A.I. Sztuczna Inteligencja: Nowe horyzonty w branży foto część 1. - Blog FOTOJOKER.pl

A.I. Sztuczna Inteligencja: Nowe horyzonty w branży foto część 1.

Zapraszamy do lektury artykułu poświęconego tematyce sztucznej inteligencji w branży foto. Drugi wpis z tej serii pojawi się na naszym blogu w przyszłym tygodniu. Autorem tekstu jest Michał Rozner, ambasador marki SONY w CEWE FOTOJOKER. Artykuł pochodzi z magazynu CEWE Foto Inspiracje wydanie 2/2019.

Pytanie o przyszłość

Sztuczna Inteligencja (Artificial Intelligence – A.I.) to pojęcie ukute już w 1956 roku przez amerykańskiego informatyka, wynalazcę i matematyka Johna McCar­thy’ego, powszechnie uznawanego za ojca Sztucznej Inteligencji. Za prekursora A.I. uznaje się natomiast Alana M. Turinga – twórcę informatyki, matematyka i kryptologa odpowiedzialnego za złamanie Enigmy (przy wsparciu Polaków). Jako że Sztuczna Inteligencja jest pojęciem niezwykle szerokim można ją różnie definiować, zależnie od sposobu jej postrzegania.

Współcześnie Sztuczna Inteligencja to pojęcie przede wszystkim kojarzone z nowymi technologiami, inteli­gentnymi urządzeniami, fenomenalnym obrazem Spielberga (Kubricka?), a ostatnio też temat wyjątkowo często pojawiający się na forach fotograficznych, co stanowi swego rodzaju nowość. Czym więc jest A.I. w fotografii, skąd do niej zawędrowała, jaką przyszłość przed nami rysuje i gdzie jest granica ingerencji algo­rytmów w finalny obraz? To palące kwestie ostatnich miesięcy przewijające się przez specjalistyczne fora fotograficzne. Kwestie te są niewątpliwie intrygujące dlatego postanowiłem im się trochę bliżej przyjrzeć – bez emocji – chłodnym, racjonalnym okiem.

Początki nie wieszczą rewolucji

Przykład prostego mechanizmu autokadrowania.

Poszukując genezy zastosowań zaawansowanych, czasami wręcz inwazyjnych algorytmów (później sztucznej inteligencji) w przetwarzaniu obrazu, pierwsze, co przychodzi na myśl, to era rozwoju niedro­gich aparatów kompaktowych i początki epoki smart­fonów. W obu tych przypadkach oprogramowanie musiało kompensować niedostatki sprzętowe – obiek­tywy o niewielkiej jasności i przeciętnej konstrukcji optycznej, mało wydajne matryce i powolną pamięć. W takich przypadkach oprogramowanie często było jedynym gwarantem jakiejkolwiek jakości zdjęcia – zapewniało proste odszumianie obrazu, pozwalało na trochę zoomu cyfrowego (gdy brakowało optycznego), często odpowiadało za stabilizację, a czasami skalowało obraz do wyższej rozdzielczości. Z racji niedoskonałości samego oprogramowania jak i niewielkiej mocy oblicze­niowej procesorów (które ową niedoskonałość trochę wymuszały), wysoką, profesjonalną jakość gwaranto­wały jedynie drogie lustrzanki z jeszcze droższymi obiektywami i obowiązkowym tragarzem w pakiecie. Ówczesne nowinki programowe takie jak wykrywanie twarzy, uśmiechu, czy osobna opcja do fotografii tekstu, były zarezerwowane dla segmentu na wskroś amatorskiego, podczas gdy innowacje sprzętowe i optyczne dotyczyły głownie użytkowników profesjonalnych. Jak to się stało, że obecnie producenci coraz częściej organizują kampanie promocyjne nie tylko dla nowych aparatów, ale też dla aktualizacji ich oprogramowania? Jakim cudem, fotografowie toczą zacięte dyskusje o funkcjach nowego software’u? W jaki sposób oprogra­mowanie stało się tak istotnym czynnikiem w fotografii, że jest wspierane sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym?

AF z funkcją śledzenie ruchu w aparacie Sony HX60 – ramka śledząca dostosowuje rozmiar do obiektu.

