fotografía computacional
La fotografía computacional se refiere a las técnicas de captura y procesamiento de imágenes digitales que utilizan computación digital en lugar de procesos ópticos. La fotografía computacional puede mejorar las capacidades de una cámara, o introducir características que no eran posibles en absoluto con la fotografía basada en películas, o reducir el costo o el tamaño de los elementos de la cámara. Los ejemplos de fotografía computacional incluyen el cálculo en la cámara de panoramas digitales , [6] imágenes de alto rango dinámico y cámaras de campo de luz . Las cámaras de campo de luz utilizan elementos ópticos novedosos para capturar información tridimensional de la escena que luego se puede usar para producir imágenes en 3D, profundidad de campo mejoraday desenfoque selectivo (o "post-enfoque"). La profundidad de campo mejorada reduce la necesidad de sistemas de enfoque mecánico . Todas estas características utilizan técnicas de imagen computacional.
La definición de fotografía computacional ha evolucionado para cubrir una serie de áreas temáticas en gráficos por computadora , visión por computadora y óptica aplicada . Estas áreas se dan a continuación, organizadas de acuerdo con una taxonomía propuesta por Shree K. Nayar [ cita requerida ] . Dentro de cada área hay una lista de técnicas, y para cada técnica se citan uno o dos artículos o libros representativos. Se omiten deliberadamente de la taxonomía las técnicas de procesamiento de imágenes (ver también procesamiento de imágenes digitales ) aplicadas a las imágenes capturadas tradicionalmente para producir mejores imágenes. Ejemplos de tales técnicas son el escalado de imágenes, compresión de rango dinámico (es decir , mapeo de tonos ), administración de color , finalización de imagen (también conocida como repintado o relleno de agujeros), compresión de imagen , marca de agua digital y efectos artísticos de imagen. También se omiten las técnicas que producen datos de rango, datos de volumen , modelos 3D , campos de luz 4D, BRDF 4D, 6D u 8D u otras representaciones basadas en imágenes de alta dimensión. La fotografía épsilon es un subcampo de la fotografía computacional.
Las fotos tomadas con fotografía computacional pueden permitir a los aficionados producir fotografías que rivalizan con la calidad de los fotógrafos profesionales, pero actualmente (2019) no superan el uso de equipos de nivel profesional. [7]
Esto es controlar la iluminación fotográfica de una manera estructurada, luego procesar las imágenes capturadas para crear nuevas imágenes. Las aplicaciones incluyen reiluminación basada en imágenes, mejora de imágenes , desenfoque de imágenes , recuperación de geometría/material, etc.
Las imágenes de alto rango dinámico utilizan imágenes expuestas de manera diferente de la misma escena para ampliar el rango dinámico. [8] Otros ejemplos incluyen el procesamiento y la combinación de imágenes iluminadas de manera diferente del mismo tema ("espacio de luz").
Esta es la captura de imágenes codificadas ópticamente, seguida de una decodificación computacional para producir nuevas imágenes.Las imágenes de apertura codificada se aplicaron principalmente en astronomía o imágenes de rayos X para mejorar la calidad de la imagen. En lugar de un solo agujero de alfiler, se aplica un patrón de agujero de alfiler en la imagen y se realiza la deconvolución para recuperar la imagen. [9] En las imágenes de exposición codificada , el estado activado/desactivado del obturador está codificado para modificar el núcleo del desenfoque de movimiento . [10] De esta manera, el desenfoque de movimiento se convierte en un problema bien condicionado . De manera similar, en una apertura codificada basada en lentes, la apertura se puede modificar insertando una máscara de banda ancha . [11]Por lo tanto, el desenfoque fuera de foco se convierte en un problema bien condicionado. La apertura codificada también puede mejorar la calidad en la adquisición del campo de luz utilizando la óptica transformada de Hadamard.
