計算攝影是一個近年來取得了很大進步的領域。
從更好的圖像處理算法到更複雜的相機硬件,圖像處理的潛力呈指數級增長。
但我們是否達到了極端?
還有什麼可以做的來突破照片的界限嗎?
讓我們看看計算攝影的一些最新發展,看看未來可能會把我們帶到哪裡。
計算攝影究竟是什麼?
在我們進入可能之前,了解計算攝影很重要。 簡而言之,計算攝影是一種圖像處理,可以拍攝照片並使其看起來與眾不同。
許多人將此稱為圖像處理,但這有點誤導。 最終目標不是改變圖像,而是拍照並用它做一些事情。
重要的是要了解圖像處理不必實時完成。 很多計算攝影都是離線完成的,只應用於最終圖像。
這是一個廣義的術語,用於描述許多不同的事物。
例如,許多人認為計算攝影就是製作 HDR 圖像。 但這並不完全正確。
計算攝影可以應用於各種不同的攝影情況。 它用於創意修飾、超分辨率圖像、改善低光攝影、創建景深效果等等。
它的用途遠不止為 Instagram 製作精美的照片。 NASA 使用它來顯示在太空拍攝的照片中的定義。
計算攝影技術
大推
90 年代末和 2000 年代初數碼攝影的興起導致了新的圖像處理技術。 許多這些技術的開發是為了更好地處理圖像。
近年來,我們看到越來越多的這些技術應用於現實世界的問題。
最著名的例子是將計算攝影應用於相機抖動和鏡頭像差等問題。 許多技術可用於從圖像中去除不需要的模糊,計算攝影使許多相機成為可能。
Deepfakes
這是我們在計算攝影領域取得的成就最明顯的例子之一。 術語 deepfake 指使用深度學習技術合成看起來像真實的假圖像的實踐。
第一 deepfakes 是在 2000 年代初開發的,但 AI 的出現帶來了最近的流行浪潮。
這一直是科技行業的主要關注點。 《華盛頓郵報》的一項研究發現,在接受調查的 1,000 名互聯網用戶中,40% 的人曾接觸過深度偽造。
這包括許多名人、政治家,甚至是他們的家人。 報告還發現,deepfake 被用來傳播虛假信息,並且經常被用來取笑人們。
幾種不同的方法可以創建深度偽造,但最著名的技術稱為 GAN(生成對抗網絡)。 這類 深入學習 模型用於生成看起來逼真的假圖像。
這些類型的圖像通常被稱為“假新聞”。
儘管該術語本身並不准確,但不可否認的是,deepfake 被用來傳播錯誤信息。 這些圖像令人信服,很容易讓人相信它們是真實的。
這就是為什麼技術在很多地方都被禁止的原因。
例如,澳大利亞禁止在社交媒體平台和某些工作場所使用深度造假。 英國信息專員辦公室也表示 deepfakes 在任何“商業或專業性質”的作品中使用都是非法的。
雖然深度偽造目前是非法的,但重要的是要注意該技術仍處於起步階段。 它仍在開發中的事實意味著它仍有很大的發展空間。
例如,華盛頓郵報的研究發現,只有一半的人接觸過 deepfakes 意識到他們是假的。
HDR
高動態範圍 (HDR) 攝影是一種技術,它允許以比傳統攝影更寬的動態範圍捕獲圖像。
HDR 圖像通常使用多次曝光來捕獲,並且該技術已經存在了很長時間。 直到最近,該技術才足夠先進,可以一次拍攝 HDR 圖像。
HDR 攝影最著名的用途之一是天文攝影。
天文學家通過單次曝光捕獲圖像。 這些圖像被組合以創建具有比單次曝光更寬的動態範圍的合成圖像。
計算攝影的好處:
使用計算攝影有很多好處,如果您要在攝影中使用該技術,了解它們很重要。 以下是一些最大的好處:
更好的圖像質量
計算攝影的最大好處之一是讓您的圖像看起來更好。 有許多不同的技術可用於提高照片的圖像質量。
其中包括圖像去噪、圖像穩定和降噪等技術。
Morpho 繼續改進計算攝影和 #AI 智能手機攝影師的軟件。 #金魚草峰會 pic.twitter.com/NhmwMfqT8a
-高通(@Qualcomm) 2020 年 12 月 2 日
該技術還可以提高使用舊相機拍攝的照片的圖像質量。
這是因為許多用於使圖像看起來更好的舊技術無法在較新的相機中實現。
更快的圖像捕獲
計算攝影最明顯的好處之一是它比傳統攝影更快地拍攝圖像。
計算攝影允許在計算機上完成拍攝照片所需的大量工作。 這包括降噪、色彩校正和鏡頭校正等。
提高分辨率
計算攝影的另一個好處是,它可以捕捉比傳統攝影更高分辨率的圖像。
該技術基於許多與 HDR 攝影相同的原理,可用於創建具有寬動態範圍的圖像。
這意味著可以拍攝比傳統攝影更高分辨率的圖像。 可以捕獲的圖像至少是使用傳統相機拍攝圖像的 4 倍。
使用什麼類型的 AI 計算攝影?
人工智能驅動的計算攝影是一項非常新的技術,目前只有少數公司提供這項服務。 人工智能驅動的計算攝影主要有兩種類型。
超分辨率 (SR)
SuperResolution 是一種允許創建比原始圖像更清晰的高分辨率圖像的技術。 它使用人工智能將多個低分辨率圖像組合成一個高分辨率圖像。
HDR
HDR 圖像通常使用多次曝光來捕獲,並且該技術已經存在了很長時間。 直到最近,技術才足夠先進,可以一次拍攝 HDR 圖像。
視網膜
它是由 James D. MacKenzie 開發的一種計算攝影技術,並用於多種專業相機。 該技術基於許多與 HDR 攝影相同的原理,可用於創建具有寬動態範圍的圖像。
Retinex 用於創建具有寬動態範圍的圖像。 Retinex 是最著名的 AI 計算攝影類型,但它並不是唯一的一種。
結論
我們正在達到計算攝影變得越來越極端的地步。 借助 iPhone 13 pro 上的人像模式和電影模式等技術,我們現在可以創建看起來像是使用高端數碼單反相機拍攝的照片和視頻。
隨著這項技術的不斷改進,我們將創造出更加逼真的圖像。
您認為計算攝影將如何改變我們未來的拍照方式?
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