कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी क्या है और यह कैसे काम करती है?

कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी तस्वीरों को डिजिटल रूप से बढ़ाने के लिए सॉफ्टवेयर का उपयोग करती है। यह कई तरह से करता है और स्मार्टफोन में इसका सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। वास्तव में, कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी काफी हद तक इस बात के लिए जिम्मेदार है कि स्मार्टफोन के कैमरे अब इतने अच्छे क्यों हैं - खासकर जब बहुत बड़े और अधिक महंगे कैमरों की तुलना में।

आइए देखें कि कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी में क्या शामिल है और इसका उपयोग छवियों को बढ़ाने के लिए कैसे किया जाता है।

कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी छवियों को कैसे बढ़ाती है?

परंपरागत रूप से, प्रत्येक तस्वीर दो मुख्य प्रक्रियाओं के माध्यम से बनाई जाती है। सबसे पहले, ऑप्टिकल घटक है, जिसमें लेंस शामिल है, कैमरा सेंसर, और सेटिंग्स, और फिर छवि प्रसंस्करण है। आमतौर पर, इमेज प्रोसेसिंग एक तस्वीर बनने के बाद होती है, फिल्म विकसित करने या फोटोशॉप जैसे सॉफ्टवेयर का उपयोग करके एक छवि में हेरफेर करने में।

इसके विपरीत, फोटोग्राफ के वास्तविक कैप्चर के साथ-साथ, कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी स्वचालित रूप से होती है। उदाहरण के लिए, जब आप अपना स्मार्टफोन कैमरा खोलते हैं, तो कई चीजें पहले से ही हो रही होती हैं, जिसमें स्थानीय क्षेत्र के रंग का विश्लेषण करना और दृश्य के भीतर चेहरे जैसी वस्तुओं का पता लगाना शामिल है। ये प्रक्रियाएं एक तस्वीर लेने से पहले, दौरान और तुरंत बाद होती हैं और इसकी गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकती हैं।

तो, कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी के कुछ कार्य क्या हैं?

छवि स्टैकिंग

छवि स्टैकिंग तब होती है जब प्रत्येक के सर्वोत्तम गुणों को बनाए रखने के लिए एकाधिक छवियों को जोड़ा जाता है। स्मार्टफ़ोन बहुत बार इसका उपयोग करते हैं, खासकर हाई-डायनेमिक-रेंज (HDR) तस्वीरें लेते समय। कैमरा बहुत तेज़ी से अनुक्रमिक चित्र लेता है, हर बार एक्सपोज़र को थोड़ा बदल देता है। छवियों को स्टैक करके, छवि के सबसे हल्के और सबसे गहरे हिस्सों से विवरण बनाए रखा जा सकता है।

यह उन दृश्यों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जिनमें उज्ज्वल और अंधेरे दोनों भाग होते हैं। उदाहरण के लिए, हो सकता है कि आप किसी शहर की तस्वीर ले रहे हों जिसके पीछे एक चमकदार सूर्यास्त हो। छवि स्टैकिंग आपके फ़ोन को सूर्य और अंधेरे शहर दोनों को सही ढंग से उजागर करने की अनुमति देती है, जिससे एक विशद, विस्तृत छवि ली जा सकती है।

पिक्सेल बिनिंग

स्मार्टफोन के साथ समस्या यह है कि उनके कैमरा सेंसर बहुत छोटे होने चाहिए, जिसका अर्थ है कि उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले सेंसर के लिए, पिक्सेल को भी बहुत छोटा होना चाहिए। उदाहरण के लिए, इनमें से एक सैमसंग S21के सेंसर का माप 64 मेगापिक्सल और 1.76 इंच है। यह 0.8 माइक्रोमीटर के पिक्सेल आकार के बराबर है - अधिकांश डीएसएलआर पिक्सेल की तुलना में पांच गुना से अधिक छोटा, जो एक समस्या है क्योंकि छोटे पिक्सेल बड़े पिक्सेल की तुलना में कम रोशनी में आने देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप निम्न-गुणवत्ता वाली छवियां प्राप्त होती हैं।

