التصوير الفوتوغرافي الحسابي جاهز للتصوير

سافر أكثر من 87 مليون أمريكي دوليًا في عام 2017 ، وهو رقم قياسي وفقًا لمكتب السفر والسياحة الوطني الأمريكي. إذا كنت من بينهم ، فربما زرت وجهة مثل ستونهنج أو تاج محل أو خليج ها لونج أو سور الصين العظيم. وربما تكون قد استخدمت هاتفك لالتقاط صورة بانورامية ، وربما تدور حولك تمامًا باستخدام هاتفك لتصوير منظر واسع بدرجة 360 درجة للمناظر الطبيعية.

إذا نجحت - بمعنى عدم وجود أقسام غير متوازنة أو تظليل أو تحولات لونية - فقد واجهت مثالًا بسيطًا ولكنه فعال للتصوير الحسابي. ولكن في السنوات القليلة الماضية ، توسعت التصوير الحسابي إلى ما بعد هذه الاستخدامات الضيقة. لا يمكن أن يقدم لنا وجهة نظر مختلفة حول التصوير الفوتوغرافي فحسب ، بل يمكنه أيضًا تغيير الطريقة التي ننظر بها إلى عالمنا.

ما هو التصوير الحاسوبي؟

قام مارك ليفوي ، أستاذ علوم الكمبيوتر (الفخري) بجامعة ستانفورد ، المهندس الرئيسي في Google ، وواحد من رواد هذا المجال الناشئ ، بتعريف التصوير الضوئي على أنه مجموعة متنوعة من "تقنيات التصوير الحسابي التي تعزز أو تزيد من إمكانيات التصوير الرقمي الإخراج هو صورة عادية ، ولكن لا يمكن التقاطها بواسطة كاميرا تقليدية."

وفقًا لجوش هافتل ، مدير المنتجات الرئيسي في Adobe ، فإن إضافة عناصر حسابية للتصوير التقليدي يتيح فرصًا جديدة ، لا سيما لشركات التصوير والبرمجيات: "الطريقة التي أرى بها التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي هي أنها تتيح لنا فرصة للقيام بأمرين. أحد عليهم محاولة تعزيز الكثير من القيود المادية الموجودة داخل الكاميرات المحمولة."

يعد الحصول على هاتف ذكي لمحاكاة عمق الحقل الضحل (DOF) - علامة مميزة لصورة ذات مظهر احترافي ، نظرًا لأنه يفصل بصريًا الموضوع عن الخلفية - مثال جيد على ذلك. ما يمنع الكاميرا على جهاز رفيع للغاية ، مثل الهاتف ، من أن تكون قادرة على التقاط صورة باستخدام DOF الضحلة هي قوانين الفيزياء.

"لا يمكنك الحصول عليها بارز يقول هافتل: "عمق الحقل بمستشعر صغير حقًا" ، لكن المستشعر الكبير يحتاج إلى عدسة كبيرة ، وبما أن معظم الناس يريدون أن تصبح هواتفهم فائقة الرقة ، فإن المستشعر الكبير المقترن بعدسة كبيرة ضخمة ليس خيارًا. الهواتف مبنية على عدسات أولية صغيرة ومستشعرات صغيرة ، مما ينتج عمقًا كبيرًا من المجال يجعل كل الموضوعات قريبة وبعيدة التركيز.

يقول Haftel إن صانعي الهواتف الذكية والكاميرات البسيطة يمكنهم التعويض عن ذلك باستخدام التصوير الفوتوغرافي الحسابي "للغش عن طريق محاكاة التأثير بطرق تخدع العين". وبالتالي ، يتم استخدام الخوارزميات لتحديد ما يعتبر الخلفية وما يعتبر موضوعًا في المقدمة. ثم تحاكي الكاميرا DOF الضحلة عن طريق طمس الخلفية.

الطريقة الثانية التي تقول Haftel أن التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي يمكن استخدامها هي استخدام أساليب وتقنيات جديدة لمساعدة المصورين على القيام بأشياء غير ممكنة باستخدام الأدوات التقليدية. يشير Haftel إلى HDR (النطاق الديناميكي العالي) كمثال.

"HDR هي القدرة على التقاط صور متعددة في وقت واحد أو في تتابع سريع ، ثم دمجها معًا للتغلب على قيود قدرة المستشعر الطبيعية." في الواقع ، يمكن لـ HDR ، خاصة على الأجهزة المحمولة ، توسيع نطاق الدرجة اللونية بما يتجاوز ما يمكن لمستشعر الصور التقاطه بشكل طبيعي ، مما يتيح لك التقاط مزيد من التفاصيل في أخف الإبرازات وأظلم الظل.

