拍照时,摄影师通常必须承诺在快门释放后无法更改的构图。例如,当使用广角镜头在吸引人的背景前拍摄对象时,难以包括整个背景并且仍然使对象在帧中足够大。
将拍摄对象放置得更靠近相机将使其变大,但可能会发生不希望的失真。使用远摄镜头拍摄时,这种失真会减少,因为摄影师可以在保持前景拍摄对象合理尺寸的同时向后移动。但这会导致大部分背景被排除在外。在每种情况下,摄影师都必须满足于以后无法修改的次优构图。
正如将于7月31日在ACM SIGGRAPH 2017年会议上发表的技术论文所述,加州大学圣巴巴拉分校博士。学生Abhishek Badki和他的顾问Pradeep Sen,电气和计算机工程系教授,以及NVIDIA研究人员Orazio Gallo和Jan Kautz,开发了一个新系统来解决这个问题。具体地说,它允许摄影师通过控制图像中对象的相对位置和大小来构图捕获后的图像。
计算缩放,系统被称为,允许摄影师灵活地生成新颖的图像合成 - 甚至一些物理相机无法捕捉的图像 - 通过控制场景中的深度感,不同深度的物体的相对大小和从中查看对象的透视图。
例如,该系统可以将广角和远摄视角自动组合成单个多视角图像,从而使主体尺寸合适并且可以看到整个背景。在标准图像中,光线以直线进入相机,其角度由镜头的焦距(视场角)指定。然而,这种新功能允许摄影师产生物理上不可能的图像,其中光线 “弯曲”,当它们穿过场景时从远摄变为广角。
实现自定义组合分为三个步骤。首先,摄影师必须捕捉多个图像的“堆叠”,在不改变镜头焦距的情况下逐渐将镜头移动到镜头之间的场景。然后,系统使用捕获的图像堆栈和标准的运动结构算法来自动估计每个图像的摄像机位置和方向。接下来,新颖的多视图3D重建方法估计堆栈中的每个图像的“深度图”。最后,所有这些信息用于合成通过用户界面具有新颖构图的多视角图像。
“这个新的框架真正赋予了摄影师更多的灵活性,可以让他们在以后制作他们想要的镜头,”Pradeep Sen说道,“这让他们能够讲述他们想要讲述的故事。”
“计算变焦是一种创造引人注目的图像的强大技术,”NVIDIA高级研究科学家盖洛说。“摄影师可以实时操作构图,开发无法用物理相机拍摄的合理图像。”
最终,研究人员希望将该系统整合为现有图像处理软件的插件,为专业摄影师和业余摄影师提供一种新的捕捉后成像自由度。