Алина Олешко
Интересуюсь всем, что связано с миром высоких технологий.

Как снимать лучшие фото на смартфон благодаря вычислительным технологиям

Как снимать лучшие фото на смартфон благодаря вычислительным технологиям
Все фото © Rob Layton

Каждый раз, когда вы делаете фото на свой смартфон – в зависимости от марки и модели – он может выполнять более триллиона операций только с одним этим изображением.

Да, вы ожидаете, что он будет выполнять обычные функции, вроде автофокусировки и автоэкспозиции, которые являются отличительной чертой фотосъёмки по принципу «наведи и снимай».

Но ваш смартфон также может снимать и складывать несколько кадров (иногда даже до того, как вы нажмёте кнопку спуска затвора), захватывать самые яркие и самые тёмные части в сценах, усреднять и объединять экспозиции и визуализировать ваш снимок в трёхмерном формате, чтобы искусственно размыть фон на фото.

Термин для всего этого – вычислительная фотография. Он в основном означает, что съёмка фото происходит посредством ряда цифровых процессов, а не чисто оптических. Коррекция и обработка изображения происходит в режиме реального времени, а не в формате пост-продакшн с использованием программного обеспечения для редактирования.

Вычислительная фотография упрощает фотосъёмку, поскольку в телефоне можно сделать всё – захват изображения, редактирование и отправку, причём, большая часть тяжёлой работы выполняется прямо во время съёмки фото.

Смартфон или камера?

Для рядового пользователя это означает, что смартфон теперь конкурирует, а во многих случаях даже превосходит дорогие зеркальные камеры. Возможность создавать профессионально выглядящие фотографии уже находится у вас в руках.

Это фото при слабом освещении сделано на iPhone 8 Plus
Это фото при слабом освещении сделано на iPhone 8 Plus

Роб Лейтон (Rob Layton), старший преподаватель факультета журналистики в Университете Бонда, начинал заниматься фотографией более 30 лет назад с плёнки, тёмных комнат, множества камер и объективов с последующим неизбежным переходом на зеркальные фотокамеры (в однообъективном зеркальном фотоаппарате свет проходит через объектив к зеркалу, которое отправляет изображение в видоискатель и поднимается при спуске затвора для съёмки). Но сейчас он делает фото исключительно с iPhone – потому что это дешевле и смартфон всегда под рукой. У него есть два вспомогательных объектива, два рига (один для подводной съёмки, другой – для наземной), штатив и несколько приложений для фотосъёмки. Приложения часто являются движущей силой вычислительной фотографии. Думайте об этом, как о прокаченной машине. Эти приложения представляют собой специальные настройки, которые улучшают существующие характеристики двигателя (читайте, камеры). И, как и в автомобильных гонках, лучшие дополнения обычно попадают в массовое производство.

Это, безусловно, имеет место быть в iPhone X от Apple. У него превосходная техника вычислительной фотографии благодаря фирменным технологиям съёмки в условиях низкой освещённости, интеллектуальному HDR (расширенный динамический диапазон) и искусственной глубине резкости. Это, пожалуй, смартфон с одной из лучших камер на сегодняшний день. Несколько месяцев назад этот титул перешёл к Huawei P20 Pro. А до него и до выхода Pixel 3 на это звание, вероятно, претендовал Pixel 2 от Google. Дело в том, что производители, одержимые своим имиджем, стремятся обойти конкурентов в гонке за лучшую камеру среди смартфонов (когда вы в последний раз видели смартфон, продаваемый просто как смартфон?)

На этом изображении видны звезды, что доказывает, что астрофотография возможна и при съемке на смартфон
На этом изображении видны звезды, что доказывает, что астрофотография возможна и при съемке на смартфон

Производители смартфонов выбивают почву из-под ног традиционных производитель фотоаппаратов. Это немного похоже на борьбу между газетами и цифровыми СМИ: у газет есть наследие в виде доверия и качества, но цифровые медиа лучше и быстрее реагируют на требования рынка. Так же, как и производители смартфонов.


Итак, сейчас основные возможности компьютерной фотографии, которые вы можете использовать для съёмки более качественных снимков: портретный режим, умный HDR, длительная выдержка и съёмка в условиях слабого освещения.

Портретный режим

Обычные камеры используют длиннофокусные объективы и большие диафрагмы (отверстия для света), чтобы размыть фон и выделить объект на снимке. Смартфоны имеют небольшие фокусные расстояния и фиксированные значения диафрагмы, поэтому в их случае применяется вычислительное решение, если ваше устройство имеет больше одной основной камеры (в некоторых случаях, как с Huawei P20 Pro, их три).

Изображение в портретном режиме, демонстрирующее 3D-карту глубины, созданную для боке (размытия фона)
Изображение в портретном режиме, демонстрирующее 3D-карту глубины, созданную для боке (размытия фона)

Система использует обе камеры для съёмки двух изображений (одно широкоугольное, другое в режиме телефото). Ваш смартфон «просматривает» оба изображения и создает карту глубины – расстояние между объектами в общем изображении. Затем объекты и даже целые области могут быть размыты в зависимости от того, где они находятся на этой карте.