عندما التصوير الفوتوغرافي الحسابي شورت

لم تكن جميع تطبيقات التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي ناجحة. هناك محاولتان جريعتان هما كاميرات Lytro و Light L16: بدلاً من مزج ميزات الصور التقليدية والحسابية (مثل iPhone ، وهواتف Android ، وبعض الكاميرات المستقلة) ، حاول Lytro و Light L16 التركيز فقط على التصوير الفوتوغرافي الحسابي.

كانت أول لعبة تضرب السوق هي كاميرا Lytro ذات الحقل الخفيف ، في عام 2012 ، والتي تتيح لك ضبط تركيز الصورة بعد التقاط الصورة. لقد تم ذلك عن طريق تسجيل اتجاه الضوء الذي يدخل الكاميرا ، وهو ما لا تفعله الكاميرات التقليدية. كانت التكنولوجيا مثيرة للاهتمام ، لكن الكاميرا واجهت مشاكل ، بما في ذلك دقة منخفضة وواجهة يصعب استخدامها.

وكان أيضا حالة استخدام ضيقة إلى حد ما. كما يشير ديف إتشلز ، مؤسس وناشر ورئيس تحرير "Imaging Resource" إلى أنه "مع التمكن من التركيز بعد أن كانت الحقيقة ميزة رائعة ، فإن فتحة الكاميرا كانت صغيرة جدًا ، ولم تتمكن من التمييز بين المسافات ما لم يكن هناك شيء قريب حقًا من الكاميرا."

على سبيل المثال ، لنفترض أنك تطلق النار على لاعب بيسبول على ماس بيسبول محلي. يمكنك التقاط صورة بالقرب من السياج والتقاط اللاعب أيضًا من خلال السياج ، حتى لو كان بعيدًا. ثم يمكنك بسهولة تغيير التركيز من السياج إلى اللاعب. ولكن كما يشير إيتشلز ، "كم عدد المرات التي تقوم فيها بالفعل بالتقاط صورة من هذا القبيل؟"

جهاز Light L16 هو جهاز أحدث يهدف إلى أن يكون كاميرا حسابية مستقلة ، وهي محاولة لإنتاج كاميرا رقيقة محمولة بجودة صورة وأداء على قدم المساواة مع كاميرا D-SLR متطورة أو كاميرا بدون مرآة. تم تصميم L16 مع 16 وحدة عدسة ومستشعر مختلفة في جسم كاميرا واحدة. قوي سوف البرمجيات على متن الطائرة بناء صورة واحدة من وحدات مختلفة.

أعجب Etchells في البداية بمفهوم Light L16. لكن كمنتج فعلي ، قال "لقد واجهت مجموعة متنوعة من المشاكل".

على سبيل المثال ، الضوء ، الكاميرا و ادعت شركة التصوير الفوتوغرافي التي تصنع Light L16 أن البيانات من كل تلك المستشعرات الصغيرة ستكون معادلة لوجود مستشعر واحد كبير. يقول اتشلز: "لقد ادعوا أيضًا أنها ستكون جودة D-SLR". ولكن في اختباراتهم الميدانية ، وجد Imaging Resource أن هذا لم يكن كذلك.

كانت هناك مشكلات أخرى ، بما في ذلك أن مناطق معينة من الصورة بها ضوضاء مفرطة ، "حتى في المناطق المشرقة من الصورة… ولم يكن هناك عملياً نطاق ديناميكي: الظلال موصولة فورًا" ، كما يقول إيتشلز ، وهذا يعني أنه في بعض مقاطع من الصور - بما في ذلك الصور النموذجية التي تستخدمها الشركة للترويج للكاميرا - لم يكن هناك أي تفاصيل في الظل.

يقول اتشيلس: "لقد كانت أيضًا مجرد كارثة في الإضاءة الخافتة". "لم تكن مجرد كاميرا جيدة ، هذه الفترة."

ماذا بعد؟

على الرغم من هذا النقص ، فإن العديد من الشركات تمضي قدماً في تنفيذ تطبيقات جديدة للتصوير الفوتوغرافي الحاسوبي. في بعض الحالات ، يغموضون الخط الفاصل بين ما يعتبر التصوير الفوتوغرافي وأنواع الوسائط الأخرى ، مثل الفيديو و VR (الواقع الافتراضي).

على سبيل المثال ، ستقوم Google بتوسيع تطبيق صور Google باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI) للميزات الجديدة ، بما في ذلك تلوين الصور بالأبيض والأسود. تستخدم Microsoft AI في تطبيق Pix الخاص بها لنظام iOS حتى يتمكن المستخدمون من إضافة بطاقات العمل بسلاسة إلى LinkedIn. سيقوم Facebook قريبًا بتطبيق ميزة "الصور ثلاثية الأبعاد" ، وهي "نوع جديد من الوسائط يتيح للأشخاص التقاط لحظات ثلاثية الأبعاد في الوقت المناسب باستخدام الهاتف الذكي للمشاركة على Facebook." وفي تطبيق Adobe Lightroom ، يمكن لمصوري الأجهزة المحمولة الاستفادة من ميزات HDR والتقاط الصور بتنسيق ملف RAW.

