कैसे आपका फोन सबसे अच्छा संभव फोटो लेने के लिए जादू के पीछे काम करता है

स्मार्टफोन हमारे द्वारा लिए जाने वाले सबसे अच्छे कैमरे बनने की दिशा में एक लंबा सफर तय कर चुके हैं। मेगापिक्सल, मल्टीपल लेंस, ऑप्टिकल जूम, इमेज स्टेबिलाइजेशन और विभिन्न अन्य अपग्रेड के माध्यम से एक लंबी यात्रा ने हमें आज के हैंडसेट के लिए तैयार कर दिया है, लेकिन आज, एक शानदार फोटो कैप्चर करने का अधिकांश काम सॉफ्टवेयर की तरफ हो रहा है।

फोन कैमरे उनसे जुड़ी अतिरिक्त जानकारी के एक टन के साथ तस्वीरें ले सकते हैं, जिसमें प्रकाश व्यवस्था, रंग, तीव्रता, फोकस और इतने पर डेटा शामिल हैं। डेटा के इन अतिरिक्त बिट्स का उपयोग फोटो को बदलने के बाद किया जा सकता है।

एक पल में कई तस्वीरें खींचना भी कम्प्यूटेशनल फोन फोटोग्राफी के इस नए युग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, क्योंकि तस्वीरों की तुलना, विश्लेषण, और रंगों को समायोजित करने, फ़ोकस फोकस करने और एक छवि के लिए कई अन्य स्मार्ट ट्रिक्स लागू करने के लिए की जा सकती है। ये तरकीबें और उनके नीचे मशीन सीखने वाले नेटवर्क फोन निर्माताओं के बीच भिन्न होते हैं, लेकिन कुछ व्यापक तकनीकें हैं जिनका वे उपयोग कर रहे हैं।

हाई डायनेमिक रेंज (HDR) कुछ समय के लिए टीवी और मूवी स्ट्रीमिंग सेवाओं के साथ-साथ स्मार्टफोन कैमरों पर भी हमारे साथ रही है। यह विचार चित्र के सबसे गहरे और हल्के दोनों क्षेत्रों में विवरणों को दृष्टिगत रखने के लिए है - उदाहरण के लिए, किसी चमकदार खिड़की के सामने खड़े व्यक्ति की तस्वीर लेते समय सिल्हूट के प्रभाव से बचने के लिए।

कई एक्सपोज़र के साथ कई तस्वीरें लेने से, स्मार्टफोन तस्वीर के सभी क्षेत्रों में विवरणों को हड़प सकता है, प्रभावी रूप से छवि के विभिन्न वर्गों के लिए विभिन्न प्रसंस्करण नियमों को लागू कर सकता है। चमकीले धब्बों को एक निश्चित ट्विक मिलता है, डार्क स्पॉट को एक और ट्विक मिलता है, और इसी तरह जब तक कि तस्वीर संतुलित न हो जाए।

जैसा कि Google बताते हैं , इन एचडीआर प्रभावों में सुधार हो रहा है क्योंकि फोन तेजी से बढ़ते हैं और एल्गोरिदम अधिक स्मार्ट हो जाते हैं। वे अधिक प्राकृतिक दिखने वाले और अधिक संतुलित हो रहे हैं, और अब उन्हें फोन स्क्रीन के माध्यम से वास्तविक समय में पूर्वावलोकन किया जा सकता है, बजाय शटर बटन दबाए जाने के बाद सब कुछ किया जा रहा है।

लाखों छवियों के पुस्तकालयों पर प्रशिक्षित किए गए एल्गोरिदम के माध्यम से जो कुछ भी बेहतर हो रहा है, वह बेहतर है, एक तस्वीर के विभिन्न वर्गों को एक साथ वापस सिलाई जा सकती है। उपयोगकर्ता के लिए, इस बात पर कोई संकेत नहीं होना चाहिए कि फोन ने एक साथ कई एक्सपोज़र खींच लिए हैं और अलग-अलग छवियों को अलग-अलग करने के लिए उनमें से अलग-अलग खंडों का इलाज किया है: यह बस एक तस्वीर की तरह दिखना चाहिए, एक पल में तड़क।