Obraz wart więcej niż tysiąc słów

Od momentu upowszechnienia się mediów społeczno­ściowych, obserwujemy zmianę sposobu komunikacji międzyludzkiej. Powszechne stało się komunikowanie za pomocą obrazu, słowa są ograniczane do minimum. W obecnych czasach powiedzenie, że jeden obraz wart jest więcej niż tysiąc słów, jest aktualne jak nigdy. Mamy modę na krótką, zwięzłą komunikację, której żaden opis nie jest w stanie oddać tak precyzyjnie jak obraz, jak fotografia. Obecny postęp technologiczny wymusza postęp jakościowy, a w przypadku urządzeń mobilnych, jednoczesne oczekiwanie ciągłej miniaturyzacji sprzętu, jak i wzrostu jakości rejestrowanego obrazu, stanowią technologiczny koszmar projektantów i konstruktorów tych narzędzi. Przecież, w ogromnym uproszczeniu, matryca „widzi” jedno, ludzkie oko drugie, a oczekiwania fotografującego są jeszcze inne – i tutaj z pomocą ma przyjść A.I.. Wraz z uczeniem maszynowym, system przeanalizuje obraz (scenę), ustali kolorystykę, głębię, a wszystko to z uwzględnieniem preferencji użytkow­nika i w efekcie otrzymamy cudowne zdjęcie bez konieczności używania wysoce specjalistycznego sprzętu. Czy aby na pewno?

A.I. smartfonami stoi

Powyższe kwestie naprowadzają nas na właściwy problem dotykający współczesną branżę fotograficzną. Jest nim występująca na kilku płaszczyznach, pewna redefinicja fotografii. Przede wszystkim zmienia się jej przeznaczenie i miejsce w życiu codziennym.

Od lat większość ludzi fotografuje smartfonami, na stałe podłączonymi do Internetu i sieci społecznościowych. Celem dla nich nie jest wysokorozdzielczy obraz pełen wizualnych fajerwerków, tylko odpowiednio naświetlone zdjęcie, o przyzwoitym kontraście bez przepaleń i przebarwień, ładnie wyglądające na ekranie i dające się szybko przesłać przez Internet. Kultura selfie wymusza ponadto coraz lepszą analizę i optymalizację zdjęć portretowych – ludzie chcą na nich wyglądać pięknie. Od razu. Dlatego to oprogramowanie musi ustalić, co jest człowiekiem, gdzie ma poszczególne części ciała i które z nich są przykryte ubiorem. Sche­maty te pozwolą zastosować efekt wygładzenia skóry, usuwania efektu czerwonych oczu, czy aktywowania migawki po wykryciu uśmiechu u osób fotografowanych lub jej blokadę w przypadku wykrycia zamkniętych oczu.

Podobnie temat wygląda z symulowaniem efektu bokeh – rozmycia tła. Jeszcze niedawno jedynym rozwiązaniem było zastosowanie podwójnego modułu aparatu w smartfonie, który jednym obiektywem rejestrował pierwszy plan, podczas gdy drugi obiektyw „zbierał dane” o głębi, aby następnie odpowiednio zastosować efekt blur, czyli rozmycie. Obecnie to A.I. Jest w stanie rozpoznać na zdjęciu portretowym człowieka (czy też dowolny obiekt, na którym ustawiamy ostrość) i skutecznie rozmywać tło bez konieczności używania drugiego obiektywu.

Zapotrzebowanie na zdjęcie typu social media ready, absolutna konieczność jego natychmiastowej optymali­zacji przy jednoczesnym używaniu zminiaturyzowanej technologii do rejestrowania obrazu jest zatem czynni­kiem bardzo silnie napędzającym rozwój A.I. Najnowsze trendy zdają się podążać także w kierunku uczenia maszynowego opartego na analizie danych (w tym przypadku zdjęć) i zachowań użytkownika. Samo uczenie maszynowe zdaje się występować częściej w kwestiach związanych z „ułomnościami” samego fotografa – algorytmy uczenia maszynowego często projektowane są w bezpośrednim połączeniu z np. stabilizacją, gdzie czujniki położenia analizują siłę nacisku migawki, przewidują ruch korpusu aparatu jaki owa siła spowoduje i kompensują go stabilizacją, analizując przy tym zachowania użytkownika, co pomaga w uzyskaniu właściwej ostrości zdjęć lub wykorzystania dłuższych czasów naświetlania przy fotografowaniu w słabym oświetleniu.

…Panie, telefonem to ja takie same zdjęcia zrobię!

