfotograafia rakendamine selliste probleemide puhul nagu kaamera värisemine ja objektiivi aberratsioonid. Soovimatu hägususe eemaldamiseks pildilt saab kasutada paljusid tehnikaid ja arvutusfotograafia on teinud selle võimalikuks paljude kaamerate jaoks.
Sügavad võltsingud
See on üks ilmsemaid näiteid sellest, kui kaugele me arvutusfotograafia vallas oleme jõudnud. Termin sügav fake viitab süvaõppetehnikate kasutamise praktikale, et sünteesida võltspilte, mis näevad välja nagu tõelised.
1. deepfakes töötati välja 2000. aastate alguses, kuid AI tulek on toonud kaasa hiljutise populaarsuse.
See on olnud tehnoloogiatööstuse jaoks suur murekoht. Washington Posti uuring näitas, et 1,000 küsitletud Interneti-kasutajast 40 protsenti olid kokku puutunud sügavate võltsingutega.
See hõlmas paljusid kuulsusi, poliitikuid ja isegi inimesi nende perekondadest. Aruandes leiti ka, et süvavõltsinguid kasutati valeteabe levitamiseks ja sageli inimeste üle nalja tegemiseks.
Mitmed erinevad meetodid võivad luua sügavaid võltsinguid, kuid kõige tuntumat tehnikat nimetatakse GAN-iks (generative adversaria network). Seda tüüpi sügav õpe mudelit kasutatakse realistlike võltspiltide genereerimiseks.
Seda tüüpi pilte nimetatakse sageli "võltsuudisteks".
Kuigi termin ise on ebatäpne, on vaieldamatu tõsiasi, et süvavõltsinguid kasutatakse valeinformatsiooni levitamiseks. Kujutised on veenvad ja väga lihtne on takerduda ideesse, et need on tõelised.
Seetõttu on tehnoloogia paljudes kohtades keelatud.
Näiteks on Austraalias sotsiaalmeedia platvormidel ja mõnel töökohal sügavvõltsingud keelatud. Seda on öelnud ka Ühendkuningriigi teabevoliniku büroo deepfakes on ebaseaduslikud kasutamiseks mis tahes "ärilise või professionaalse iseloomuga töös".
Kuigi süvavõltsingud on praegu ebaseaduslikud, on oluline märkida, et tehnoloogia on alles lapsekingades. Asjaolu, et seda alles arendatakse, tähendab, et sellel on veel palju ruumi kasvada.
Näiteks Washington Posti uuringust selgus, et ainult pooled kokku puutunud inimestest deepfakes teadsid, et need on võltsitud.
HDR
Suure dünaamilise ulatusega (HDR) fotograafia on tehnika, mis võimaldab jäädvustada pilte laiema dünaamilise ulatusega, kui on võimalik tavapärase fotograafia puhul.
HDR-pildid tehakse tavaliselt mitme säritusega ja see tehnika on olnud kasutusel juba pikka aega. Alles hiljuti oli tehnoloogia piisavalt arenenud, et võimaldada HDR-piltide jäädvustamist ühe võttega.
Üks tuntumaid HDR-fotograafia kasutusviise on astrofotograafia.
Astronoomid jäädvustavad pilte ühe säritusega. Kujutised kombineeritakse, et luua koondpilt, millel on palju laiem dünaamiline ulatus, kui see on võimalik ühe säritusega.
Arvutusfotograafia eelised:
Arvutusfotograafia kasutamisel on palju eeliseid ja kui kavatsete tehnoloogiat oma fotograafias kasutada, on oluline neid mõista. Siin on mõned suurimad eelised.
Parem pildikvaliteet
Arvutusfotograafia üks suurimaid eeliseid on see, et teie pildid näevad paremad välja. Foto pildikvaliteedi parandamiseks saab kasutada mitmeid erinevaid tehnikaid.
Nende hulka kuuluvad sellised tehnikad nagu pildi müra vähendamine, pildi stabiliseerimine ja müra vähendamine.
Morpho jätkab arvutusfotograafia täiustamist ja #AI tarkvara nutitelefonide fotograafidele. #SnapdragonSummit pic.twitter.com/NhmwMfqT8a
- Qualcomm (@Qualcomm) Detsember 2, 2020
Tehnoloogia võimaldab parandada ka piltide kvaliteeti, mis on tehtud vanemate kaameratega.
Põhjus on selles, et paljusid vanu tehnikaid, mida piltide paremaks väljanägemiseks kasutatakse, ei ole uuemates kaamerates võimalik rakendada.
Kiirem pildistamine
Arvutusfotograafia üks ilmsemaid eeliseid on see, et see teeb pilte kiiremini kui traditsiooniline fotograafia.
Arvutusfotograafia võimaldab suure osa pildistamiseks vajalikust tööst teha arvutis. See hõlmab selliseid asju nagu müra vähendamine, värviparandus ja objektiivi korrigeerimine.
Suurenenud eraldusvõime
Arvutusfotograafia eeliseks on ka see, et see võimaldab jäädvustada suurema eraldusvõimega pilte kui traditsioonilise fotograafia puhul.
Tehnoloogia põhineb paljudel samadel põhimõtetel nagu HDR-fotograafia ja selle abil saab luua laia dünaamilise ulatusega pilte.
See tähendab, et on võimalik jäädvustada tavapärasest fotograafiast kõrgema eraldusvõimega pilte. Võimalik on jäädvustada pilte, mis on vähemalt 4 korda suuremad kui traditsioonilise kaameraga pildistamisel.
Millist tüüpi tehisintellekti arvutifotograafiat kasutatakse?
AI-toega arvutusfotograafia on väga uus tehnoloogia ja praegu pakuvad seda teenust vaid vähesed ettevõtted. AI-toega arvutusfotograafiat on kahte peamist tüüpi.
SuperResolution (SR)
SuperResolution on tehnika, mis võimaldab luua kõrge eraldusvõimega pilte, mis on palju teravamad kui algne pilt. See kasutab AI-d mitme madala eraldusvõimega pildi ühendamiseks üheks kõrge eraldusvõimega pildiks.
HDR
HDR-pildid tehakse tavaliselt mitme säritusega ja see tehnika on olnud kasutusel juba pikka aega. Alles hiljuti oli tehnoloogia piisavalt arenenud, et võimaldada HDR-piltide jäädvustamist ühe võttega.
Retinex
See on James D. MacKenzie välja töötatud arvutuslik fotograafia tehnika, mida kasutatakse mitmetes professionaalsetes kaamerates. Tehnika põhineb mitmel HDR-fotograafiaga samadel põhimõtetel ja selle abil saab luua laia dünaamilise ulatusega pilte.
Retinexit kasutatakse laia dünaamilise ulatusega piltide loomiseks. Retinex on kõige tuntum AI arvutusfotograafia tüüp, kuid see pole ainus.
Järeldus
Oleme jõudmas punkti, kus arvutifotograafia muutub üha ekstreemsemaks. Tänu sellistele tehnoloogiatele nagu portreerežiim ja filmirežiim iPhone 13 pros saame nüüd luua fotosid ja videoid, mis näevad välja nagu oleksid tehtud tipptasemel DSLR-kaameraga.
Selle tehnoloogia täiustamisel loome veelgi realistlikumaid pilte.
Kuidas muudab arvutifotograafia teie arvates seda, kuidas me tulevikus pildistame?
Jäta vastus