Wenn Sie den Auslöser drücken, um ein Foto zu machen, macht Ihr Telefon mathematische Probleme

Wenn Sie arm sind, ist die Strömungsmechanik besser, und wenn Sie sich trauen, fliegen Sie mit großer Kraft. Dies ist ein Witz, der in Luftfahrtkreisen verbreitet wird.

Es bezieht sich auf die Geschichte der Sowjetunion, die 32 Tonnen Edelstahl auf 3,2 Mach flog, was die Vereinigten Staaten zu dieser Zeit schockierte. Verglichen mit dem Aufklärungsflugzeug SR-71 Blackbird, das voller schwarzer Technologie ist, ist der Anflug der MiG-25 direkt und effektiv und verwendet direkt zwei Raketentriebwerke, um das Problem zu lösen.

Nach dem unkonventionellen Denken sowjetischer Ingenieure kann das "ziegelsteinförmige" Flugzeug problemlos mit Überschallgeschwindigkeit fliegen.

Bisher sollte das Beispiel des "Big Brick Flying" Musks Raumschiff-Prototyp sein, der die gleiche Wirkung wie die MiG 25 hat und nur kräftig Wunder vollbringt.

Überträgt man das interessante Gerede des Luftfahrtkreises auf den Bereich der Bildgebung, so lässt es sich auch angleichen.

Im digitalen Zeitalter kann die Qualität der Bildausgabe fast proportional zur Größe des Sensors sein. Je größer die Größe, desto größer der natürliche Vorteil. Mit den Fesseln der traditionellen physikalischen Optik ist es schwierig, "gegenzusteuern".

Der Smartphone-Sensor hat nur die Größe einer „Nagelkappe“ und ist durch seine Größe limitiert, das Linsendesign steckt in einem Dilemma. Beim traditionellen bildgebenden Denken gibt es das Gefühl, vom Feind angegriffen zu werden, und es ist schwierig, die Obergrenze der Physik zu durchbrechen, geschweige denn einige willkommene Innovationen zu machen.

Bis die erste Generation von Google Pixel veröffentlicht wurde und mit einem Schlag die Krone von DxOMark gewann. Damals erkannte man nach und nach den Reiz der „Computerfotografie“.

Bei der Einführung der iPhone 12-Serie hat Apple lange Zeit damit verbracht, die Weiterentwicklungen und Funktionserweiterungen vorzustellen, die die "Computerfotografie" auf dem iPhone mit sich bringt.

Man kann sagen, dass die Computerfotografie zu dieser Zeit zu einem Trend geworden ist und im Vergleich zur Stagnation der traditionellen physikalischen Optik ein größeres Potenzial zu haben scheint, und sogar das Reich des "Big Bricks Flying" kann allein durch Algorithmen erreicht werden.

In der Vergangenheit war der Algorithmus vielleicht nur das i-Tüpfelchen, die Farbe des Bildes besser zu machen, die Nachtszene ist sauberer und die Hintergrundbeleuchtung ist klarer, aber in letzter Zeit ist die Verarbeitung von "Bildern" in MIX 4 und iOS 15 ist nicht nur auf dem Niveau "gutaussehend" geblieben.

Das größte Highlight von Mi MIX 4 ist der Vollbildmodus, der durch die Underscreen-Kameratechnologie realisiert wird. Das Konzept des Vollbildes wird sukzessive umgesetzt, wobei neben den Durchbrüchen in der Bildschirmtechnologie auch die Computerfotografie eine große Rolle gespielt hat.

Derzeit verwendet der CUP-Bereich-Bildschirm Technologien wie "kleine Pixel" und "transparente Drähte", um Beugungseffekte zu vermeiden und die Lichtdurchlässigkeit zu verbessern, aber im Vergleich zu gewöhnlichen OLED-Bildschirmen beträgt seine Lichtdurchlässigkeit immer noch weniger als 20%.

