Inhoudsopgave[Zich verstoppen][Laten zien]
Computationele fotografie is een veld dat de afgelopen jaren veel vooruitgang heeft geboekt.
Het potentieel voor wat er met afbeeldingen kan worden gedaan, is exponentieel gegroeid, van betere algoritmen voor beeldverwerking tot geavanceerdere camerahardware.
Maar hebben we een uiterste bereikt?
Is er nog iets dat kan worden gedaan om de grenzen te verleggen van wat mogelijk is met foto's?
Laten we eens kijken naar enkele van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van computationele fotografie en kijken waar de toekomst ons naartoe kan brengen.
Wat is computationele fotografie eigenlijk?
Voordat we ingaan op wat mogelijk is, is het belangrijk om computationele fotografie te begrijpen. Simpel gezegd, computationele fotografie is een vorm van beeldverwerking waarbij een foto wordt gemaakt en deze er anders uit laat zien.
Veel mensen noemen dit beeldmanipulatie, maar dat is een beetje misleidend. Het uiteindelijke doel is niet om de afbeelding te veranderen, maar eerder om een foto te maken en er iets mee te doen.
Het is belangrijk om te begrijpen dat beeldmanipulatie niet in realtime hoeft te gebeuren. Veel computerfotografie wordt offline gedaan en wordt alleen toegepast op het uiteindelijke beeld.
Het is een brede term en wordt gebruikt om veel verschillende dingen te beschrijven.
Veel mensen denken bijvoorbeeld dat computationele fotografie draait om het maken van HDR-beelden. Maar dat is niet helemaal waar.
Computationele fotografie kan worden toegepast op een groot aantal verschillende fotografische situaties. Het wordt gebruikt voor zaken als creatief retoucheren, superresolutie-afbeeldingen, het verbeteren van fotografie bij weinig licht, het creëren van scherptediepte-effecten en nog veel meer.
Het wordt gebruikt om veel meer te doen dan om geweldige foto's voor Instagram te maken. NASA gebruikt het om definities naar voren te brengen in de foto's die in de ruimte zijn gemaakt.
Computationele fotografietechnieken
De grote duw
De opkomst van digitale fotografie eind jaren 90 en begin 2000 leidde tot nieuwe beeldverwerkingstechnieken. Veel van deze technieken zijn ontwikkeld om afbeeldingen beter te kunnen manipuleren.
In de afgelopen jaren hebben we steeds meer van deze technieken toegepast op echte problemen.
Het meest bekende voorbeeld hiervan is de toepassing van computationele fotografie op problemen als camerabewegingen en lensafwijkingen. Er kunnen veel technieken worden gebruikt om ongewenste onscherpte uit een afbeelding te verwijderen, en computationele fotografie heeft dit voor veel camera's mogelijk gemaakt.
Deepfakes
Dit is een van de meest voor de hand liggende voorbeelden van hoe ver we zijn gekomen op het gebied van computationele fotografie. De voorwaarde deepfake verwijst naar de praktijk van het gebruik van deep learning-technieken om nepbeelden te synthetiseren die eruitzien alsof ze echt zijn.
De eerste deepfakes werden ontwikkeld in de vroege jaren 2000, maar de komst van AI heeft geleid tot een recente golf van populariteit.
Dit is een grote zorg geweest voor de technologie-industrie. Uit een onderzoek van de Washington Post bleek dat van de 1,000 ondervraagde internetgebruikers 40 procent was blootgesteld aan diepe vervalsingen.
Dit omvatte veel beroemdheden, politici en zelfs mensen uit hun families. Het rapport ontdekte ook dat deepfakes werden gebruikt om valse informatie te verspreiden en vaak werden gebruikt om mensen voor de gek te houden.
Verschillende methoden kunnen diepe vervalsingen creëren, maar de meest bekende techniek is de GAN (Generative Adversarial Network). Dit soort diepgaand leren model wordt gebruikt om nepafbeeldingen te genereren die er realistisch uitzien.
Dit soort afbeeldingen wordt vaak 'nepnieuws' genoemd.
Hoewel de term zelf onjuist is, valt niet te ontkennen dat deepfakes worden gebruikt om verkeerde informatie te verspreiden. De afbeeldingen zijn overtuigend en het is heel gemakkelijk om verstrikt te raken in het idee dat ze echt zijn.
Daarom is technologie op veel plaatsen verboden.
Zo zijn deepfakes in Australië verboden op socialemediaplatforms en op sommige werkplekken. Dat heeft ook de Britse Information Commissioner's Office gezegd deepfakes zijn illegaal om te gebruiken in werk van "commerciële of professionele aard".
Hoewel deepfakes momenteel illegaal zijn, is het belangrijk op te merken dat de technologie nog in de kinderschoenen staat. Het feit dat het nog steeds in ontwikkeling is, betekent dat er nog veel ruimte is om te groeien.
