رندر معنایی چگونه به آیفون در خلق پرتره‌های شگفت‌انگیز کمک می‌کند؟

مهمترین ویژگی‌ آیفون‌های امسال دوربین‌های ۳گانه آن‌ها بود (بررسی دیجیاتو). اپل تا همین چند سال پیش قدرت اول عکس‌برداری موبایل شناخته می‌شد. اما ظهور هواوی و سامسونگ و همچنین اضافه شدن گوگل به جمع پیشرو‌های تولید کننده گوشی هوشمند با دوربین‌های با کیفیت، کمی اپل را از این مسابقه عقب انداخته است. با این حال اپل با آیفون ۱۱ پرو قصد دارد تا بار دیگر خود را بر تخت پادشاهی عکاسی با گوشی هوشمند بنشاند و به همین دلیل بهبود‌های فراوانی را روی دوربین‌های آیفون ۱۱ پرو انجام داده است. یک از آن‌ها رندر معنایی است.

رندر معنایی چیست؟

برای درک بهتر این مفهوم بهتر است آن را به دو بخش تبدیل کنیم. بخش معنایی این واژه در هوش مصنوعی یعنی توانایی یک ماشین در بررسی جزئی اطلاعات یا همان کاری که یک انسان در مواجه با مسائل انجام می‌دهد. بخش رندرینگ آن هم همان طور که از نامش معلوم است، وظیفه تولید تصاویر گرافیکی را دارد که در دوربین‌ها همان تولید عکس می‌شود.

رندر معنایی (Semantic Rendering) در بخش‌های مختلف یادگیری ماشین، معانی مختلفی دارد، اما در بخش عکاسی محاسباتی یعنی قابلیت تشخیص سوژه. این قابلیت در گوشی‌های اپل به این معناست که دوربین‌های به کار رفته در این گوشی به صورت خودکار به دنبال سوژه انسانی می‌گردند، اما کمی عمیق‌تر به تحلیل این سوژه می‌پردازد.

اپل می‌گوید این قابلیت فقط به تشخیص سوژه ختم نمی‌شود. رندر معنایی در دوربین اپل علاوه بر تشخیص سوژه، تفاوت‌ها در ابروها، رنگ پوست و مو را از هم تمیز می‌هد و این بخش‌ها را به صورت جداگانه رندر می‌کند تا بهترین نتایج ممکن را از آن‌ها استخراج کند. نتیجه آن، عکس پرتره‌ای با بهترین نوردهی در سوژه و پس‌زمینه آن است.

برای درک بهتر این موضوع، بگذارید این قابلیت را با روش‌های متداول در دوربین‌های حرفه‌ای و دیگر گوشی‌های هوشمند مقایسه کنیم. دوربین‌های DSLR یا آیفون‌های قدیمی نمی‌دانند که در حال عکس‌برداری از چه چیزی هستند. آن‌ها تفاوت‌ها در کنتراست و رنگ هر پیکسل را متوجه می‌شوند، ولی نمی‌توانند معنی خاصی به چیزی که داخل فریم وجود دارد بدهند.

به عنوان مثال زمانی که شما حالت پرتره را در دوربین‌ها کانن و نیکون انتخاب می‌کنید، دوربین تنها با تنظیم کردن یک پروفایل رنگی روی کل عکس که معمولا مشابه رنگ صورت انسان است، حال و هوای کل عکس را با پروفایل رنگی یکسان‌سازی می‌کند. برای دوربین مهم نیست که آیا شخصی واقعا در کادر وجود دارد یا خیر.

چنین تنظیماتی را، افکت گلوبال یا کلی می‌گوییم، یعنی روی تمام عکس تاثیر می‌گذارد و نه روی بخشی از آن. در سیستم HDR یا SDR هم شرایط همینگونه است، یعنی هایلایت‌ها تحت هر شرایطی کاهش می‌یابند و سایه‌ها با افزایش نور مواجه می‌شوند و شاید کنتراست میانی کمی بهبود یابد. همه این اتفاق‌ها بدون داشتن درکی از این که چه چیزی داخل کادر است صورت می‌پذیرد. این روش شاید برای عکس‌‌های منظره جواب بدهد، ولی تاثیر آن روی عکس‌های پرتره به مراتب کمرنگ‌تر است.

آیفون ۱۱ چگونه رندر معنایی انجام می‌دهد؟

آیفون ۱۱ رندر معنایی محلی دارد، یعنی دقیقا نقطه مقابل حالت گلوبال. به کمک این قابلیت، آیفون ۱۱ می‌تواند روشنایی یک آسمان بسیار روشن را کاهش دهد تا رنگ و کنتراست بهتری داشته باشد بدون آنکه صورت شخص موجود در عکس به همان اندازه از میزان روشنای آن کاسته شود. همچنین وضوح مو و پوست نیز می‌توانند به صورت مجزا با شدت‌های مختلف تنظیم شوند. به گفته اپل این کار باعث عمق دادن به تصویر می‌شود.

این نوع از ویرایش عکس، سال‌هاست که به صورت دستی توسط عکاسان حرفه‌ای و با کمک برنامه‌های فتوشاپ و ادوبی صورت می‌گیرد. اما این تنظیمات و بهبود‌ها به صورت آنی در آیفون ۱۱ انجام می‌شود. کاربران کافیست تا عکسی بگیرند که در آن سوژه انسانی وجود داشته باشد. آن وقت رندر معنایی در کسری از ثانیه تمام تنظیمات مربوطه را انجام می‌هد.

با این حال اگر عکسی از منظره بگیرید، یا کلا هر عکسی که سوژه‌های انسانی نداشته باشد، رندر معنایی اتفاق نمی‌افتد و عکس شما با نتظیمات گلوبال HDR که پیشتر توضیح دادیم گرفته می‌شود. اما اگر عکس شما سوژه انسانی داشته باشد، فارغ از این که پرتره است یا نه، خود به خود کاندید بهینه‌سازی توسط رندر معنایی می‌شود.

عکاسی محاسباتی یا به زبان فیل شیلر «علم جنون‌آمیز عکاسی محاسباتی» به کمک HDR هوشمند، عمق سنجی و رندر معنایی باعث می‌شود که مشکلات دوربین‌های گوشی‌های هوشمند نظیر سنسور و ابعاد پیکسل کوچک، کمتر به چشم بیاید. رندر معنایی اپل این تکنولوژی را به صورت چشمگیری پیشرفت خواهد داد. مانند کاری که گوگل سالهاست با HDR هوشمند خود در گوشی‌های پیکسل انجام می‌دهد.

شاید این گونه به نظر برسد که اپل اولین شرکتی است که استفاده از رندر معنایی را در دستور کار قرار داده است. در صورتی که این گونه نیست و هواوی از میت ۱۰ که هوش مصنوعی را به نرم‌افزار دوربین گوشی اضافه کرد، همواره در عکاسی از صحنه‌هایی که سوژه انسانی دارند، آن‌ها را در اولویت قرار می‌داده است.

در حال که تکنولوژی پشت رندر معنایی کمی پیچیده به نظر می‌رسد، این قابلیت به آیفون اجازه می‌دهد تا کادر را مانند انسان‌ها ببیند و عکس‌هایی نزدیک‌تر به واقعیت و با کیفیت بهتر را تولید کند.