[新聞] 攝影晶片再進化未來每張照片都專業

看板DSLR作者linkcat (林克貓)時間11年前 (2013/02/27 09:39)推噓13(13推 0噓 6→)

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作者 : 那福忠更新時間 : 2013/02/27 00:03:46 （2013-02-27）照相機市場競爭依然激烈，價格、功能、品牌都是影響消費者購買決策的重要因素。未來有什麼新的影像處理晶片誕生，值得相機使用者關注？（Brain.com 2013-02-17）相機價格愈來愈親民，現在的你我都成了業餘攝影師，各種會場、遊樂場、風景區，幾乎人手一機，捕捉值得紀念的一刻。但無論室內或是戶外、是否用閃光燈，對明暗反差較大的景物，拍出來的照片難免亮的地方太亮、暗的地方太暗，損失景物細節，也失去景物原來的風貌。但下面這幅照片，山洞裡面與遠處的風景，都很清晰的維持原貌，如果你我業餘攝影師拍攝這個景致，拍出來的照片不是山洞清楚、但外面太亮，就是外面風景清楚，但山洞裡是黑的。照片取自icewof08.com 網站用一般的數位相機、平板電腦、手機按鈕拍攝，拍出來的照片雖然很好，但在特殊的情況有只能拍出上面的業餘效果。懂得攝影技術的人，都知道用「動態範圍」來設定景物最亮與最暗部份的取光，上面這幅照片是專業攝影用HDR（High Dynamic Range）「高動態範圍」技術拍攝出來的，也就是把景物最亮與最暗的範圍延長，所以即使山洞內外遠近的明暗反差很大，都能拍攝的很清楚。請點擊上面照片到原網站照片，然後點擊照片任一部位即可放大，可以看到遠處的山崖仍然清晰。數位攝影與以前底片攝影的最大不同，在拍攝以後的處理，遠多過底片拍攝後的處理。把感光晶片的數據轉換成影像，要經過複雜的計算程序，凡是能照相的數位工具，都安裝有計算的軟體，在學術上有人稱為計算攝影（Computational Photography）。以數位彩色攝影取像為例，感光晶片每一個像素上有一個微小濾光鏡片，分別為三元色之一的紅綠藍（RGB），呈馬賽克間隔排列，因為我們眼見的綠色最多，所以綠色濾光鏡片占二分之一、紅色與藍色各占四分之一。經過濾光鏡片濾色，每一像素只有一色，但需要RGB三色混合才能製造完全的彩色，其餘的兩色是靠鄰近像素的彩色，用插項計算出來的，這樣三色加在一起才是完全的彩色。以下三圖為Bayer取像流程示意圖，可點選放大。圖片取自網路美國麻省理工學院（MIT）的微系統技術實驗室，最近發展出來一個有「高動態範圍」取景的功能晶片，如果放在手機裡，就都能拍出山洞風景水準的照片。採用的原理，是自動拍攝三張「低動態範圍」的影像，也就是明暗反差縮小的取像，一張是正常光線、一張是曝光不足、一張是曝光過剩，曝光不足是針對景物的明亮部位，曝光過剩是針對景物的黑暗部位，然後把三張取像結合成一張照片，所以景物裡的明暗各部位都很清晰，而且靠正常光線取像那張，來維持景物的風貌。晶片的另一個功能，是消除取像時候的雜質，用周遭的像素把雜質塗抹模糊，看起來就與周遭一致。為了不把景物的主題塗抹模糊，軟體製造了一個立體過濾器，把影像分成多小格子，每個小格子呈立體結構，除了XY座標，還紀錄這個格子影像的亮度，在塗抹的時候，僅塗抹與周遭亮度相同的像素，因為不同亮度的像素可能是影像裡物件的邊緣，如果塗抹會影響清晰度，所以藉這個立體濾過器，保留影像各主要物件的清晰。這個晶片的雛形，經台積電與MIT學術交流計畫的合作，用40奈米CMOS的技術製成，速度非常快，通常這樣的運算需要幾秒鐘，這個晶片不到一秒鐘就能處理10 Mega像素，而且比目前使用的CPU與GPU處理器更節省能源。晶片已經安裝在相機裡，在上週的Solid-state Circuits國際會議上發表，獲得相當好評。下一步就是大量製造，安裝在你我的相機、平板電腦、手機裡，讓你我都立刻成了攝影專家。下圖是晶片的放大圖，取自MIT網站。 ※本文取材自2013年2月25日「那福忠週一論壇：你我都能拍出專業品質的照片」。對本文有任何看法，歡迎寫信到frank.na@gmail.com 原文網址: 動腦新聞 http://www.brain.com.tw/News/RealNewsContent.aspx?ID=18251#ixzz2M3jCFZ00 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.220.107.43

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Sonian

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pshuang

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NewTypeNeo

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