Vor Xiaomi MIX 4 kündigte OPPO auch einen eigenen Prototyp einer Under-Screen-Kamera an und sagte, dass das nächste Ziel darin besteht, die Lichtdurchlässigkeit auf 40% zu erhöhen, aber es gibt noch viel Platz für die traditionellen 90%.

Und diese Lücke wurde der "Computerfotografie" überlassen, die die physikalische Optik zu einer Reihe mathematischer Probleme machte.

Laut Xiaomi werden die MIX4-Kameras nacheinander entsprechend dem Bildschirm in der Produktionslinie kalibriert, und dann wird das "Beugungsmodell" verwendet, um den Beugungseffekt zu reduzieren und Vorgänge wie Multi-Frame-HDR, Rauschen auszuführen Reduzierung und Entnebelung Führen Sie eine Reihe von Details, Farboptimierungen usw. durch.

Durch eine solche Operation kann durch unsere vorherige tatsächliche Messung grundsätzlich ein Selfie-Effekt von fast 80% erzielt werden. Die Aufrufe dieser Algorithmen sind jedoch auf die eigenen Kamera-Apps beschränkt. Sie sind noch nicht für Dritte oder gezielte Optimierungen Dritter zugänglich. Es ist einfach, den Front-End-Aufruf der Drittanbieter-App zu "entlarven".

In iOS 15 hat Apple zudem "Algorithmen" verwendet, um einen optischen Defekt der iPhone-Kamera zu beheben.

Ab der iPhone 11-Serie erscheinen aufgrund des Designs der Linsengruppe bei Aufnahmen mit einer Punktlichtquelle vor allem nachts "Geisterbilder", als ob es in der realen Welt einen transparenten Spiegel gäbe.

Ob auf Weibo oder Reddit, es wurde viel diskutiert, bis zum Erscheinen der iPhone 12-Reihe hat Apple noch keine Änderungen daran vorgenommen und das Geisterbild blieb gleich.

Im iOS 15 Beta 4 Update hat Apple Algorithmen verwendet, um mit Geisterbildern in einigen Fotos umzugehen. Zusätzlich zum Wischen erkennt diese Funktion von iOS 15 Beta 4 automatisch Geisterbilder basierend auf dem Inhalt des Bildes.

Auf diese Weise sind Landschaftsfotos leichter zu beurteilen, während sie in Innenräumen möglicherweise nicht so effektiv sind und Geisterbilder immer noch vorhanden sind.

Und unter Reddit-bezogenen Beiträgen können Geister vom iPhone XS bis zum iPhone 12 Pro Max optimiert werden, nicht nur auf die neuesten Modelle beschränkt. Mit dem Erscheinen der offiziellen Version von iOS 15 im September glaube ich, dass das Problem des "Ghosting" noch besser beseitigt wird.

Im Bereich der traditionellen Bildgebung lassen sich "Geisterbilder" nur vermeiden, und es ist schwierig, sie durch optisches Design vollständig zu eliminieren. Das Ultra-Weitwinkelobjektiv verwendet übertrieben große Linsen und spezielle Linsen wie verschiedene asphärische Linsen im Inneren, um "Defekte" zu vermeiden.

Apples Einsatz von Algorithmen zur Lösung optischer Defekte kann als ein neuer Weg beschrieben werden, der aus dem Trägheitsdenken traditioneller Bildgebungshersteller herausspringt, Materialien auf Linsen zu stapeln, um Defekte zu beheben.

Ich erinnere mich, dass Jon McCormack, Apples Vice President of Software und verantwortlich für das Bildgebungssystem des iPhones, in einem Interview nach der Konferenz der iPhone 12-Serie sagte: „Die Denkweise von Apple ist nicht dieselbe wie die von professionellen traditionellen Bildgebungsherstellern.“ "Unser Ziel ist es, dass jeder seine eigene Geschichte erzählt."

Das heißt, im Vergleich zu Produkten mit Tool-Attributen wie Micro-Single und SLR sind Smartphone-Bilder eher aus der Perspektive des Benutzers, wie zum Beispiel Farboptimierung durch Algorithmen, Multi-Frame-Synthese von "Nachtszenen", HDR usw. .