Этот портрет молодого лучника с длинным луком был сделан с помощью приложения Halide, фон размыт в приложении Focos, а окончательное редактирование выполнено в Lightroom CC для мобильных устройств
Этот портрет молодого лучника с длинным луком был сделан с помощью приложения Halide, фон размыт в приложении Focos, а окончательное редактирование выполнено в Lightroom CC для мобильных устройств

Вот как работает портретный режим. Ряд сторонних приложений для камеры и редактирования позволяют выполнить точную настройку, чтобы вы могли сами определить степень и размер боке (размытая часть изображения). Помимо уже имеющихся в смартфоне функций, для создания боке можно использовать приложения Focos, Halide, ProCam6, Darkroom (для iOS-устройств). Приложения для Android-смартфонов сложнее рекомендовать, потому что на данный момент там «неравные условия игры». Многие разработчики приложений предпочитают придерживаться устройств Apple, поскольку это стандартизированная среда. Тем не менее, вы можете попробовать Google Camera или Open Camera.

Smart HDR

Человеческий глаз может распознавать больше контрастов, чем камеры. HDR (расширенный динамический диапазон) является стандартной функцией на большинстве новых смартфонов, которая позволяет добавить больше светлых и тёмных деталей на вашу фотографию.

HDR  экспонирует тени и подсвечивает детали, чтобы расширить динамический диапазон
HDR экспонирует тени и подсвечивает детали, чтобы расширить динамический диапазон

Он опирается на традиционную технику фотографии, когда несколько кадров экспонируются с тенями и бликами, а затем объединяются. Насколько хорошо это работает, зависит от скорости сенсора камеры вашего смартфона и процессора Image Signal Processor (ISP).

Также есть несколько HDR-приложений. Некоторые из них будут делать до 100 кадров одной сцены, но вам, возможно, придётся держать смартфон крепко и ровно, чтобы избежать размытия снимка. Попробуйте Hydra и ProHDRx для iOS или Pro HDR Camera для Android.

Плохая освещённость и длительная выдержка

Смартфоны имеют небольшие сенсоры изображения и небольшую глубину пикселей, поэтому им тяжело даётся съёмка при плохом освещении. Тенденция среди разработчиков приложений и производителей смартфонов заключается в том, что они берут несколько экспозиций, накладывают их друг на друга и усредняют, чтобы уменьшить шум. Это традиционная функция в Photoshop, которая теперь автоматически применяется в смартфонах и является этапом развития HDR. Благодаря этому Google Pixel 3 и Huawei P20 так хорошо «видят» в темноте.

Это также означает, что можно снимать с длинной выдержкой и при дневном свете, без риска получить переэкспонированное (передержанное) изображение, что непозволительно при использовании зеркальной камеры или плёночного фотоаппарата.

Трехсекундное выдержка проходящих грозовых облаков в полдень стала возможной благодаря вычислениям
Трехсекундное выдержка проходящих грозовых облаков в полдень стала возможной благодаря вычислениям

В таком приложении, как NightCap (для Android попробуйте Camera FV-5) длинные выдержки – это усреднённый процесс, как на изображении выше, где запечатлена трёхсекундная экспозиция грозовых облаков над башней с часами.

Для съёмки этого фото в центре Сан-Франциско использовался режим Light Trails
Для съёмки этого фото в центре Сан-Франциско использовался режим Light Trails
Для съёмки использовался режим Режим Light Trails
Для съёмки использовался режим Режим Light Trails

Штатив необходим, если вы не используете бесплатное приложение для редактирования фото Lightroom от Adobe (для iOS и Android), которое имеет хорошую функцию длинной экспозиции с автоматическим выравниванием изображений.

Длинную выдержку на iPhone можно активировать, нажав на кнопку режима Live. iPhone начинает «записывать» ещё до того, как вы нажмёте на кнопку затвора, поэтому вам нужно держать смартфон ровно до и после съёмки. Затем в приложении «Фото» проведите по изображению пальцем вверх, чтобы открыть четыре режима: Live, Петля (Loop), Маятник (Bounce) и Длинная выдержка (Long Exposure).

Фото с длинной выдержкой сделано на iPhone с включенным режимом Live Photo
Фото с длинной выдержкой сделано на iPhone с включенным режимом Live Photo

Суть успешной фотосъёмки с помощью смартфона заключается в том, чтобы понять не только то, на что способен ваш смартфон, но и его ограничения, такие как истинное фокусное расстояние. Тем не менее, достижения в области вычислительной фотографии придают процессу съёмки динамичность и убедительность.

Стоит также помнить, что смартфоны – это всего лишь инструмент, а вычислительная фотография – технология, которая приводит этот инструмент в действие. Старая поговорка о том, что снимает фотограф, а не камера, до сих пор звучит актуально. Имейте в виду, что процесс съёмки фото становится намного проще.

При создании снимка отца и дочери, плавающих в океане, использовался чехол AxisGo от Aquatech для iPhone
При создании снимка отца и дочери, плавающих в океане, использовался чехол AxisGo от Aquatech для iPhone

Источник: Stuff