पोर्ट्रेट मोड बिल्ट-इन स्मार्टफोन फीचर के रूप में रोल आउट करने के लिए बहुत पहले कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी ट्रिक्स में से एक था, और एचडीआर की तरह, परिणाम समय के साथ अधिक प्रभावशाली और अधिक सटीक हो रहे हैं। मल्टीपल लेंस और डेप्थ सेंसर्स (यदि फोन उनके पास है) की जानकारी को तंत्रिका नेटवर्क से स्मार्ट अनुमानों के साथ जोड़कर यह पता लगाया जाता है कि तस्वीर के किन हिस्सों को धुंधला होना चाहिए और किसे नहीं।

फिर से, कई चित्रों को संयोजन में इस्तेमाल किया जा सकता है, उनके बीच कभी-थोड़े अंतर के साथ छवि-प्रसंस्करण एल्गोरिदम बता रहा है कि कौन सी वस्तुएं कैमरे की तुलना में दूसरों की तुलना में करीब हैं - और किन पिक्सल को धुंधला होने की आवश्यकता है। इन एल्गोरिदम को यह निर्धारित करने के लिए भी तैनात किया जा सकता है कि फोटो शुरू करने के लिए एक चित्र शॉट के लिए उपयुक्त है या नहीं।

हाल के सुधार मिश्रण में अधिक डेटा जोड़ रहे हैं, जैसे कि छवि के कौन से क्षेत्र दूसरों की तुलना में आंशिक रूप से तेज हैं, जो फिर से संकेत कर सकते हैं कि कैमरे से कितनी दूर है। आप साल-दर-साल प्रगति देख सकते हैं: कैमरे अधिक विस्तार और नए संकेतों को कैप्चर करते हैं, और एआई प्रसंस्करण एक तैयार छवि में सब कुछ एक साथ रखने में बेहतर होता है।

हालांकि सॉफ्टवेयर के कारण हर कदम आगे नहीं है। नवीनतम iPhone 12 हैंडसेट के प्रो मॉडल पर LiDAR की शुरूआत का मतलब है कि अधिक गहराई से डेटा को शुरुआत से ही कैप्चर किया जा सकता है, और सॉफ़्टवेयर अपग्रेड सॉफ़्टवेयर के साथ प्रगति जारी रखेंगे।

कम रोशनी वाली फोटोग्राफी

हमने हाल के वर्षों में कम प्रकाश वाली फोटोग्राफी में कुछ शानदार छलांगें देखी हैं , और यह काफी हद तक कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी के कारण है। फिर, विचार यह है कि एक न्यूनतम करने के लिए शोर रखने के दौरान कई सेटिंग्स के साथ कई फ़ोटो को एक साथ संयोजित किया जाता है, ताकि अधिक से अधिक विवरण मिल सके। इस प्रकार का प्रसंस्करण अब इतना अच्छा है कि यह रात के समय को दिन के समय के समान बना सकता है।

यहां जो समझौता किया गया है वह समय है: कम-प्रकाश फोटो मोड को अधिक प्रकाश पकड़ने के लिए और अधिक सेकंड की आवश्यकता होती है जितना वे संभवतः कर सकते हैं। पिक्सेल फोन पर एस्ट्रोफोटोग्राफी मोड के मामले में , आपको कैप्चर खत्म होने में कई मिनटों का इंतजार करना पड़ सकता है, और प्रयोग करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए फोन को पूरी तरह से रखने की आवश्यकता है।

