Kabur indah untuk potret telefon pintar: Cara kesan bokeh berfungsi

112
iphone x pixel 2 bokeh3
© NextPit

Selama beberapa dekad, satu-satunya cara untuk mencapai potret atmosfera dengan kesan bokeh yang cantik adalah dengan penderia imej yang besar dan kanta dengan jarak fokus yang besar. Sejak beberapa tahun yang lalu, telefon pintar telah belajar mencipta kesan kabur latar belakang melalui perisian. Dalam artikel ini, kami akan menerangkan apa itu bokeh, cara telefon pintar meniru kesan ini dan pendekatan berbeza yang wujud untuk ini.

iphone x pixel 2 bokeh2

Latar belakang yang kabur mengarahkan perhatian penonton kepada subjek yang digambarkan. Kekaburan ini dipanggil bokeh, selepas perkataan Jepun untuk kekaburan. Mod Bokeh sering dipanggil mod potret juga, kerana ia amat sesuai untuk foto potret. / © NextPit

Mengenai fokus dan kekaburan dalam kamera

Saya ingin mulakan dengan menerangkan konsep fokus dan kekaburan dan, untuk itu, pertimbangkan kanta sebagai satu kanta individu demi kesederhanaan. Lebih besar diameter kanta ini, lebih cepat sinaran berpisah dalam laluan pancaran grafik berikut. Akibatnya, objek di luar fokus tidak lagi digambarkan dalam bentuk punctiform tetapi sebaliknya sebagai bulatan yang semakin besar apabila diameter kanta meningkat. Sebaik sahaja salah satu daripada bulatan ini menjadi lebih besar pada penderia daripada satu piksel, bahagian gambar yang dipersoalkan tidak lagi dalam fokus.

skema bokeh

Demi kesederhanaan, kami telah mengandaikan bahawa jarak fokus adalah tidak terhad dan oleh itu, sinar cahaya yang masuk adalah selari. Lebih besar kanta, lebih rendah toleransi sehingga saiz piksel (3) melebihi. Dengan kanta kecil (2), sinar cahaya bergerak lebih selari dari titik tertentu berbanding dengan kanta besar (1). / © NextPit

Selain daripada diameter kanta, panjang fokus kanta juga memainkan peranan. Lebih besar panjang fokus, lebih selektif fokus. Perkara yang mungkin anda ketahui sebagai contohnya 24 atau 26 milimeter daripada lembaran data bukanlah jarak fokus sebenar kanta; panjang fokus setara 35-mm ialah apa yang dinyatakan di sini. Ia menerangkan panjang fokus yang diperlukan oleh lensa pada kamera dengan penderia 36 x 24 milimeter untuk mencapai sudut imej yang sama dengan gabungan penderia kanta telefon pintar. Panjang fokus sebenar kanta sudut lebar telefon pintar sebenarnya berkisar antara 4.0 hingga 4.5 milimeter.

Satu perkara yang jelas disebabkan oleh kanta mini dan jarak fokus yang kecil: Kedalaman medan sentiasa besar pada telefon pintar, dan ia juga tidak membantu bahawa telefon pintar mempunyai lingkaran kekeliruan yang lebih kecil daripada kamera refleks kanta tunggal kerana mereka piksel kecil. Saya sengaja meninggalkan satu faktor yang mempengaruhi kedalaman medan: jarak dari subjek – semakin dekat jarak, semakin selektif kedalaman medan. Kebanyakan anda akan melihat kesan pada foto makro dengan telefon pintar.

iphone x pixel 2 bokeh

iPhone X dan Pixel 2 masing-masing menggunakan pendekatan berbeza untuk mencipta kesan bokeh. / © NextPit

Banyak kuasa kuda CPU dan bukannya kanta besar

Walau bagaimanapun, satu perkara yang ditawarkan oleh telefon pintar ialah banyak kuasa pengkomputeran dan/atau cara fizikal lain untuk menghasilkan semula kesan melalui pemprosesan imej. Secara umumnya, ia sentiasa berfungsi dengan membolehkan kamera membezakan antara latar depan dan latar belakang dan kemudian mengaburkan latar belakang secara khusus. Semasa berbuat demikian, lebih jelas subjek dan latar belakang dipisahkan antara satu sama lain, lebih mengagumkan kesannya.

Beberapa kelemahan yang wujud dalam proses ini termasuk rambut yang menonjol yang kabur bersama latar belakang. Malah kaca memberikan masalah berterusan untuk fungsi bokeh: Dalam kebanyakan kes, kanta cermin mata orang yang digambarkan disertakan di latar depan, tetapi latar belakang yang boleh dilihat melalui cermin mata tidak kabur, yang mungkin berlaku dalam kesan bokeh visual.

oneplus 5 bokeh rosak

Kanta cermin mata atau butiran minit sering memberikan mod bokeh sebagai tugas yang mustahil. / © NextPit

Percubaan telefon pintar dengan kedalaman medan ini bukanlah baharu sepenuhnya. HTC One (M8) dan juga pelbagai peranti Nokia Windows Phone (RIP) membawa kesan bokeh kepada gambar. Walau bagaimanapun, kualiti gambar mahupun kelajuan pemprosesan tidak cukup baik dan akibatnya, ia akhirnya tidak berjaya menangkap sehingga dua tahun yang lalu.

Seperti yang berlaku hari ini juga, pendekatan berbeza telah digunakan dalam peranti HTC One (M8) dan Nokia yang disebutkan di atas, kedua-duanya masih boleh kita temui dalam bentuk yang hampir sama dalam telefon pintar masa kini. Kami ingin menyentuh perbezaan dan kebaikan dan keburukannya dalam perenggan di bawah. Selain daripada Sony, LG dan HTC—tidak termasuk One (M8)—semua pengeluar besar kini menawarkan peranti dengan fungsi bokeh.

AndroidPIT LG V30 iPhone 8 plus Galaxy Note 8 One Plus 5T HTC U11 Google Pixel 2 Huawei Mate 10Pro 5630

Lima daripada tujuh telefon pintar yang ditunjukkan di sini menawarkan kesan bokeh. / © NextPit

Kamera dwi untuk kesan bokeh

Seperti HTC One (M8), yang mempelopori dwi kamera, banyak telefon pintar hari ini turut menggunakan dwi kamera untuk mengira peta kedalaman pemandangan yang dirakamkan. Sama seperti otak dan dua mata kita, telefon pintar menggunakan offset kedua-dua kanta. Perisian ini menggunakan fokus lembut pada bahagian imej yang dikenal pasti sebagai latar belakang.

Panjang fokus yang sama

Dwi kamera Huawei, Honor, Nokia dan Motorola menggunakan jarak fokus yang sama untuk setiap dua penderia, menjadikan fungsi bokeh tersedia untuk foto sudut lebar. Pada model dwi-kamera yang lebih murah, seperti Honor 7X, kamera kedua hanya mempunyai resolusi 2 megapiksel, jadi satu-satunya tujuannya adalah untuk mencipta peta kedalaman.

Sebaliknya, perdana mempunyai tujuan tambahan untuk kamera: Sebagai contoh, pada Huawei Mate 10 Pro, sensor kedua mengambil gambar hitam putih resolusi tinggi untuk menambah tangkapan RGB kamera belakang dengan maklumat kecerahan tambahan. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kualiti imej, terutamanya apabila menggunakan zum digital. Sebaliknya, kamera kedua pada OnePlus 5T bertujuan untuk memberikan bantuan apabila mengambil gambar waktu malam.

AndroidPIT huawei mate 10 pro lwn oneplus 5t 5876

OnePlus 5T dan Huawei Mate 10 Pro masing-masing mempunyai dua kamera dengan jarak fokus yang sama, walaupun dengan sensor berbeza. / © NextPit

Jarak fokus yang berbeza

Model lain, antaranya Asus Zenfone 4, iPhone atau OnePlus 5, menggunakan jarak fokus yang berbeza dalam kedua-dua kanta. Akibatnya, fungsi bokeh tidak tersedia dalam mod sudut lebar, kerana tele-modul tidak membenarkan paparan kedua untuk mencipta peta kedalaman untuk keseluruhan imej. Walau bagaimanapun, ia berfungsi sebaliknya: Ekstrak imej daripada kamera sudut lebar membantu mencipta peta kedalaman untuk telefoto.

Had ini mungkin tidak teruk dalam amalan. Walau apa pun, jarak fokus tele-modul yang lebih panjang terutamanya memberikan hasil yang lebih bagus untuk foto potret. Satu kes istimewa ialah Galaxy Note 8: Penderia sudut lebarnya iaitu menawarkan autofokus dwi-piksel, yang menjadikan kesan bokeh mungkin tanpa kamera kedua—sekurang-kurangnya secara teori, tetapi kami akan menghuraikan lebih lanjut mengenainya sebentar lagi.