पिक्सेल बिनिंग पड़ोसी पिक्सेल की जानकारी को एक पिक्सेल में संयोजित करके इस समस्या से बचाती है। इस तरह, चार पड़ोसी पिक्सेल एक हो जाएंगे। इसके साथ समस्या यह है कि यह अंतिम रिज़ॉल्यूशन को एक चौथाई कम कर देता है (इसलिए 48-मेगापिक्सेल कैमरा 12-मेगापिक्सेल छवि का उत्पादन करेगा)। लेकिन, जब छवि गुणवत्ता की बात आती है तो ट्रेड-ऑफ आमतौर पर इसके लायक होता है।

क्षेत्र की नकली गहराई

आप देखेंगे कि स्मार्टफोन की छवियां आमतौर पर शॉट की पृष्ठभूमि सहित कम या ज्यादा फोकस में सब कुछ दिखाती हैं। इसका कारण थोड़ा तकनीकी हो जाता है, लेकिन मूल रूप से, क्योंकि एक स्मार्टफोन सेंसर इतना छोटा होता है, और लेंस का एपर्चर आमतौर पर तय होता है, प्रत्येक शॉट में एक क्षेत्र की बड़ी गहराई.

इसकी तुलना में, डीएसएलआर जैसे हाई-एंड कैमरों की छवियों में अक्सर एक बहुत ही नरम आउट-ऑफ-फोकस पृष्ठभूमि होती है जो छवि की समग्र सौंदर्य गुणवत्ता में सुधार करती है। यह परिणाम देने के लिए हिग्न-एंड कैमरा लेंस और सेंसर में हेरफेर किया जा सकता है।

इसके बजाय स्मार्टफ़ोन इस प्रभाव को प्राप्त करने के लिए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करते हैं। कुछ फ़ोन में एक से अधिक लेंस होते हैं जो अग्रभूमि और पृष्ठभूमि की एक साथ फ़ोटो लेते हैं, जबकि कुछ में सॉफ्टवेयर होता है जो वस्तुओं और उनके किनारों के लिए दृश्य का विश्लेषण करता है और पृष्ठभूमि को धुंधला करता है कृत्रिम रूप से।

कभी-कभी यह प्रक्रिया बहुत अच्छी तरह से काम नहीं करती है, और स्मार्टफोन किनारों को पकड़ने में विफल रहता है ठीक से, किसी व्यक्ति या वस्तु के कुछ हिस्सों को पृष्ठभूमि में धुंधला करना और कुछ दिलचस्प करने के लिए अग्रणी तस्वीरें। लेकिन, सॉफ्टवेयर अधिक परिष्कृत होता जा रहा है, जिससे स्मार्टफोन से कुछ बेहतरीन पोर्ट्रेट फोटोग्राफी हो रही है।

रंग सुधार

लगभग हर कैमरे में कलर बैलेंस का विकल्प होता है। आजकल, अधिकांश कैमरे इसे पूरी तरह से स्वचालित रूप से कर सकते हैं। कैमरा दृश्य में रंग के तापमान के बारे में जानकारी लेगा और यह निर्धारित करेगा कि किस प्रकार की रोशनी प्रचुर मात्रा में है। क्या यह सूर्यास्त की गर्म नारंगी चमक या इनडोर फ्लोरोसेंट लाइटिंग का चमकदार नीला रंग है? कैमरा यह जानकारी लेगा और उसी के अनुसार तस्वीर में रंगों को समायोजित करेगा।

शार्पनिंग, नॉइज़ रिडक्शन और टोन मैनिपुलेशन

छवियों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, कई स्मार्टफ़ोन फ़ोटोग्राफ़ पर विभिन्न प्रभाव लागू करेंगे, जिसमें शार्पनिंग, शोर में कमी और टोन हेरफेर शामिल हैं।

