পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণ

পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণ (ইংরেজিতে Computational photography "কম্পিউটেশনাল ফটোগ্রাফি") এক ধরনের আলোকচিত্রগ্রহণ কৌশল যেখানে আলোকীয় প্রক্রিয়ার পরিবর্তে ডিজিটাল পদ্ধতিতে চিত্র ধারণ এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ করা হয়। পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণ কোনও ক্যামেরার সক্ষমতা উন্নত করতে পারে বা ফিল্ম-ভিত্তিক আলোকচিত্রগ্রহণের মাধ্যমে এমন কিছু বৈশিষ্ট্য প্রবর্তন করতে পারে যা স্বাভাবিক প্রক্রিয়ায় মোটেই সম্ভব ছিল না। পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে- ডিজিটাল প্যানোরামার^[১] ইন-ক্যামেরা গণনা, উচ্চ গতিশীল-পরিসীমা চিত্র এবং 'লাইট ফিল্ড' ক্যামেরা। 'লাইট ফিল্ড' ক্যামেরাগুলি ত্রি-মাত্রিক দৃশ্যের তথ্য সংগ্রহের জন্য অভিনব আলোকীয় উপাদান ব্যবহার করে যা এরপরে ত্রি-মাত্রিক চিত্র, ক্ষেত্রের উন্নত গভীরতা এবং নির্বাচনী ডি-ফোকাসিং (বা "পোস্ট ফোকাস") তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ক্ষেত্রের উন্নত গভীরতা যান্ত্রিক ফোকাসিং সিস্টেমগুলির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে। এই সমস্ত বৈশিষ্ট্য পরিগণনামূলক চিত্রণ কৌশল ব্যবহার করে।

কম্পিউটার গ্রাফিক্স, কম্পিউটার দৃষ্টি এবং প্রয়োগিত আলোকবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে বেশ কয়েকটি বিষয় ক্ষেত্রকে সংজ্ঞা দেওয়ার জন্য পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণের সংজ্ঞাটি বিবর্তিত হয়েছে। প্রতিটি অঞ্চলের মধ্যে কৌশলগুলির একটি তালিকা রয়েছে এবং প্রতিটি প্রযুক্তির জন্য এক বা দুটি প্রতিনিধি কাগজপত্র বা বই উদ্ধৃত করা হয়। বিভাগ থেকে ইচ্ছাকৃত বাদ দেওয়া চিত্রগুলি হল চিত্র প্রক্রিয়াজাতকরণ (এছাড়াও ডিজিটাল চিত্র প্রক্রিয়াজাতকরণ দেখুন) যা তিহ্যগতভাবে সংগ্রহ করা চিত্রগুলিতে প্রয়োগ করা হয় আরও ভাল চিত্র উৎপাদন করার জন্য। এই জাতীয় কৌশলগুলির উদাহরণগুলি হল ইমেজ স্কেলিং, ডায়নামিক রেঞ্জ সংক্ষেপণ (অর্থাৎ স্বন ম্যাপিং), রঙ পরিচালনা, চিত্র সমাপ্তি (এক.ক.এ. ইনপেন্টিং বা গর্ত পূরণ), চিত্র সংক্ষেপণ, ডিজিটাল ওয়াটারমার্কিং এবং শৈল্পিক চিত্রের প্রভাব। বাদ দেওয়া কৌশলগুলি পরিসীমা ডেটা, ভলিউম ডেটা, ত্রি-মাত্রিক মডেল, চার-মাত্রিক("৪ডি") আলোক ক্ষেত্র, চার-মাত্রিক ("৪ডি"), ছয়-মাত্রিক ("৬ডি"), বা আট-মাত্রিক ("৮ডি") বিআরডিএফ, বা অন্যান্য উচ্চ-মাত্রিক চিত্র-ভিত্তিক উপস্থাপনা উৎপাদন করে। "অ্যাপসিলন আলোকচিত্রগ্রহণ" পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণের একটি উপক্ষেত্র।