الواقع الافتراضي والتصوير الحاسوبي

في حين أن الأجهزة المحمولة وحتى الكاميرات المستقلة تستخدم التصوير الحسابي بطرق مثيرة للاهتمام ، حتى أكثر تأتي حالات الاستخدام القوية من عالم المنصات الواقعية الممتدة ، مثل VR و AR (الواقع المعزز). بالنسبة لجيمس جورج ، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لـ Scatter ، استوديو وسائط غامرة في نيويورك ، التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي يكون فتح طرق جديدة للفنانين للتعبير عن رؤاهم.

"في Scatter ، نرى أن التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي هو التكنولوجيا الأساسية التي تمكن التخصصات الإبداعية الجديدة التي نحاول الريادة… يمكن أن تبدأ إضافة الحوسبة في تجميعها ومحاكاة بعض الأشياء نفسها التي تفعلها أعيننا بالصور التي يرى جورج في أدمغتنا.

في الأساس ، يتعلق الأمر بالذكاء. نحن نستخدم أدمغتنا للتفكير وفهم الصور التي نتصورها.

يقول جورج: "لقد بدأت أجهزة الكمبيوتر في التطلع إلى العالم ورؤية الأشياء وفهم ما هي بالطريقة نفسها التي نستطيع بها". التصوير الفوتوغرافي الحسابي هو "طبقة مضافة من التوليف والذكاء تتجاوز مجرد التقاط صورة محض ولكنها في الواقع تبدأ في محاكاة التجربة الإنسانية في إدراك شيء ما."

يطلق على طريقة الانتثار باستخدام التصوير الحسابي التصوير الفوتوغرافي الحجمي ، وهو طريقة لتسجيل موضوع من وجهات نظر مختلفة ثم استخدام برنامج لتحليل وإعادة إنشاء كل وجهات النظر هذه في تمثيل ثلاثي الأبعاد. (يمكن أن تكون كل من الصور ومقاطع الفيديو حجمية وتظهر كصور ثلاثية الأبعاد تشبه ثلاثي الأبعاد يمكنك التنقل داخل تجربة VR أو AR). "أنا مهتم بشكل خاص بالقدرة على إعادة بناء الأشياء بأكثر من مجرد بطريقة ثنائية الأبعاد ، يقول جورج. "في ذاكرتنا ، إذا كنا نمشي من خلال مساحة في الواقع ، يمكننا أن نتذكر مكانًا مكانيًا في علاقة الأشياء ببعضها البعض."

يقول جورج إن Scatter قادر على استخراج وإنشاء تمثيل لمساحة "يمكن التنقل فيها بحرية تامة ، بالطريقة التي قد تكون قادرًا على نقلها مثل لعبة فيديو أو صورة ثلاثية الأبعاد. إنها وسيلة جديدة ولدت من التقاطع بين ألعاب الفيديو وصناعة الأفلام التي تمكن التصوير الفوتوغرافي والحساب السينمائي الحجمي ".

لمساعدة الآخرين على إنتاج واقيات VR للحجمي ، طورت Scatter DepthKit ، وهو تطبيق برمجي يتيح لصانعي الأفلام الاستفادة من مستشعر العمق من الكاميرات مثل Microsoft Kinect كملحق بكاميرا فيديو عالية الدقة. يقول جورج إنه عند القيام بذلك ، تنتج شركة DepthKit ، وهي مجموعة CGI وبرامج هجينة ، نماذج ثلاثية الأبعاد نابضة بالحياة "مناسبة للتشغيل في الوقت الفعلي في عوالم افتراضية".

أنتجت Scatter العديد من تجارب VR القوية مع DepthKit باستخدام تقنيات التصوير الحسابي وصناعة الأفلام. في عام 2014 ، تعاون جورج مع جوناثان مينارد لإنشاء فيلم "Clouds" ، وهو فيلم وثائقي يستكشف فن الكود الذي تضمن مكونًا تفاعليًا. في عام 2017 ، أنتجت Scatter تكييف VR استنادًا إلى فيلم Zero Days ، باستخدام VR لتزويد الجماهير بمنظور فريد داخل العالم غير المرئي للحرب السيبرانية - لرؤية الأشياء من منظور فيروس Stuxnet.

يعد "المبنى 3" واحدًا من أقوى المشاريع المرتبطة بـ DepthKit ، وهي تجربة حقيقة معززة للفنان الباكستاني أسد ج. مالك ، الذي تم عرضه لأول مرة في وقت سابق من هذا العام في مهرجان TriBeCa السينمائي. تتيح لك هذه التجربة أن تخطو ضابط حرس الحدود الأمريكي فعليًا عبر Microsoft HoloLens وتستجوب صورة ثلاثية الأبعاد حجرية ثلاثية الأبعاد تشبه الأشباح لشخص يبدو أنه مسلم (هناك ستة أحرف إجمالية يمكنك مقابلتها).

