Appleの派手な写真の再照明オプションは、最も安いスマートフォンでもすぐに機能する可能性があります

最も高価なスマートフォンでさえ、最も高価なデジタルカメラの画質に匹敵することはできませんが、強力なプロセッサを自由に使用できるため、スマートフォンを使用すると、スナップした写真でさらに多くのことができます。iPhoneのポートレートモードは良い例で、スナップした後に写真の照明を微調整できますが、これはAppleのハイエンド携帯電話に限定された機能です。グーグルとカリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者は、最も基本的なカメラ付き電話でさえ、この機能を再現する方法を発見し、さらに良い結果をもたらしました。

Appleのポートレートモードでは、背面にあるスマートフォンの複数のカメラを使用して同じシーンの写真を複数撮影し、ソフトウェアで相互に比較して、画像の深度マップを自動的に生成します。素人の言葉で言えば、深度マップは、シーン内のオブジェクトがカメラからどれだけ離れているかを定義する画像の単純な白黒表現です。ポートレートモードでは、人物やペットなどの前景オブジェクトを画像の背景から分離できるため、画像をぼかして、人間の目を最も重要な部分に引き付けることができます。しかし、iOSのPortrait Lightingが人の顔の特徴を区別できるため、完全に偽造された照明調整が可能な限り自然で本物のように見えます。

GoogleResearchとUCSan Diegoの研究者が示したように、写真を撮った後に照明を変更するなどの機能は、背面に複数のカメラを備えた超高価なスマートフォンをすぐに必要としないかもしれません。来週カリフォルニア州ロサンゼルスで開催される2019Siggraph会議で発表された論文で、研究者たちは、適切にトレーニングされたAIが同じ機能を再現する方法を詳しく説明していますが、基本的なカメラ付き携帯電話のハードウェアと間違いなくより良い結果が得られます。

このプロセスに使用されるニューラルネットワークは、比較的少数の人口統計およびサンプルグループでトレーニングされました。わずか18人が特別に構築されたライトステージに配置され、307の異なる方向から発する光の球に囲まれながら7つの異なる角度から撮影されました。研究者によると、その結果は、人間の顔がさまざまな方向から来る光に現れ、反応する何百もの方法を示す、はるかに大きな人間の肖像画のデータベースを生み出しました。「白人男性7人、アジア人男性7人、白人女性2人、アジア人女性1人、アフリカ系女性1人」を含む被験者の人口統計は、肌の色が薄い人に偏っていたため、研究者はトレーニングセットを選択的かつ手動で組み立てました少数派を過小評価することを避けるため。

これらの結果を分析することで、AIは既存の写真に同じ結果を適用して、オプションで背景を変更するなど、被験者の顔のほぼすべての照明条件を再現する方法を学ぶことができたと研究者は主張しています。比較のために、AppleのPortrait Lighting機能は、iOS 13が秋に到着したときに、6つの異なる再照明オプションのみを提供します。この新しいアプローチにより、理論的には、ユーザーは3D空間内の任意の場所に光源を再配置でき、被写体の顔の正確な影や色など、適切な結果が画像に適用されます。

研究者たちは、この技術がわずか160ミリ秒で640x640ピクセルの画像を生成できることを誇っています。これは、スマートフォンの画面にリアルタイムのスケーリングされたプレビューを生成するのに十分な速度です。しかし、最新のスマートフォンで撮影された完全な12メガピクセルの画像を処理するには、約4.7秒の数値計算に相当します。正確にリアルタイムではなく、研究チームは、結果を達成するためにどのような種類のプロセッサが使用されたかについて詳しく説明していません。デスクトップワークステーションであった可能性があります。しかし、モバイルプロセッサは毎年確実にパフォーマンスの向上を確認しており、このテクノロジーがAndroidなどのモバイルOSに実装された場合、処理の重い作業は常にクラウドと強力なサーバーにオフロードされる可能性があり、処理時間は取るに足らないものになります。

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