هوش مصنوعی در دوربین گوشی‌های همراه

به‌تازگی با پدیده‌ هوش مصنوعی در دوربین‌های گوشی‌های همراه روبه‌رو شده‌ایم. هوش مصنوعی کلیدواژه جدیدی در عکاسی است، اما چگونه یادگیری ماشینی، شبکه‌های عصبی و پردازشگرهای گرافیکی به ما کمک می‌کنند، تا عکس‌های بهتری داشته باشیم؟ به‌راستی دوربین هوشمند چیست؟ چگونه هوش مصنوعی عکاسی و ویرایش عکس را تغییر می‌دهد؟

هوش مصنوعی در عکاسی چگونه عمل می‌کند؟

این ‌رورها هوش مصنوعی همه‌جا وجود دارد، حتی در دوربین‌های عکاسی. همان‌طور که هوش مصنوعی در عکاسی هم وجود دارد، اگر شما هنوز یک دوربین هوش مصنوعی یا گوشی هوشمندِ مجهز به هوش مصنوعی ندارید، احتمالاً به‌زودی خواهید داشت. حتی نرم‌افزارهای گوشی‌های ‌همراه شما نیز، از هوش مصنوعی برای تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند. برای مثال، در دوربین جدید ‌ادوب، از هوش مصنوعی برای شناسایی اشیا و صحنه‌های موجود در تصاویر استفاده می‌شود و افکت‌های دیجیتال را برای تأثیرات خلاقانه پیشنهاد می‌دهد. آنقدر تأثیرگذار است که می‌توان فکر کرد، هوش مصنوعی در عکاسی، خود تمام اختیار را در‌ دست‌ گرفته ‌است.

ولی آیا همه این‌ها فقط تبلیغات است یا هوش مصنوعی در دوربین یک گوشی هوشمند، با تعریف‌های حرفه‌ای و علمی آن، به‌راستی از هوش مصنوعی در عکاسی بهره می‌برد؟

دوربین هوش مصنوعی چیست؟ بهتر است بدانید این اصطلاح هوش مصنوعی، نه‌تنها در گوشی‌های هوشمند، بلکه در انواع دوربین‌های عکاسی، واقعاً برای عکس‌های یک عکاس چه می‌کند. هوش مصنوعی در عکاسی، مرزهای بین ثبت تصویر، بهبود تصویر و ویرایش تصویر را از میان ‌برداشته ‌است. هوش مصنوعی در دوربین و ویرایش عکس، برای ترکیب، تقویت و افزایش کیفیت تصویر، برای انتخاب هوشمندانه‌تر اشیا، ترکیب‌بندی، تطبیق پارامترهای پردازش با سوژه و کمک به عکاس برای یافتن تصاویر بهتر، به‌طور خودکار و هوشمندانه بر اساس وضعیت و موقعیت جدید، متفاوت عمل می‌کند. 

مبانی هوش مصنوعی در عکاسی چیست؟

همان‌طور که می‌دانید هوش مصنوعی یکی از گرایش‌های علوم رایانه‌ای است که بررسی می‌کند، آیا می‌توانیم به ماشین‌های دیجیتال یاد دهیم که فکر کنند و یاد بگیرند. به طور کلی، دانش هوش مصنوعی در تلاش است تا ماشین‌ها و رایانه‌ها نیز همچون انسان از تجربه و کارهای خود یاد بگیرند و شبیه‌سازی کنند؛ فناوری‌هایی مانند پردازش گفتار و تبدیل صدا به متن، پردازش تصویر، تشخیص الگو‌ها و اسکن چهره. هوش مصنوعی در عکاسی نیز تلاش دارد به دوربین‌ها یاد بدهد که فکر کنند و بیاموزند.

هوش مصنوعی در دوربین نیز، همچون هوش مصنوعی در فناوری‌های دیگر کار می‌کند. مجموعه کاملی از فناوری‌های وابسته به هوش مصنوعی وجود دارد که در دوربین‌های عکاسی کار می‌کنند؛ مانند «بینایی ماشینی»، «یادگیری عمیق»، «یادگیری ماشینی»، «پردازش گفتار» و «شبکه‌های عصبی» که همگی در این شاخه جدید فناوری در هم‌ تنیده ‌شده‌اند.

فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در عکاسی چه کاربردهایی دارند؟ پردازشگرهای دیجیتال در عکاسی، ویرایشگرهای خودکار و حتی فناوری شناخت صدا و دستورهای صوتی از نمونه این کاربردها هستند. هوش مصنوعی به‌سرعت در حال تبدیل‌شدن به یک اصطلاح پرکاربرد در دنیای عکاسی است. درحال‌حاضر، این فناوری تا حد زیادی برای دوربین‌های گوشی‌های هوشمند اعمال شده‌ است، اما الگوریتم‌های باورنکردنی هوش مصنوعی در عکاسی و نرم‌افزارهای خودکار آن، به‌زودی تمام دوربین‌های حرفه‌ای عکاسی را نیز در بر خواهند گرفت.

به‌ نظر می‌رسد هوش مصنوعی در دوربین‌های عکاسی، به‌زودی فرهنگ عکاسی را دگرگون کند. هوش مصنوعی حتی می‌تواند، مسئولیتِ ویرایش و سرپرستی گالری‌های عکاسی ما را نیز بر عهده بگیرد.

دستاوردهای هوش مصنوعی برای عکاسان آماتور

دستاوردهای هوش مصنوعی برای عکاسان فراوان است. هوش مصنوعی در دوربین‌ها، در واقع بیشتر در مورد آسان‌تر کردن و در دسترس‌تر کردن عکاسی است.

در گذشته عکاسی حوزه افرادی بود که در استفاده از دوربین‌های حرفه‌ای برای ایجاد انواع مختلف تصاویر تخصص داشتند. حالا کاری که هوش مصنوعی برای عکاسان آماتور، شروع به انجام آن کرده، این‌ است که تکنیک‌ها و قابلیت‌های عکاسی حرفه‌ای را در دسترس افراد بیشتری قرار دهد.

ویرایش عکس با هوش مصنوعی یکی از بهترین کاربردهای هوش مصنوعی در دوربین‌های عکاسی است؛ چراکه به تمام عکاسان اجازه می‌دهد، بدون زحمت پس‌زمینه‌های تصاویر را جایگزین کنند و آن‌ها را تغییر دهند. هوش مصنوعی برای عکاسان تصحیح رنگ را انجام می‌دهد و به طور کلی کیفیت عکس‌ها را در یک لحظه بهبود می‌بخشد. این تجربه ویرایش عکس را ساده می‌کند و به کاربران آماتور نیز اجازه می‌دهد، تا ویرایشگرهای خبره عکس شوند.

همچنین هوش مصنوعی می‌تواند بهترین ترکیب‌بندی تصویر و بهترین تنظیم نور را نیز به‌صورت خودکار و هوشمند، برای  عکاسان آماتور انجام دهد.

دوربین هوش مصنوعی چیست؟

دوربین هوش مصنوعی، دوربینی است که درباره تنظیمات و پردازش تصویر، فکر می‌کند و یاد می‌گیرد. اینکه از فناوری‌های هوش مصنوعی در دوربین‌های عکاسی استفاده شود، یک‌ چیز است و دوربین هوش مصنوعی یک‌ چیز دیگر.

گوشی‌های هوشمندی که به پردازنده‌های هوش مصنوعی قدرتمند مجهز هستند، می‌توانند به‌سرعت و به‌طور خودکار آنچه را در یک کادر به‌ چشم می‌آید، تشخیص دهند و همچنین به‌طور خودکار بین سوژه‌های پیش‌زمینه و پس‌زمینه تمایز قائل شوند. دوربینِ هوش مصنوعی می‌تواند به ‌طور خودکار تصاویر HDR را در نور روشن ترکیب کند و به‌ حالت عکس‌برداری چندتایی در نور کم تغییر دهد، تا از جادوی تصویربرداری محاسباتی برای ایجاد یک افکتِ زومینگِ بدونِ پله با دو یا چند ماژول دوربین استفاده کند.

همچنین جدا کردن هوش مصنوعی در دوربین‌های عکاسی، با اتوماسیون پیچیده عکاسی در دوربین می‌تواند دشوار باشد. برای سال‌ها، سازندگان دوربین‌های کامپکت حالت‌های صحنه‌های مختلف سوژه‌گرا را ارائه می‌کردند که می‌توانست به ‌طور خودکار توسط دوربین انتخاب شود، ولی آیا این دوربین هوش مصنوعی به‌ حساب می‌آید یا تنها اجرای همزمان و پیشرفته‌ای از تنظیمات نور، شناخت حرکت سوژه و فاصله فوکوس است؟

سیستم‌های اندازه‌گیری که با روش چندالگو کار می‌کنند، معمولاً از سیستم اندازه‌گیری پیچیده‌ای از توزیع نور، بر اساس هزاران عکس واقعی استفاده می‌کنند و اصطلاح یادگیری عمیق را به‌ کار می‌برند. فراموش نکنیم، دوربین‌های دیجیتال همیشه از الگوریتم‌ها استفاده می‌کردند و به‌آن حالت خودکار می‌گفتند، اما اکنون دوربین هوش مصنوعی حقیقی آمده ‌است.

کاملاً بدیهی بود که الگوریتم‌های کلاسیک هوش مصنوعی در دوربین‌های دیجیتال، مانند نوردهی خودکار، کنتراست خودکار  و فوکوس‌کشی خودکار به لطف یادگیری ماشینی و شبکه‌های عصبی عمیق، در دوربین هوش مصنوعی تقویت زیادی خواهند داشت. اینکه حالت خودکار در دوربین‌ها اکنون هوشمندتر می‌شود، چندان تعجب‌آور نیست، شگفت‌انگیز آن است که شبکه‌های عصبی عمیق آن‌قدر خوب کار می‌کنند که شروع به جایگزینی با الگوریتم‌هایی کرده‌اند که تا همین اواخر هرگز با هوش مصنوعی مرتبط نبوده‌اند؛ مانند تکنیک‌های دموسایسینگ و نویززدایی.

دوربین‌های صوتی

یکی از کاربرد‌های هوش مصنوعی در دوربین‌های دیجیتال فرمان صوتی است که با کمک فناوری پردازش گفتار، آن‌ها را به دوربین‌های صوتی تبدیل می‌کند. درحال‌حاضر، کنترل صوتی در تعدادی از مدل‌های GoPro وجود دارد که از مدل HERO5 شروع شده و تا آخرین مدل HERO9 Black ادامه دارد. توانایی ماشین‌ها و رایانه‌ها برای درک گفتار انسان، شکل ساده‌ای از هوش مصنوعی است که در چند سال اخیر باعث شده تا دوربین‌های صوتی به‌ وجود بیایند.

برای مثال، اکنون کنترل صوتی در تعدادی از مدل‌های GoPro وجود دارد؛ این مدل‌ها از HERO5 شروع می‌شوند و به آخرینGoPro HERO9 Black می‌رسند. حتی بسیاری از دوربین‌های داشبورد که به «دشکم» معروف شده‌اند نیز، وقتی عبارات ساده‌ای مانند «شروع ویدئو»، «عکس گرفتن» و غیره را به زبان می‌آورید، اقداماتی انجام می‌دهند و فرمان شما را اجرا می‌کنند.

این فناوری مخصوصاً برای دوربین‌های اکشن که عملکرد سریع‌تری دارند، بیشتر استفاده می‌شود.

هوش مصنوعی در دوربین گوشی‌های هوشمند

در ابتدا از هوش مصنوعی در دوربین گوشی‌های هوشمند، برای جبران کمبود لنزهای زوم این گوشی‌ها استفاده می‌شد؛ ولی بعدتر از انواع نرم‌افزارهای کاربردی نیز برای تکامل دوربین گوشی‌های هوشمند استفاده ‌شد.

نرم‌افزارهای کاربردی با هوش مصنوعی ضعیف، برای گوشی‌های هوشمند اهمیت بیشتری دارند، تا دوربین گوشی‌های هوشمند؛ چراکه آن‌ها کمبود فیزیکی در لنزهای اپتیک دارند. بنابراین ما شاهد ظهور عکاسی پردازشگر یا محاسباتی هستیم که سعی می‌کند زوم اپتیکال را شبیه‌سازی کند.

برای مثال، هوش مصنوعی در دوربین گوشی‌های هوشمند سطحِ بالا، به‌طور فزاینده‌ای از دوربین‌هایی با لنزهای دوگانه بهره می‌برند، اما گوشی مانند Google Pixel 5 از یک لنز دوربین با عکاسی پردازشگر برای شبیه‌سازی زوم اپتیکال و افزودن جلوه‌های مختلف استفاده می‌کند. آرایه‌های چند دوربینی و تصویربرداری محاسباتی مدت‌هاست که برای تولید یک فناوری ترکیبی ادغام شده‌اند، تا بسیاری از ویژگی‌های دوربین‌های حرفه‌ای را مانند عمق میدان و جلوه‌های زومینگِ لنز را به‌صورت مجازی شبیه‌سازی کنند.

دوربین گوشی‌های هوشمند دیگر فقط یک دوربین نیست، بلکه این یک وسیله پردازشگر، تحلیل‌گر و اندیشمند است که مانند یک انسان فکر می‌کند. هوش مصنوعی در دوربین گوشی‌های هوشمند، فقط صحنه را آن‌طور که هست ثبت نمی‌کند؛ بلکه آن‌طور که فکر می‌کند، ثبت خواهد کرد. این درست مثل این‌ است که یک دستیار دانا داشته ‌باشید.

عکاسی پردازشگر چیست؟

عکاسی پردازشگر، فراتر از سخت‌افزار، «لنز و حسگرهای یک دوربین» است و از نرم‌افزار‌های بینایی ماشین برای بهبود عکس‌های گرفته‌شده استفاده‌ می‌کند؛ مانند بهبود تنظیمات خودکار برای عکس‌های نقطه‌ای. هوش مصنوعی در دوربین گوشی‌های هوشمند، قدرت پردازش زیادی را برای پشتیبانی از الگوریتم‌های پردازش تصویر و بهبود تصاویر با کاهش تاری حرکت و افزودن عمق میدان شبیه‌سازی شده و همچنین بهبود رنگ، کنتراست و محدوده نور ارائه می‌دهد.

افزودن هوش مصنوعی با مجموعه گسترده‌ای از ویژگی‌های عکاسی هوشمند، مانند روتوش خودکار آن‌ها و هدایت تنظیمات، قابلیت‌های عکاسی پردازشگر را به سطح بالاتری می‌رساند. به این ترتیب، افکت‌های استودیویی را که معمولاً هنگام استفاده از Adobe Lightroom و Photoshop به دست می‌آیند، همان وقت عکاسی در دسترس افراد قرار می‌گیرند. بنابراین هنگام عکاسی می‌توانید پوست را صاف کنید و از شر لکه‌ها خلاص شوید، اما نه فقط با محو کردن آن، بلکه با ساخت بافتی جدید.

انواع کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع مختلف را در هوشیو بخوانید