আলোকচিত্রগ্রহণের উপর প্রভাব

পরিগণনামূলক আলোকচিত্রগ্রহণ পদ্ধতিটি সল্প-অনুভবীদের উচ্চ ও উন্নত মানের ছবি তোলার সুযোগ করে দেয়, যা সাধারনত অনুভবী ফটোগ্রাফারদের দ্বারাই সম্ভব হতো। তবে ব্যবহার এর সুবিধাযোগ্য হওয়া সত্বেও আলোকচিত্রগ্রহন এর জন্য প্রয়োজনীয় সরঞ্জামগুলির জটিল ব্যবহার ছাড়িয়ে যায় না।^[২]

পরিগণনামূলক দীপন

পরিগণনামূলক দীপন (ইংরেজিতে Computational illumination "কম্পিউটেশনাল ইল্লুমিনাশন") আলোকচিত্রগ্রহণের দীপন নিয়ন্ত্রণ করে, তারপরে সংগ্রহ করা চিত্রগুলি দিয়ে নতুন চিত্র তৈরি করতে ব্যবহার করে।

উচ্চ-গতিশীল পরিসীমা (ইংরেজিতে High-dynamic range "হাই-ডায়নামিক রেঞ্জ") ইমেজিং গতিশীল পরিসীমা প্রসারিত করতে একই দৃশ্যের আলাদাভাবে প্রকাশিত চিত্র ব্যবহার করে।^[৩] অন্যান্য উদাহরণগুলির মধ্যে একই বিষয়বস্তুর ("লাইটস্পেস") বিভিন্ন আলোকিত চিত্র প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং অন্তর্ভুক্তকরণ করা হয়।

পরিগণনামূলক আলোকবিজ্ঞান

পরিগণনামূলক আলোকবিদ্যা (ইংরেজিতে Computational optics "কম্পিউটেশনাল অপটিক্স") অপ্টিক্যালি কোডেড চিত্রগুলি সংগ্রহ করে এবং তারপরে কম্পিউটেশনাল ডিকোডিং এর মাধ্যমে নতুন চিত্র তৈরি করে । কোডেড অ্যাপারচার ইমেজিং মূলত জ্যোতির্বিজ্ঞান বা এক্স-রে ইমেজিংয়ে চিত্রের মান বাড়ানোর জন্য প্রয়োগ করা হয়েছিল। একটি একক পিনহোলের পরিবর্তে, ইমেজিংয়ে একটি পিনহোল প্যাটার্ন প্রয়োগ করা হয় এবং চিত্রটি পুনরুদ্ধার করতে ডিকনভোলিউশন করা হয়।^[৪] কোডেড এক্সপোজার ইমেজিংয়ে, মোটার ব্লারটির কার্নেলটি সংশোধন করতে শাটারটির অন/অফ অবস্থা কোড করা হয়।^[৫] এইভাবে মোশন ডিফলারিং একটি শর্তযুক্ত সমস্যা হয়ে ওঠে। একইভাবে, একটি লেন্স ভিত্তিক কোডড অ্যাপারচারে, অ্যাপারচার টি ব্রডব্যান্ড মাস্ক দিয়ে সংশোধন করা যেতে পারে।^[৬]

কোডেড অ্যাপারচারের নিদর্শনগুলি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিভিন্ন কোড প্রয়োগ করার জন্য রঙিন ফিল্টার ব্যবহার করে ডিজাইন করা যেতে পারে।^[৭]^[৮] এটি বাইনারি মাস্কের তুলনায় ক্যামেরা সেন্সরে পৌঁছে যাওয়া আলোর পরিমাণ বাড়িয়ে তুলতে পারে।

পরিগণনামূলক চিত্রণ

পরিগণনামূলক চিত্রণ (ইংরেজিতে Computational imaging "কম্পিউটেশনাল ইমেজিং") হল চিত্রণ কৌশলগুলির একটি সেট যা তথ্য অর্জন এবং তথ্য প্রক্রিয়াজাতকরণের সংমিশ্রণে বর্ধিত রেজোলিউশন, অপটিকাল ফেজ বা ত্রি-মাত্রিক পুনর্নির্মাণের মতো অতিরিক্ত তথ্য অর্জনের জন্য পরোক্ষ উপায়ের মাধ্যমে কোনও বস্তুর চিত্র তৈরি করে। প্রচলিত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ কনফিগারেশন বা সীমিত ডেটাসেট ব্যবহার না করে প্রায়শই তথ্য সংগ্রহ করা হয়।

কম্পিউটেশনাল ইমেজিং অপটিকাল সিস্টেমগুলির বাহ্যিক সীমাবদ্ধতার অতিক্রম করতে পারে, যেমন সংখ্যা বা নুমেরিকাল অ্যাপারচার ^[৯], এমনকি অপটিক্যাল উপাদানগুলির প্রয়োজনীয়তাও বর্জন করে ^[১০]।

অপটিকাল স্পেকট্রামের অংশগুলির জন্য যেখানে চিত্রণের বিষয় উৎপাদন করা কঠিন বা ইমেজ সেন্সরগুলি ছোট করা যায় না, সেখানে এক্স-রে ^[১১] এবং টিএইচজেড বিকিরণের (ইংরেজিতে THz radiations "টিএইচজেড রেডিয়েশন") মাধ্যমে পরিগণনামূলক চিত্রাণ দরকারি বিকল্প সরবরাহ করে।

সাধারণ কৌশল

সাধারণ পরিগণনামূলক চিত্রণ কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে লেন্সবিহীন চিত্রণ (ইংরেজিতে lens-less imaging "লেন্সলেস ইমেজিং"), পরিগণনামূলক স্পেকল চিত্রাণ ^[১২](ইংরেজিতে computational speckle imaging "কম্পিউটেশনাল স্পেকলে ইমেজিং"), পাইচোগ্রাফি (ইংরেজিতে ptychography "পাইচোগ্রাফি ") এবং ফুরিয়ার পাইচোগ্রাফি (ইংরেজিতে Fourier ptychography "ফুরিয়ার পাইচোগ্রাফি")।

অন্যান্য কৌশলগুলি পরিগণনামূলক চিত্রণ ("কম্পিউটেশনাল ইমেজিং") এর ক্ষেত্রের সাথে সম্পর্কিত, যেমন ডিজিটাল হলোগ্রাফি, কম্পিউটার ভিশন এবং টমোগ্রাফি।

পরিগণনামূলক প্রক্রিয়াজাতকরণ

পরিগণনামূলক প্রক্রিয়াজাতকরণ (ইংরেজিতে Computational Processing "কম্পিউটেশনাল প্রসেসিং") নতুন চিত্র তৈরি করতে আলোক-সংকেতায়িত (অপটিক্যাল-কোডেড) চিত্রগুলির প্রক্রিয়াজাতকরণ করে।