Uit het onderzoek van de Washington Post bleek bijvoorbeeld dat slechts de helft van de mensen die werden blootgesteld aan: deepfakes wisten dat ze nep waren.
HDR
High Dynamic Range (HDR) fotografie is een techniek die het mogelijk maakt om beelden vast te leggen met een groter dynamisch bereik dan mogelijk is met conventionele fotografie.
HDR-afbeeldingen worden meestal gemaakt met meerdere belichtingen en de techniek bestaat al heel lang. Pas onlangs was de technologie zo geavanceerd dat HDR-beelden in één opname konden worden vastgelegd.
Een van de meest bekende toepassingen van HDR-fotografie is astrofotografie.
Astronomen leggen beelden vast met een enkele belichting. De beelden worden gecombineerd om een samengesteld beeld te creëren met een veel groter dynamisch bereik dan mogelijk is met een enkele belichting.
Voordelen van computerfotografie:
Het gebruik van computationele fotografie heeft veel voordelen, en het is belangrijk om ze te begrijpen als je de technologie in je fotografie gaat gebruiken. Hier zijn enkele van de grootste voordelen:
Betere beeldkwaliteit
Een van de grootste voordelen van computationele fotografie is dat uw afbeeldingen er beter uitzien. Er zijn een aantal verschillende technieken die kunnen worden gebruikt om de beeldkwaliteit van een foto te verbeteren.
Denk hierbij aan technieken als beeldruisonderdrukking, beeldstabilisatie en ruisonderdrukking.
Morpho blijft computationele fotografie verbeteren en #AI software voor smartphonefotografen. #SnapdragonSummit pic.twitter.com/NhmwMfqT8a
- Qualcomm @Qualcomm 2 december 2020
De technologie maakt het ook mogelijk om de beeldkwaliteit te verbeteren van foto's die met oudere camera's zijn gemaakt.
Dit komt omdat veel van de oude technieken die worden gebruikt om de beelden er beter uit te laten zien, niet kunnen worden geïmplementeerd in de nieuwere camera's.
Snellere beeldopname
Een van de meest voor de hand liggende voordelen van computationele fotografie is dat er sneller foto's worden gemaakt dan bij traditionele fotografie.
Computationele fotografie zorgt ervoor dat veel van het werk dat nodig is om een foto te maken op de computer kan worden gedaan. Denk hierbij aan zaken als ruisonderdrukking, kleurcorrectie en lenscorrectie.
Verhoogde resolutie
Een ander voordeel van computationele fotografie is dat het mogelijk wordt om beelden vast te leggen met een hogere resolutie dan mogelijk is met traditionele fotografie.
De technologie is gebaseerd op veel van dezelfde principes als HDR-fotografie en kan worden gebruikt om afbeeldingen met een breed dynamisch bereik te maken.
Dit betekent dat het mogelijk is om beelden vast te leggen met een hogere resolutie dan traditionele fotografie. Het is mogelijk om foto's te maken die minstens 4 keer zo groot zijn als wanneer de foto met een traditionele camera zou zijn gemaakt.
Welk type AI-computationele fotografie gebruikt?
Door AI aangedreven computationele fotografie is een zeer nieuwe technologie en slechts een paar bedrijven bieden deze service momenteel aan. Er zijn twee hoofdtypen van door AI aangedreven computationele fotografie.
Superresolutie (SR)
SuperResolution is een techniek waarmee beelden met een hoge resolutie kunnen worden gemaakt die een stuk scherper zijn dan het originele beeld. Het gebruikt AI om meerdere afbeeldingen met een lage resolutie te combineren tot één afbeelding met een hoge resolutie.
HDR
HDR-afbeeldingen worden meestal gemaakt met meerdere belichtingen en de techniek bestaat al heel lang. Pas onlangs was de technologie geavanceerd genoeg om HDR-beelden in één opname vast te leggen.
Retinex
Het is een computationele fotografietechniek ontwikkeld door James D. MacKenzie en wordt gebruikt in verschillende professionele camera's. De techniek is gebaseerd op een aantal dezelfde principes als HDR-fotografie en kan worden gebruikt om afbeeldingen met een breed dynamisch bereik te maken.
Retinex wordt gebruikt om beelden te creëren met een breed dynamisch bereik. Retinex is het meest bekende type AI-computational photography, maar het is niet de enige.
Conclusie
We bereiken een punt waarop computationele fotografie steeds extremer wordt. Met technologie zoals portretmodus en filmmodus op de iPhone 13 pro kunnen we nu foto's en video's maken die eruitzien alsof ze zijn gemaakt met een geavanceerde DSLR-camera.
Naarmate deze technologie blijft verbeteren, zullen we nog realistischere afbeeldingen maken.
Hoe denk je dat computationele fotografie de manier waarop we foto's maken in de toekomst zal veranderen?
Laat een reactie achter