Blaupause für die Zukunft der Fotografie - Computerfotografie

Autor: Lewis Jackson
Erstelldatum: 13 Kann 2021
Aktualisierungsdatum: 14 Kann 2024
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Blaupause für die Zukunft der Fotografie - Computerfotografie - Bewertungen
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Wir stehen vor der zweiten Woche des Fotowettbewerbs #ShotOnSnapdragon und damit vor einem genaueren Blick darauf, wie Plattformen wie die Qualcomm (R) Snapdragon (TM) 855 Mobile Platform die Möglichkeiten für die Fotografie Ihres Smartphones verbessern. Wenn Sie dies noch nicht getan haben, lesen Sie unbedingt unsere Tipps, um Ihre fotografischen Fähigkeiten zu verbessern.

Aufbauend auf dem letzten Blick auf Image Signal Processors (ISP) untersuchen wir heute, wie die ISP-Technologie Qualcomm Spectra (™) in Kombination mit den Funktionen für Computerfotografie die Bilder Ihres Smartphones auf ein völlig neues Niveau heben. Mit rechnergestützter Fotografie sind fortschrittliche Bildgebungstechniken gemeint, die die regulären Fähigkeiten der digitalen Fotografie verbessern und erweitern. Einige von ihnen ermöglichen es Fotografen, ihre Bilder manuell zu optimieren, während andere subtil im Hintergrund arbeiten, um sicherzustellen, dass Ihre Bilder immer optimal aussehen. Tauchen wir ein.


Mobile Plattformen zum Knabbern von Bilddaten

Während ein ISP sich perfekt für normale Fotografie- und Videoaufnahmeaufgaben eignet, erfordern fortgeschrittenere Algorithmen für die Computerfotografie leistungsfähigere Hardware. Zu den Anwendungsfällen gehören Software-Bokeh-Blur für einen professionellen Tiefenschärfeeffekt, High Dynamic Range-Farbverarbeitung, Multi-Kamera-Aufnahmen, elektronische Bildstabilisierung (EIS) und überlegene digitale Zoomfunktionen.

Snapdragon Mobile Platforms bestehen aus vielen verschiedenen Verarbeitungsteilen, die jeweils ihre eigenen Besonderheiten und Funktionen aufweisen. Viele davon eignen sich für die erweiterte Bildverarbeitung. Snapdragon Mobile-Plattformen enthalten neben der Allzweck-CPU und dem Bildaufzeichnungs-ISP von Qualcomm Spectra eine Qualcomm Hexagon Digital Signal Processor (DSP) und eine Qualcomm Adreno Graphics Processing Unit (GPU) beide sind gut geeignet, um fortgeschrittene Bildgebungsalgorithmen zu entwickeln. Die plattformübergreifende Verwendung dieser Komponenten ist in der Mobilbranche als heterogene Verarbeitung bekannt.


Die Kombination der Funktionen mehrerer SoC-Verarbeitungskomponenten verbessert die Leistung und Energieeffizienz von Computerfotografie auf einer Snapdragon Mobile-Plattform

Jede dieser Verarbeitungseinheiten ist bei verschiedenen Arten von Algorithmen nützlich. CPUs bieten beispielsweise die beste Leistung, wenn der Algorithmus nicht sehr parallel ist und dies erfordert

Verzweigungsoperationen. Hochparallele Algorithmen, die häufig in Bildnachbearbeitungstechniken wie HDR und Objektentfernung zum Einsatz kommen, werden auf einer GPU deutlich schneller ausgeführt. Schließlich ist ein DSP die perfekte Verarbeitungseinheit für sensorgestützte Echtzeitanwendungen und maschinelle Lernaufgaben wie die Objekterkennung.

Smartphones mit Snapdragon-Technologie bieten beispielsweise die elektronische Bildstabilisierung (EIS), ohne dass zusätzliche mechanische Teile erforderlich sind. Durch Nachverfolgen der Bewegung von der Beschleunigungsmesser-Hardware des Telefons und Ausführen von Nachverfolgungsalgorithmen auf der Adreno-GPU kann der Spectra ISP zur richtigen Zeit ein sehr stabil aussehendes Bild aufnehmen. Dies verhindert, dass Ihre Bilder unscharf werden, auch wenn Sie keine festen Hände haben.

Der neueste ISP Qualcomm Spectra 380 im Snapdragon 855 und Qualcomm Spectra 350 im Snapdragon 730 enthalten spezielle CV-ISP-Verarbeitungskomponenten (Computer Vision) für eine noch effizientere Beschleunigung. Auf diese Weise kann der CV-ISP selbst die Objekterkennung, den Hintergrundaustausch und die Echtzeit-4K-HDR-Bokeh-Unschärfe ausführen, wodurch Verarbeitungsressourcen auf der CPU, der GPU und dem DSP für die Ausführung anderer Prozesse freigesetzt werden.

Fotografie schlauer machen

Software Bokeh Schärfentiefe

Porträtmodi und Software-Bokeh sind zu einem festen Bestandteil von Smartphone-Kameras geworden. Mit DSLR-ähnlichen Unschärfen, verschiedenen Lichteffekten und sogar Hintergrundersatzeffekten können Sie das Erscheinungsbild Ihrer Bilder drastisch verändern.