يقول جورج: "الأسد مواطن باكستاني هاجر إلى الولايات المتحدة للالتحاق بالجامعة ولديه بعض التجارب السلبية التي يتم استجوابها بشأن خلفيته ولماذا كان هناك. وقد صدمت من تلك التجربة ، وصمم" المبنى 3 ".

أحد مفاتيح ما يجعل التجربة مقنعة للغاية هو أن فريق مالك في 1RIC ، استوديو الواقع المعزز لديه ، استخدم DepthKit لتحويل الفيديو إلى صورة ثلاثية الأبعاد حجرية ، والتي يمكن استيرادها بعد ذلك إلى محركات ألعاب الفيديو في الوقت الحقيقي مثل Unity ، أو 3D أدوات الرسومات مثل Maya و Cinema 4D. عن طريق إضافة بيانات مستشعر العمق من Kinect إلى فيديو D-SLR من أجل وضع الهولوغرام بشكل صحيح داخل الفضاء الافتراضي AR ، يحول برنامج DepthKit الفيديو إلى الحسابية فيديو. يتم استخدام لوحة تدقيق بالأبيض والأسود لمعايرة D-SLR و Kinect معًا ، ثم يمكن استخدام كلتا الكاميرتين في وقت واحد لالتقاط الصور والفيديو الحجمي.

• 10 نصائح سريعة لإصلاح صورك السيئة 10 نصائح سريعة لإصلاح صورك السيئة
• 10 نصائح للتصوير الرقمي الأساسي بعد 10 نصائح للتصوير الرقمي الأساسي
• 10 نصائح سهلة والخدع لصور الهاتف الذكي أفضل 10 نصائح سهلة والخدع لصور الهاتف الذكي أفضل

نظرًا لأن تجارب AR هذه التي تم إنشاؤها باستخدام DepthKit متشابهة مع طريقة عمل ألعاب الفيديو ، فإن تجربة مثل "Terminal 3" يمكن أن تنتج تأثيرات تفاعلية قوية. على سبيل المثال ، يقول جورج إن مالك يسمح للصور المجسمة بتغيير شكلها أثناء استجوابهم: إذا أصبحت أسئلتك متهمة أثناء الاستجواب ، فإن صورة الهولوغرام تتحول إلى مواد مادية وتبدو أقل إنسانية. يقول جورج: "لكن عندما تبدأ في استدعاء سيرة الشخص وتجاربه الخاصة وقيمه ، يبدأ الهولوغرام في الواقع في ملء ويصبح أكثر واقعية."

ويقول إنه عند إنشاء هذا التأثير الخفي ، يمكنك التفكير في تصور المحقق وكيف يمكن أن يرى الشخص "مجرد شعار بدلاً من شخص حقيقي له هوية حقيقية وتفرد حقيقي". بطريقة ما ، يمكن أن تمنح المستخدمين مستوى أكبر من الفهم. يقول جورج: "من خلال سلسلة من المطالبات ، حيث يُسمح لك بطرح سؤال أو آخر ، فإنك تواجه تحيزاتك الخاصة ، وفي الوقت نفسه ، هذه القصة الفردية".

مثل معظم التقنيات الناشئة ، يشهد التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي حصته من النجاحات والإخفاقات. هذا يعني أن بعض الميزات المهمة أو التقنيات الكاملة قد يكون لها مدة صلاحية قصيرة. خذ Lytro: في عام 2017 ، قبل أن تشتري Google الشركة مباشرةً ، أغلق Lytro pictures.lytro.com ، لذا لم يعد بإمكانك نشر الصور على مواقع الويب أو وسائل التواصل الاجتماعي. بالنسبة لأولئك الذين يفتقدونها ، تتمتع Panasonic بخاصية التركيز الشبيهة بـ Lytro والتي يطلق عليها Post Focus ، والتي قامت بتضمينها في العديد من الكاميرات المتطورة والمرايا.

أدوات التصوير الفوتوغرافي الحسابية والميزات التي رأيناها حتى الآن هي فقط بداية . أعتقد أن هذه الأدوات ستصبح أكثر قوة وديناميكية وبديهية نظرًا لأن الأجهزة المحمولة مصممة بكاميرات وعدسات أحدث وأكثر تنوعًا ، ومعالجات أكثر قوة على متن الطائرة ، وقدرات أكبر على الشبكات الخلوية الموسعة. في المستقبل القريب جدًا ، قد تبدأ في رؤية الألوان الحقيقية للتصوير الفوتوغرافي الحسابي.