তথ্যসূত্র

1 2 Mann, S.; Picard, R.W.। "Virtual bellows: constructing high quality stills from video"। Proceedings of 1st International Conference on Image Processing। IEEE Comput. Soc. Press। ডিওআই:10.1109/icip.1994.413336। আইএসবিএন ০-৮১৮৬-৬৯৫২-৭।
1 2 Kirkpatrick, Keith। "The Edge of Computational Photography"। cacm.acm.org (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২৩ আগস্ট ২০২০।
↑ "ON BEING `UNDIGITAL' WITH DIGITAL CAMERAS: EXTENDING DYNAMIC RANGE BY COMBINING DIFFERENTLY EXPOSED PICTURES, IS&T's (Society for Imaging Science and Technology's) 48th annual conference, Cambridge, Massachusetts, May 1995, pages 422-428" (পিডিএফ)। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: উদ্ধৃতি journal এর জন্য |journal= প্রয়োজন (সাহায্য)
↑ "Martinello, Manuel. "Coded Aperture Imaging" (PDF)." (পিডিএফ)। ২০ মার্চ ২০২২ তারিখে মূল থেকে (পিডিএফ) আর্কাইভকৃত।
↑ Raskar, Ramesh; Agrawal, Amit; Tumblin, Jack (২০০৬)। "Coded exposure photography"। ACM SIGGRAPH 2006 Papers on - SIGGRAPH '06। New York, New York, USA: ACM Press। ডিওআই:10.1145/1179352.1141957। আইএসবিএন ১-৫৯৫৯৩-৩৬৪-৬।
↑ Veeraraghavan, Ashok; Raskar, Ramesh; Agrawal, Amit; Mohan, Ankit; Tumblin, Jack (২০০৭)। "Dappled photography"। ACM SIGGRAPH 2007 papers on - SIGGRAPH '07। New York, New York, USA: ACM Press। ডিওআই:10.1145/1275808.1276463। আইএসবিএন ৯৭৮-১-৫৯৫৯৩-৬৪৮-৬।
↑ Martinello, Manuel; Wajs, Andrew; Quan, Shuxue; Lee, Hank; Lim, Chien; Woo, Taekun; Lee, Wonho; Kim, Sang-Sik; Lee, David (2015-04)। "Dual Aperture Photography: Image and Depth from a Mobile Camera"। 2015 IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP)। IEEE। ডিওআই:10.1109/iccphot.2015.7168366। আইএসবিএন ৯৭৮-১-৪৭৯৯-৮৬৬৭-৫। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: |তারিখ= এর মান পরীক্ষা করুন (সাহায্য)
↑ "Chakrabarti, A.; Zickler, T. (2012). "Depth and deblurring from a spectrally-varying depth-of-field". IEEE European Conference on Computer Vision. 7576: 648–666."।
↑ Ou, Xiaoze; Horstmeyer, Roarke; Zheng, Guoan; Yang, Changhuei (৪ ফেব্রুয়ারি ২০১৫)। "High numerical aperture Fourier ptychography: principle, implementation and characterization"। Optics Express। ২৩ (3): ৩৪৭২। ডিওআই:10.1364/oe.23.003472। আইএসএসএন 1094-4087।
↑ Boominathan, Vivek; Adams, Jesse K.; Asif, M. Salman; Avants, Benjamin W.; Robinson, Jacob T.; Baraniuk, Richard G.; Sankaranarayanan, Aswin C.; Veeraraghavan, Ashok (2016-09)। "Lensless Imaging: A computational renaissance"। IEEE Signal Processing Magazine। ৩৩ (5): ২৩–৩৫। ডিওআই:10.1109/msp.2016.2581921। আইএসএসএন 1053-5888। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: |তারিখ= এর মান পরীক্ষা করুন (সাহায্য)
↑ Miyakawa, Ryan; Mayer, Rafael; Wojdyla, Antoine; Vannier, Nicolas; Lesser, Ian; Aron-Dine, Shifrah; Naulleau, Patrick (৮ আগস্ট ২০১৪)। "Coded aperture detector: an image sensor with sub 20-nm pixel resolution"। Optics Express। ২২ (16): ১৯৮০৩। ডিওআই:10.1364/oe.22.019803। আইএসএসএন 1094-4087।
↑ Katz, Ori; Heidmann, Pierre; Fink, Mathias; Gigan, Sylvain (৩১ আগস্ট ২০১৪)। "Non-invasive single-shot imaging through scattering layers and around corners via speckle correlations"। Nature Photonics। ৮ (10): ৭৮৪–৭৯০। ডিওআই:10.1038/nphoton.2014.189। আইএসএসএন 1749-4885।

[dx.doi.org-1] 1 2 Mann, S.; Picard, R.W.। "Virtual bellows: constructing high quality stills from video"। Proceedings of 1st International Conference on Image Processing। IEEE Comput. Soc. Press। ডিওআই:10.1109/icip.1994.413336। আইএসবিএন ০-৮১৮৬-৬৯৫২-৭।

[cacm.acm.org-2] 1 2 Kirkpatrick, Keith। "The Edge of Computational Photography"। cacm.acm.org (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২৩ আগস্ট ২০২০।

[3] "ON BEING `UNDIGITAL' WITH DIGITAL CAMERAS: EXTENDING DYNAMIC RANGE BY COMBINING DIFFERENTLY EXPOSED PICTURES, IS&T's (Society for Imaging Science and Technology's) 48th annual conference, Cambridge, Massachusetts, May 1995, pages 422-428" (পিডিএফ)। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: উদ্ধৃতি journal এর জন্য |journal= প্রয়োজন (সাহায্য)