Taki sposób wykorzystania oprogramowania pozwala na mniejsze zaangażowanie topowego sprzętu w pro­cesie rejestracji obrazu, wspomagając niezbędne operacje rozwiązaniami informatycznymi. Nie można jednak przyjąć zasady, że oprogramowanie zrobi za nas wszystko i zdjęcie wykonane smartfonem, nawet najlepszym, będzie miało identyczną jakość jak to zrobione porządnym aparatem. Słowem klucz jest tutaj właśnie „jakość” – to nie jest tylko wygląd zdjęcia na ekranie telefonu, czy wydruku 10×15 cm. To również ilość detali, oddanie barw w cieniach, rozdzielczość obrazu, czy jego rozpiętość tonalna. Nie można zaklinać rzeczywistości, że miniaturowa matryca telefonu, nawet z najdoskonalszym oprogramowaniem, zarejestruje więcej szczegółów niż np. matryca APS-C z obiektywem o wysokiej rozdzielczości. Zrobienie smartfonem 10 zdjęć w ułamku sekundy i złożenie go przez procesor obrazu w jeden obraz również tego nie zapewni. Nie da się, na użytek branży smartfonów i innych fotografują­cych urządzeń mobilnych złamać praw fizyki – można je oszukiwać, maskując oprogramowaniem niedoskona­łości sprzętu ale pewnych kwestii nie da się ominąć. Możemy smartfonem zrobić to samo ujęcie, a oprogra­mowanie sprawi, że na ekranie telefonu zdjęcie będzie bardzo podobne do tego, zrobionego wysokobudże­towym aparatem, ale sama jakość zdjęcia, w jej kluczo­wych aspektach, będzie diametralnie różna – to nie będzie „to samo” zdjęcie.

Matryca jest prawdziwym okiem aparatu. Im jest większa tym więcej danych może zarejestrować. Przetwornik 10 razy większy niż smartfonowy ma 10 krotnie większe piksele (przy tej samej rozdzielczości), co zapewnia większą rozpiętość tonalną i o wiele większe czułości na światło. Dlatego możemy uzyskać fotografie o pięknej plastyce, zrobić większe wydruki czy obrazy. [1] Smartfon [2] Przetwornik 1-calowy [3] Format APS-C [4] Format pełnoklatkowy 35 mm

Należy też zaznaczyć, że w aparatach cyfrowych, oprogramowanie od samego początku było istotnym czynnikiem, który ewoluował wraz z rozwojem całej branży fotograficznej. Sztuczna Inteligencja w smartfo­nach, zapewniła im szansę w starciu z tanimi aparatami kompaktowymi, często pozbawionymi zaawansowa­nego oprogramowania i można postawić tezę, że telefony tę bitwę wygrały, co zresztą jest ogromnym plusem dla fotografa amatora – nie ma obecnie koniecz­ności zakupu taniego, kompaktowego aparatu, bo wszystko zrobimy telefonem – tak samo dobrze, a często nawet lepiej. Nosimy mniej, aparat (w smartfonie) mamy zawsze przy sobie, robimy zdjęcia – to jest super.

Obecnie jednak A.I. zaczyna pojawiać się w zaawanso­wanych aparatach bezlusterkowych i wspierać przetwa­rzanie obrazu oraz funkcje mechaniczne na znacznie bardziej kompleksowym poziomie niż ma to miejsce w przypadku telefonów. Zaawansowany sprzęt optyczny i cała masa możliwości ustawień oraz konfigu­racji dają nieporównywalnie większe pole manewru dla algorytmów A.I. i niczym nie ograniczają pomysłowości i wizji programistów. Czy zatem dodatkowy, innowa­cyjny system informatyczny wyniesie zdjęcia z równie innowacyjnych aparatów na jeszcze wyższy poziom?

Porównanie ilości detali rejestrowanych przez smartfon oraz pełnoklatkowy bezlusterkowiec Sony.

Zapraszamy do lektury drugiej części artykułu.

O autorze:

Michał Rozner, ambasador marki SONY w CEWE FOTOJOKER. Trochę fotograf, bardziej filmowiec, absolwent wydziału ekonomiczno-inżynieryjnego na WSZMiJO oraz Executive MBA na Wyższej Szkole Biznesu w Dąbrowie Górniczej. Najszczęśliwszy z plecakiem poza cywilizacją i poza zasięgiem. Humanista, pasjonat.

Polub lub udostępnij artykuł:

O autorze Zobacz wszystkie wpisy

Avatar

Dominika Niewińska

6 komentarzyZostaw komentarz

Zostaw odpowiedź

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *