ما هو التصوير الحاسوبي؟

يعد التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي مسؤولاً عن معظم الخطوات المذهلة التي اتخذتها كاميرات الهواتف الذكية في العقد الماضي. إليك كيفية عملها وكيف تجعل صورنا أفضل بكثير.

سحر التصوير الحاسوبي

يستخدم التصوير الحاسوبي برامج رقمية لتحسين الصور التي تلتقطها الكاميرا. يتم استخدامه بشكل بارز في الهواتف الذكية. في الواقع ، يقوم التصوير الحاسوبي بالرفع الثقيل لإنشاء صور رائعة المظهر التي تراها في معرض صور هاتفك الذكي.

يمكن أن يُعزى التحسن السريع في كاميرات الهواتف الذكية على مدى السنوات القليلة الماضية إلى حد كبير إلى تحسين البرامج ، بدلاً من التغييرات في مستشعر الكاميرا الفعلي. بعض الشركات المصنعة للهواتف الذكية ، مثل Apple و Google ، تعمل باستمرار على تحسين إمكانات التقاط الصور لأجهزتها عامًا بعد عام دون تغيير جذري في مستشعرات الكاميرا المادية.

لماذا التصوير الحسابي مهم؟

يمكن تقسيم كيفية التقاط الكاميرا للصورة رقميًا تقريبًا إلى جزأين: المكون المادي ومعالجة الصورة. و العنصر المادي  هو العملية الفعلية للعدسة التقاط الصورة. هذا هو المكان الذي تلعب فيه أشياء مثل حجم المستشعر وسرعة العدسة والبعد البؤري. في هذه العملية تتألق الكاميرا التقليدية (مثل DSLR ) حقًا.

الجزء الثاني هو معالجة الصور . هذا عندما يستخدم البرنامج تقنيات حسابية لتحسين الصورة. تختلف هذه التقنيات من هاتف إلى هاتف ومن جهة تصنيع إلى جهة تصنيع. بشكل عام ، على الرغم من ذلك ، تعمل هذه العمليات معًا لإنشاء صورة رائعة.

حتى معظم الهواتف المتطورة تميل إلى امتلاك مستشعرات صغيرة وعدسة بطيئة بسبب حجمها. لهذا السبب يتعين عليهم الاعتماد على طرق معالجة الصور لإنشاء صور رائعة. التصوير الفوتوغرافي الحسابي ليس بالضرورة أقل أو أكثر أهمية من البصريات المادية ؛ الأمر مختلف فقط.

ومع ذلك ، هناك بعض الأشياء التي يمكن للكاميرا التقليدية القيام بها ولا تستطيع كاميرا الهاتف الذكي القيام بها. هذا في الغالب لأنهم أكبر بكثير من الهواتف الذكية ، ولديهم أجهزة استشعار عملاقة وعدسات قابلة للتبديل.

ولكن هناك أيضًا بعض الأشياء التي يمكن أن تقوم بها كاميرا الهاتف الذكي الرقمية والتي لا تستطيع الكاميرا التقليدية القيام بها ، وذلك بفضل التصوير الحاسوبي.

تقنيات التصوير الحاسوبي

هناك بعض تقنيات التصوير الحسابية التي تستخدمها الهواتف الذكية لإنشاء صور رائعة. الأهم من ذلك هو التكديس . إنها عملية يتم فيها التقاط صور متعددة بواسطة الكاميرا في أوقات مختلفة ، وتعريض ضوئي مختلف أو أطوال بؤرية. ثم يتم دمجها بواسطة برنامج للاحتفاظ بأفضل التفاصيل من كل صورة.

يعد Stacking مسؤولاً عن معظم الخطوات الضخمة التي حدثت في برامج التصوير الفوتوغرافي للأجهزة المحمولة على مدار السنوات القليلة الماضية ، ويتم استخدامه في معظم الهواتف الذكية الحديثة. إنها أيضًا التقنية التي يعتمد عليها التصوير الفوتوغرافي ذي النطاق الديناميكي العالي (HDR) .

نظرًا لأن النطاق الديناميكي للصورة مقيد بالتعرض لتلك اللقطة المحددة ، فإن HDR يأخذ صورة بمستويات تعرض مختلفة. ثم يجمع بين الظلال الأكثر سوادًا والأكثر سطوعًا لإنشاء صورة واحدة مع مجموعة أكبر من الألوان.

HDR هي ميزة أساسية في أي كاميرا هاتف ذكي متطور.

Pixel binning هي عملية أخرى تستخدمها كاميرات الهواتف الذكية المزودة بأجهزة استشعار عالية الدقة. بدلاً من تكديس صور مختلفة فوق بعضها البعض ، فإنها تجمع بين وحدات البكسل المتجاورة في صورة عالية الدقة للغاية. يتم تصغير الإخراج النهائي إلى صورة أكثر تفصيلاً ، ولكن أقل ضوضاءً ، وذات دقة منخفضة.

غالبًا ما يتم تدريب كاميرات الهواتف الذكية الرائعة اليوم على شبكة عصبية ،  وهي عبارة عن سلسلة من الخوارزميات التي تعالج البيانات. الغرض منه هو محاكاة ما يمكن أن يفعله الدماغ البشري. يمكن لهذه الشبكات العصبية التعرف على ما يشكل صورة جيدة ، وبالتالي يمكن للبرنامج إنشاء صورة ترضي العين البشرية.

التصوير الحسابي في العمل

تقريبًا كل صورة نلتقطها بهاتفنا الذكي تستخدم التصوير الحاسوبي لتحسين الصورة. ومع ذلك ، اكتسبت الهواتف الميزات البارزة التالية التي تسلط الضوء على قوة معالجة البرامج لكاميراتها على مدار السنوات القليلة الماضية:

• الوضع الليلي (أو مشهد ليلي):  تستخدم هذه العملية تقنيات معالجة HDR لدمج الصور الملتقطة عبر نطاق مختلف من أطوال التعريض لتوسيع النطاق الديناميكي للصورة الملتقطة في الإضاءة المنخفضة. ستحتوي الصورة النهائية على مزيد من التفاصيل وستظهر مضاءة بشكل مناسب أكثر من الصورة الملتقطة بتعريض ضوئي واحد.
• التصوير الفلكي: هناك اختلاف في الوضع الليلي ، وهذه الميزة متوفرة في هواتف Google Pixel. يسمح للكاميرا بالتقاط صور مفصلة لسماء الليل ، تظهر النجوم والأجرام السماوية.
• الوضع الرأسي :  يختلف اسم هذا الوضع. بشكل عام ، على الرغم من ذلك ، فإنه يخلق تأثير عمق المجال الذي يطمس الخلفية خلف الموضوع (عادة ما يكون الشخص). يستخدم برنامجًا لتحليل عمق كائن ما بالنسبة للكائنات الأخرى في الصورة ، ثم يطمس تلك التي تبدو بعيدة.
• بانوراما:  وضع تصوير متاح في معظم الهواتف الذكية الحديثة. يسمح لك بتركيب الصور بجانب بعضها البعض ، ثم يجمعها في صورة واحدة كبيرة عالية الدقة.
• Deep Fusion : تم  تقديم هذه العملية على iPhone 11 العام الماضي ، وتستخدم هذه العملية تقنية الشبكة العصبية لتقليل الضوضاء بشكل كبير وتحسين التفاصيل في اللقطات. إنها جيدة بشكل خاص لالتقاط الصور في ظروف الإضاءة المتوسطة إلى المنخفضة في الداخل.
• درجة اللون:  يستخدم برنامج هاتف المعالجة لتحسين نغمة أي صورة تلتقطها تلقائيًا. يتم ذلك حتى قبل أن تقوم بتحريره بنفسك باستخدام المرشحات أو في تطبيق التحرير.

تختلف جودة الميزات المذكورة أعلاه حسب الشركة المصنعة. تميل درجة اللون ، على وجه الخصوص ، إلى أن تكون مختلفة بشكل ملحوظ. تتخذ أجهزة Google نهجًا أكثر طبيعية ، بينما تلتقط هواتف Samsung عادةً صورًا عالية التباين ومشبعة للغاية.

إذا كنت تبحث عن شراء هاتف ذكي جديد والتصوير الفوتوغرافي مهم بالنسبة لك ، فتأكد من مراجعة بعض عينات الصور عبر الإنترنت. سيساعدك هذا في اختيار الهاتف المناسب لك.