Gleichzeitig sind Smartphones derzeit das einzige Gerät, das Sammeln, Bearbeiten, Verarbeiten und Teilen in einem vereinen kann, mit Sonderstatus. Dies ist auch der Fall, aus dem die "Computerfotografie" hervorgegangen ist, die im Bereich der traditionellen Fotografie als "Schwert nach vorne lehnend" gilt.

Anders als die aktuellen professionellen Imaging-Hersteller, einschließlich der Hersteller von Mobiltelefonen, haben sie die revolutionäre Innovation von Camera 3.0 erforscht. (Kamera 1.0 ist das Filmzeitalter und 2.0 ist das digitale Zeitalter, das sich vom Bereich der Chemie in den Bereich der Physik bewegt.)

Die Multi-Linsen-Kamera Light L16 wurde vom Wall Street Journal als "Zukunft der Kameras" bezeichnet, und National Geographic nannte sie sogar eine revolutionäre Kamera.

Sein Aufnahmeprinzip ähnelt nun dem Multi-Kamera-System eines Smartphones: 16 Objektive (Weitwinkel, Tele, Mittel-Tele etc.) nehmen gemeinsam an der Bildgebung teil und geben schließlich ein „fehlerfreies“ Foto aus.

Sobald das Konzept von Light L16 herauskam, wurde es gleichzeitig zum Liebling der Medien, es erhielt auch 30 Millionen US-Dollar an Investitionen von Google Ventures, aber das Produkt wurde ständig geprellt und verschoben.

Die Light L16-Kamera, die schließlich auf den Markt kam, vervollständigte die ursprüngliche Vision nicht, abgesehen von dem Durcheinander an Hard- und Software. Nachdem er den Kameraeditor Ki_min von Mobile01 in der Provinz Taiwan getestet hatte, stellte er fest, dass die sogenannte Multi-Linsen-Algorithmus-Synthese eigentlich ein einfacher digitaler Zuschnitt ist und viele Funktionen nicht implementiert wurden.

Das Wichtigste ist, dass Light L16 keine Rechenleistung hat, um die "one-stop"-Verarbeitung in der Maschine zu lösen, und dennoch die Unterstützung einer Computerplattform auf PC-Ebene benötigt, um die endgültige Ausgabe zu vervollständigen.

Rückblickend sollte Light L16 nur als Halbzeug betrachtet werden, und weniger ist eigentlich die Rechenplattform und der Algorithmus. Der Erfolg, große mediale Aufmerksamkeit zu erregen und zum Liebling der Medien zu werden, beruht eigentlich auf dem Imaging-Konzept, also dem Algorithmus, und jetzt heißt es "Computerfotografie".

Das anfängliche Erscheinen der „Computerfotografie" sollte eigentlich die Unzulänglichkeiten der kleinen lichtempfindlichen Komponenten von Mobiltelefonen ausgleichen. Mit der Zunahme der Rechenleistung von Chips hat sich die Smartphone-Bildgebung allmählich zu einem langen Konkurrenzpfad entwickelt, der „Computational Fotografie" eine volle Verbesserung.

Jetzt, mit der Optimierung des Algorithmus, ist der CUP-Vollbildschirm ausgereift, und das "Geisterbild", das einst Linsendesigner geplagt hat, verschwindet. Die Computerfotografie übernimmt nicht mehr die Rolle der "Optimierung", sondern rückt nach und nach in den Vordergrund und wird zu einem wesentlichen Bestandteil der Verbesserung der Bildqualität und Abbildungsqualität.

Wenn die Light L16 damals den aktuellen "Algorithmus" hatte, denke ich, dass es eine zukünftige Möglichkeit für die Kamera sein könnte, aber es ist nicht die Kamera 3.0, es ist "Computerfotografie".

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Ai Faner | Ursprünglicher Link · Kommentare anzeigen · Sina Weibo