计算摄影是一个近年来取得了很大进步的领域。
从更好的图像处理算法到更复杂的相机硬件,图像处理的潜力呈指数级增长。
但我们是否已经走到了极端?
还有什么可以做的来突破照片的界限吗?
让我们看看计算摄影的一些最新发展,看看未来可能会把我们带到哪里。
计算摄影究竟是什么?
在我们进入可能之前,了解计算摄影很重要。 简而言之,计算摄影是一种图像处理,可以拍摄照片并使其看起来与众不同。
许多人将此称为图像处理,但这有点误导。 最终目标不是改变图像,而是拍照并用它做一些事情。
重要的是要了解图像处理不必实时完成。 很多计算摄影都是离线完成的,只应用于最终图像。
这是一个广义的术语,用于描述许多不同的事物。
例如,许多人认为计算摄影就是制作 HDR 图像。 但这并不完全正确。
计算摄影可以应用于各种不同的摄影情况。 它用于创意修饰、超分辨率图像、改善低光摄影、创建景深效果等等。
它的用途远不止为 Instagram 制作精美的照片。 NASA 使用它来显示在太空拍摄的照片中的定义。
计算摄影技术
大推
90 年代末和 2000 年代初数码摄影的兴起导致了新的图像处理技术。 许多这些技术的开发是为了更好地处理图像。
近年来,我们看到越来越多的这些技术应用于现实世界的问题。
最著名的例子是将计算摄影应用于相机抖动和镜头像差等问题。 许多技术可用于从图像中去除不需要的模糊,计算摄影使许多相机成为可能。
Deepfakes
这是我们在计算摄影领域取得的成就最明显的例子之一。 术语 deepfake 指使用深度学习技术合成看起来像真实的假图像的实践。
最快的 deepfakes 是在 2000 年代初开发的,但 AI 的出现带来了最近的流行浪潮。
这一直是科技行业的主要关注点。 《华盛顿邮报》的一项研究发现,在接受调查的 1,000 名互联网用户中,40% 的人曾接触过深度伪造。
这包括许多名人、政治家,甚至是他们的家人。 报告还发现,deepfake 被用来传播虚假信息,并且经常被用来取笑人们。
几种不同的方法可以创建深度伪造,但最著名的技术称为 GAN(生成对抗网络)。 这类 深入学习 模型用于生成看起来逼真的假图像。
这些类型的图像通常被称为“假新闻”。
尽管该术语本身并不准确,但不可否认的是,deepfake 被用来传播错误信息。 这些图像令人信服,很容易让人相信它们是真实的。
这就是为什么技术在很多地方都被禁止的原因。
例如,澳大利亚禁止在社交媒体平台和某些工作场所使用深度造假。 英国信息专员办公室也表示 deepfakes 在任何“商业或专业性质”的作品中使用都是非法的。
虽然深度伪造目前是非法的,但重要的是要注意该技术仍处于起步阶段。 它仍在开发中的事实意味着它仍有很大的发展空间。
例如,华盛顿邮报的研究发现,只有一半的人接触过 deepfakes 意识到他们是假的。
HDR
高动态范围 (HDR) 摄影是一种技术,它允许以比传统摄影更宽的动态范围捕获图像。
HDR 图像通常使用多次曝光来捕获,并且该技术已经存在了很长时间。 直到最近,该技术才足够先进,可以一次拍摄 HDR 图像。
HDR 摄影最著名的用途之一是天文摄影。
天文学家通过单次曝光捕获图像。 这些图像被组合以创建具有比单次曝光更宽的动态范围的合成图像。
计算摄影的好处:
使用计算摄影有很多好处,如果您要在摄影中使用该技术,了解它们很重要。 以下是一些最大的好处:
更好的图像质量
计算摄影的最大好处之一是让您的图像看起来更好。 有许多不同的技术可用于提高照片的图像质量。
其中包括图像去噪、图像稳定和降噪等技术。
Morpho 继续改进计算摄影和 #AI 智能手机摄影师的软件。 #SnapdragonSummit pic.twitter.com/NhmwMfqT8a
- Qualcomm @Qualcomm 2020 年 12 月 2 日
该技术还可以提高使用旧相机拍摄的照片的图像质量。
这是因为许多用于使图像看起来更好的旧技术无法在较新的相机中实现。
更快的图像捕获
计算摄影最明显的好处之一是它比传统摄影更快地拍摄图像。
计算摄影允许在计算机上完成拍摄照片所需的大量工作。 这包括降噪、色彩校正和镜头校正等。
提高分辨率
计算摄影的另一个好处是,它可以捕捉比传统摄影更高分辨率的图像。
该技术基于许多与 HDR 摄影相同的原理,可用于创建具有宽动态范围的图像。
这意味着可以拍摄比传统摄影更高分辨率的图像。 可以捕获的图像至少是使用传统相机拍摄图像的 4 倍。
使用什么类型的 AI 计算摄影?
人工智能驱动的计算摄影是一项非常新的技术,目前只有少数公司提供这项服务。 人工智能驱动的计算摄影主要有两种类型。
超分辨率 (SR)
SuperResolution 是一种允许创建比原始图像更清晰的高分辨率图像的技术。 它使用人工智能将多个低分辨率图像组合成一个高分辨率图像。
HDR
HDR 图像通常使用多次曝光来捕获,并且该技术已经存在了很长时间。 直到最近,技术才足够先进,可以一次拍摄 HDR 图像。
视网膜
它是由 James D. MacKenzie 开发的一种计算摄影技术,并用于多种专业相机。 该技术基于许多与 HDR 摄影相同的原理,可用于创建具有宽动态范围的图像。
Retinex 用于创建具有宽动态范围的图像。 Retinex 是最著名的 AI 计算摄影类型,但它并不是唯一的一种。
结论
我们正在达到计算摄影变得越来越极端的地步。 借助 iPhone 13 pro 上的人像模式和电影模式等技术,我们现在可以创建看起来像是使用高端数码单反相机拍摄的照片和视频。
随着这项技术的不断改进,我们将创造出更加逼真的图像。
您认为计算摄影将如何改变我们未来的拍照方式?
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