[4] "Martinello, Manuel. "Coded Aperture Imaging" (PDF)." (পিডিএফ)। ২০ মার্চ ২০২২ তারিখে মূল থেকে (পিডিএফ) আর্কাইভকৃত।

[5] Raskar, Ramesh; Agrawal, Amit; Tumblin, Jack (২০০৬)। "Coded exposure photography"। ACM SIGGRAPH 2006 Papers on - SIGGRAPH '06। New York, New York, USA: ACM Press। ডিওআই:10.1145/1179352.1141957। আইএসবিএন ১-৫৯৫৯৩-৩৬৪-৬।

[6] Veeraraghavan, Ashok; Raskar, Ramesh; Agrawal, Amit; Mohan, Ankit; Tumblin, Jack (২০০৭)। "Dappled photography"। ACM SIGGRAPH 2007 papers on - SIGGRAPH '07। New York, New York, USA: ACM Press। ডিওআই:10.1145/1275808.1276463। আইএসবিএন ৯৭৮-১-৫৯৫৯৩-৬৪৮-৬।

[7] Martinello, Manuel; Wajs, Andrew; Quan, Shuxue; Lee, Hank; Lim, Chien; Woo, Taekun; Lee, Wonho; Kim, Sang-Sik; Lee, David (2015-04)। "Dual Aperture Photography: Image and Depth from a Mobile Camera"। 2015 IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP)। IEEE। ডিওআই:10.1109/iccphot.2015.7168366। আইএসবিএন ৯৭৮-১-৪৭৯৯-৮৬৬৭-৫। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: |তারিখ= এর মান পরীক্ষা করুন (সাহায্য)

[8] "Chakrabarti, A.; Zickler, T. (2012). "Depth and deblurring from a spectrally-varying depth-of-field". IEEE European Conference on Computer Vision. 7576: 648–666."।

[9] Ou, Xiaoze; Horstmeyer, Roarke; Zheng, Guoan; Yang, Changhuei (৪ ফেব্রুয়ারি ২০১৫)। "High numerical aperture Fourier ptychography: principle, implementation and characterization"। Optics Express। ২৩ (3): ৩৪৭২। ডিওআই:10.1364/oe.23.003472। আইএসএসএন 1094-4087।

[10] Boominathan, Vivek; Adams, Jesse K.; Asif, M. Salman; Avants, Benjamin W.; Robinson, Jacob T.; Baraniuk, Richard G.; Sankaranarayanan, Aswin C.; Veeraraghavan, Ashok (2016-09)। "Lensless Imaging: A computational renaissance"। IEEE Signal Processing Magazine। ৩৩ (5): ২৩–৩৫। ডিওআই:10.1109/msp.2016.2581921। আইএসএসএন 1053-5888। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: |তারিখ= এর মান পরীক্ষা করুন (সাহায্য)

[11] Miyakawa, Ryan; Mayer, Rafael; Wojdyla, Antoine; Vannier, Nicolas; Lesser, Ian; Aron-Dine, Shifrah; Naulleau, Patrick (৮ আগস্ট ২০১৪)। "Coded aperture detector: an image sensor with sub 20-nm pixel resolution"। Optics Express। ২২ (16): ১৯৮০৩। ডিওআই:10.1364/oe.22.019803। আইএসএসএন 1094-4087।

[12] Katz, Ori; Heidmann, Pierre; Fink, Mathias; Gigan, Sylvain (৩১ আগস্ট ২০১৪)। "Non-invasive single-shot imaging through scattering layers and around corners via speckle correlations"। Nature Photonics। ৮ (10): ৭৮৪–৭৯০। ডিওআই:10.1038/nphoton.2014.189। আইএসএসএন 1749-4885।

[১]

[২]

[৩]

[৪]

[৫]

[৬]

[৭]

[৮]

[৯]

[১০]

[১১]

[১২]