• चुनिंदा रूप से शार्प करना छवियों के इन-फ़ोकस अनुभागों पर लागू होता है।
• शोर में कमी कम रोशनी की स्थितियों में उत्पन्न होने वाले अधिकांश दाने को समाप्त कर देती है।
• टोन में हेरफेर एक फिल्टर लगाने जैसा है। यह तस्वीर को अधिक आकर्षक रूप देने के लिए छाया, हाइलाइट और मध्य-स्वर को बदल देगा।

कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी के लिए उपयोग

कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी ने हमारे स्मार्टफोन में छोटे, विनीत कैमरों पर कुछ आश्चर्यजनक चीजें संभव बना दी हैं।

रात की फोटोग्राफी

एक दृश्य के एकाधिक एक्सपोजर लेने के लिए एचडीआर इमेज स्टैकिंग का उपयोग करने से स्मार्टफोन कम रोशनी में तेज, उच्च गुणवत्ता वाली छवियां ले सकते हैं।

astrophotography

Google Pixel 4 और इसके बाद के संस्करण जैसे कुछ फ़ोनों में एक एस्ट्रोफोटोग्राफी मोड शामिल है। उदाहरण के लिए, Pixel 4 में 16 15 सेकंड का एक्सपोज़र होता है। लंबा एक्सपोजर फोन सेंसर को जितना संभव हो उतना प्रकाश लेने की अनुमति देता है, जबकि 15-सेकंड सितारों की गति के लिए एक्सपोज़र लंबे समय तक पर्याप्त नहीं होते हैं जिससे परिणामी में स्ट्रीकिंग हो सकती है तस्वीर।

फिर इन छवियों को जोड़ दिया जाता है, कलाकृतियों को स्वचालित रूप से हटा दिया जाता है, और परिणाम रात के आकाश की एक भव्य छवि है।

पोर्ट्रेट मोड

क्षेत्र की गहराई का अनुकरण करने के विकल्प के साथ, स्मार्टफ़ोन शानदार पोर्ट्रेट फ़ोटोग्राफ़ी ले सकते हैं—सेल्फ़ी सहित। यह विकल्प एक दृश्य में वस्तुओं को अलग भी कर सकता है, पृष्ठभूमि में एक आउट-ऑफ-फोकस उपस्थिति जोड़ सकता है।

पैनोरमा मोड

एचडीआर की तरह, फोटोग्राफी के अन्य रूपों में कई चित्रों का संयोजन शामिल है। अधिकांश स्मार्टफ़ोन में शामिल पैनोरमा मोड में कई फ़ोटोग्राफ़ लेना, फिर सॉफ़्टवेयर उन्हें एक साथ सिलाई करना शामिल है जहां वे एक बड़ी तस्वीर बनाने के लिए मिलते हैं।

कुछ कैमरों में इसके वास्तव में दिलचस्प संस्करण शामिल हैं। उदाहरण के लिए, माविक प्रो 2 जैसे कुछ ड्रोन में एक गोलाकार फोटो विकल्प शामिल होता है। ड्रोन तस्वीरों की एक श्रृंखला लेगा और उन्हें एक साथ जोड़कर एक लघु पृथ्वी की तरह दिखता है।

कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी: छोटे सेंसर, उत्कृष्ट तस्वीरें

जैसे-जैसे कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी विकसित होती है, फोन, ड्रोन और एक्शन कैमरों में इस्तेमाल होने वाले छोटे कैमरों में काफी सुधार होगा। बड़े, अधिक महंगे कैमरा/लेंस संयोजनों के कई वांछनीय प्रभावों को अनुकरण करने में सक्षम होने के कारण कई लोगों के लिए आकर्षक होगा।

इन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने से सामान्य लोगों को बिना फ़ोटोग्राफ़ी के अद्भुत फ़ोटो लेने में मदद मिलेगी—कुछ पेशेवर फ़ोटोग्राफ़र शायद इससे बहुत खुश न हों!

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