AndroidPIT iPhone 8 Plus lwn Samsung Galaxy Note 8 3396

Samsung Galaxy Note 8 dan iPhone 8 Plus masing-masing mempunyai dwi kamera dengan jarak fokus yang berbeza. / © NextPit

Kes luar biasa

Terdapat juga percubaan sporadis dengan sistem kamera yang lebih terperinci di mana peta kedalaman tidak dikira dari offset kedua-dua kanta. Sebagai contoh, kamera hadapan iPhone X menayangkan corak titik inframerah ke persekitaran, membolehkan ia bukan sahaja mengesan wajah pengguna tetapi juga memotongnya dengan bersih dari persekitaran. Huawei sedang mengusahakan sistem yang sangat serupa.

Asus Zenfone AR dan Lenovo Phab 2 Pro, yang masing-masing mempunyai kamera masa penerbangan yang disepadukan di bawah kamera belakang, melangkah lebih jauh. Dalam proses itu, mereka mengimbas bilik dengan laser inframerah, yang sekali lagi memberikan julat yang meningkat. Teknologi ini, yang dipromosikan oleh Google di bawah Project Tango, belum berjaya bertapak setakat ini. Di tempat lain, kami telah membuat laporan terperinci tentang kamera Time-of-flight dan Project Tango.

AndroidPIT lenovo phab 2 pro tof camera 4479

Kamera masa penerbangan dalam Phab2 Pro mencipta kesan AR yang menakjubkan. Walau bagaimanapun, ini kini berfungsi dengan kamera telefon pintar konvensional juga apabila dipasangkan dengan penderia tambahan. / © NextPit

Kesan bokeh dengan hanya satu kanta

Anda pastinya biasa dengan kesannya: Tutup sebelah mata dan persepsi kedalaman anda hanya berfungsi pada tahap yang terhad. Jadi, bagaimanakah telefon pintar dengan hanya satu kanta berjaya membezakan antara latar depan dan latar belakang?

Dahulu terdapat aplikasi yang dipanggil Refocus untuk Windows Phones yang disebutkan di atas. Di sini, telefon pintar hanya mengambil foto dengan titik fokus yang berbeza dan, dengan ketukan jari, pengguna boleh memilih kawasan untuk difokuskan. Walaupun ia berfungsi dengan baik, ia sangat perlahan dan oleh itu, hanya praktikal pada tahap yang terhad. Walau bagaimanapun, perkakasan dan perisian lebih maju pada masa kini, itulah sebabnya ia berfungsi, walaupun tanpa sebarang kurungan fokus.

AndroidPIT Google Pixel 2 4574

Syukurlah untuk autofokus dwi-piksel: Google Pixel 2 hanya memerlukan satu penderia imej untuk kesan bokeh. / © NextPit

Google Pixel 2 menawarkan kesan bokeh dengan satu kanta tunggal. Satu ciri penderia imej IMX362 berguna di sini, iaitu autofokus dwi-piksel. Ia membahagikan setiap piksel tunggal pada penderia kepada dua bahagian dan, seperti pada kamera dwi, ​​proses ini memungkinkan untuk menjana dua imej yang berubah sedikit. Walau bagaimanapun, pelaksanaan teknologi adalah lebih kompleks berbanding dengan dua penderia individu, kerana offset tidak berada dalam julat sentimeter, sebaliknya sama dengan separuh daripada diameter kanta. Proses penjanaan piksel sebenar di sini menggabungkan set lengkap foto dari peta kedalaman dan seterusnya menggunakan analisis imej yang disokong AI.

Sebagai contoh, pada Galaxy S8 dan S8+, Samsung juga menggunakan penderia imej dengan autofokus dwi-piksel (Sony IMX333), tetapi setakat ini telah melupakan fungsi bokeh sebenar. Fokus terpilih hanya berfungsi untuk tangkapan makro dan tanpa sebarang input daripada pengguna. Walau bagaimanapun, kemas kini Oreo yang akan datang dijadualkan untuk memberikan Samsung Duo mod bokeh sebenar. Telefon pintar lain yang dilengkapi dengan autofokus dwi-piksel, seperti HTC U11 atau Moto G5 Plus, pada masa ini tidak mempunyai sebarang fungsi bokeh, walaupun kemas kini perisian juga boleh menyediakannya.

Apa pendapat anda semua?

Kesimpulannya, terdapat banyak cara yang berbeza untuk mengambil kabur latar belakang atmosfera, walaupun dengan penderia imej kecil dan kanta mini yang terdapat dalam kamera telefon pintar. Pendekatan yang manakah anda mahu untuk telefon pintar anda yang seterusnya? Mari bincangkan kebaikan dan keburukan dalam komen di bawah!