अतिरिक्त समय और कैमरा स्थिरता की आवश्यकता होने के बावजूद, यह मुश्किल से विश्वसनीय है कि अब हम एक मध्यम श्रेणी के फोन के साथ तारों वाले आकाश की तस्वीरें ले सकते हैं जो जेब में फिट बैठता है। न्यूरल नेटवर्क पर न्यूरल नेटवर्क को ढेर किया जाता है, कुछ को प्रकाश के बेहोश बिंदुओं को बाहर करने के लिए समर्पित किया जाता है और अन्य अन्य मुश्किल समस्याओं को हल करते हैं - जैसे कि इस तरह के चुनौतीपूर्ण शॉट में सफेद संतुलन कैसे बनाए।

यह तकनीक लगातार आगे भी बढ़ रही है। इसके पीछे के तंत्रिका नेटवर्क एक तस्वीर के किन हिस्सों को पहचानने में अधिक निपुण हो रहे हैं, काम कर रहे हैं कि अंधेरे में वस्तुओं पर कैसे ध्यान केंद्रित करें और उन्हें जितना संभव हो उतना तेज करें, और एक गहरे आकाश और एक अंधेरे पहाड़ के बीच के अंतर की पहचान करें- आप अचानक सितारों के साथ समाप्त नहीं होते हैं जो पूरी तरह से चमकदार नीले आकाश में हैं।

कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी के लाभ वहाँ बंद नहीं करते हैं। शोर को कम करने और साथ ही तीखेपन को बढ़ाने के लिए कई फ्रेमवर्क का विश्लेषण और एल्गोरिदम के माध्यम से धक्का दिया जा सकता है, जो कि एक ऐसा क्षेत्र है जो Apple के डीप फ्यूजन कवर को कवर करता है। यह कई एक्सपोज़र को देखता है और फिर कुरकुरा विस्तार के विकल्पों को चुनने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता तकनीकों को लागू करता है, कभी-कभी व्यक्तिगत पिक्सेल के स्तर तक नीचे। अंतिम तस्वीर कई स्नैप्स के सभी सर्वश्रेष्ठ बिट्स को निकालती है जिन्हें लिया गया है।

Pixel Binning एक अन्य संबंधित तकनीक है जिसे आपने टॉप-एंड स्मार्टफोन कैमरों की बात करते हुए सुना होगा। यह अनिवार्य रूप से एक कैमरा सेंसर में कई पिक्सल की जानकारी का उपयोग करता है, एक तैयार छवि में सुपर-सटीक पिक्सेल - इसका मतलब है कि समाप्त चित्र कैमरा की मेगापिक्सेल रेटिंग की तुलना में छोटे हैं, लेकिन वे तेज और स्पष्ट भी होना चाहिए।

यह लाखों अलग-अलग पिक्सेल में मिलीसेकंड में बहुत अधिक छवि प्रसंस्करण है, लेकिन आधुनिक-प्रमुख फ्लैगशिप स्मार्टफ़ोन में पैक की जाने वाली शक्ति का मतलब है कि वे रख सकते हैं। डिजिटल ज़ूम बनाने के लिए समान सिद्धांत लागू किए जा रहे हैं और ऑप्टिकल ज़ूम भी अच्छा है। अभी यह बजट और मिड-रेंज फोन से प्रीमियम हैंडसेट को खड़ा करने में भी मदद करता है, क्योंकि उनके पास अतिरिक्त प्रोसेसर की गति और मेमोरी है जो इस अनुकूलन के सभी को संतोषजनक गति से प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

RAW प्रारूप ( Apple PRORAW सहित ) अभी भी कई फोन पर उपलब्ध हैं यदि आप सिर्फ कैमरे द्वारा कैप्चर किए गए सभी डेटा चाहते हैं और सोचते हैं कि आप एल्गोरिदम से बेहतर काम कर सकते हैं। हालाँकि, कम्प्यूटेशनल फ़ोटोग्राफ़ी ने अब बाज़ार में हर फोन को अधिक या कम सीमा तक सीप कर दिया है: हम में से अधिकांश इसे सुधार लाने के लिए खुश हैं, तब भी जब समाप्त छवि का मिलान नहीं होता है जो हमने वास्तव में देखा था।

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