Um einen Software-Weichzeichnungseffekt zu erzielen, benötigt die Kamera Tiefeninformationen zu der Szene, in der Sie aufnehmen. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, eine spezielle Tiefenkamera wie einen Flugzeitsensor zu verwenden, um die tatsächliche Entfernung zu erfassen. Alternativ kann ein Telefon mit zwei Kameras gleichzeitig ein Bild mit zwei unterschiedlichen Brennweiten aufnehmen. Snapdragon Mobile Platforms unterstützen mehrere Kameras, falls ein Smartphone-Hersteller diese Technologie implementieren möchte. Eine alternative Methode, die von vielen Einzelkameras verwendet wird, besteht darin, sehr schnell hintereinander Bilder an mehreren Fokuspunkten aufzunehmen.

Sobald das Telefon Daten mit mehreren Brennweiten hat, werden Stereo- Algorithmen angewendet, die ähnlich wie unsere Augen funktionieren, um zu erkennen, welche Objekte im Vordergrund und welche im Hintergrund sind. Ein zweiter Unschärfealgorithmus wird dann auf das Bild angewendet, um nicht fokussierte Objekte zu mildern. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass das Fokusmotiv, das Ausmaß der Unschärfe und andere Effekte geändert werden können, nachdem das Foto aufgenommen wurde. Diese Daten können auch im HEIF-Bildformat gespeichert werden.

Software Bokeh aus Software Bokeh ein

Mit dem CV-ISP in den neuesten mobilen Snapdragon-Plattformen können Mobiltelefone nicht nur Fotos, sondern auch Live-Videos mit Bokeh-Unschärfe versehen. Der CV-ISP erzeugt in Echtzeit Bokeh-Unschärfen mit bis zu 4K, unterstützt aber auch einen hohen Dynamikbereich und 10-Bit-Qualität.

Überlegenes Zoomen

Zoomen Sie mit einer sehr nützlichen Fototechnik auf Motive, um das perfekte Bild zu rahmen. Einige Telefonkameras haben jedoch in der Vergangenheit den Digitalzoom verwendet, was die Qualität erheblich verringert, sobald Sie weit hineinzoomen. Optische Zoom- oder Teleobjektivkameras haben sich in dieser Hinsicht als hilfreich erwiesen, aber zusätzliche Kameras und Objektive können teuer sein. Es ist möglich, mit nur einer Kamera sehr gut gezoomte Bilder aufzunehmen, dank einiger cleverer Algorithmen und Hardware, um sie effizient auszuführen.

Die Qualcomm (R) OptiZoom (™) -Kamerafunktion wurde für die schnelle Aufnahme von 12 Bildern entwickelt. Algorithmen kombinieren Daten aus diesen 12 Aufnahmen, indem sie Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen Pixeln beobachten. Diese Subpixelunterschiede zwischen den Aufnahmen werden verwendet, um zusätzliche Details zu ermitteln und ein Bild mit höherer Auflösung und vielen zusätzlichen Details zu erstellen. Dies wird auch als hochauflösender Zoom bezeichnet und liefert weitaus bessere Ergebnisse als das digitale Beschneiden Ihres Bildes nach dem Drücken des Auslösers.

Beispiel für einen 2,6-fachen Digitalzoom Beispiel für einen 2,6-fachen Super Resolution-Zoom

Hoher Dynamikbereich (HDR)

Bei Szenen mit großen Hell-Dunkel-Unterschieden ist eine HDR-Verarbeitung erforderlich, um eine Über- oder Unterbelichtung zu vermeiden. Beispiele hierfür sind der Versuch, ein Objekt vor einem hell beleuchteten Hintergrund wie einem bewölkten Himmel zu fotografieren, oder Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen mit einer einzigen Lichtquelle.

Mit Snapdragon ausgestattete Smartphones erstellen Bilder mit hohem Dynamikumfang, indem mehrere Bilder mit jeweils unterschiedlichen Belichtungseinstellungen kombiniert werden. Durch dunklere Bilder werden Glanzlichter wie Sonne und Wolken korrekt belichtet, während durch hellere Belichtungen Glanzlichter im Dunkeln hervorgehoben werden. Algorithmen kombinieren Details aus all diesen Bildern zu einem Bild, das bessere Glanzlichter und Schatten bietet als ein Standardbild. Die „geisterbildfreie“ HDR-Technologie von Qualcomm Technologies verhindert außerdem unscharfe Kanten, indem Bewegungen auf der Aufnahme erkannt und entfernt werden.

HDR Aus HDR Ein

Hilft Ihnen, bessere Fotos zu machen

Moderne Smartphones bieten nicht nur großartige Kamera-Hardware, sondern auch modernste Verarbeitungstechniken und Tricks, um die immer kleinere Lücke mit professionellen DSLR-Kameras zu schließen. Snapdragon Mobile Platforms bilden das Herzstück vieler Geräte, die den Verbrauchern das Beste in der mobilen Fotografie bieten.

Fortgeschrittene Verarbeitung ist natürlich nur ein Teil des Bildes. Wenn Sie hervorragende Schnappschüsse machen möchten, lesen Sie unbedingt unsere Expertentipps, wie Sie das perfekte Bild aufnehmen können. Und vergessen Sie nicht, Ihre Beiträge beim #ShotOnSnapdragon-Fotowettbewerb einzureichen, um ein Smartphone mit Snapdragon 855 zu gewinnen.

Inhalt gesponsert von Qualcomm Technologies, Inc.

Qualcomm Snapdragon, Qualcomm Spectra, Qualcomm Adreno, Qualcomm Kryo, Qualcomm OptiZoom und Qualcomm Hexagon sind Produkte von Qualcomm Technologies, Inc. und / oder seinen Tochterunternehmen.

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