Mengenal komputasi kamera ponsel terdepan

Kamera ponsel pintar berevolusi jauh daripada yang kita bayangkan satu dekade lalu. Berkat produsen sensor kamera ponsel seperti Samsung dan Sony serta pengembangan yang dilakukan pabrikan smartphone, membuat fitur-fitur kamera smartphone kini memiliki kemampuan fotografi komputasional.

Merujuk pada daftar DxO Mark terbaru, bisa kita identifikasikan bahwa ada empat pabrikan smartphone dan dua pabrikan sensor kamera smartphone terdepan yang bersaing ketat di papan atas. Ada Huawei, Apple, Samsung, dan Google sebagai pabrikan smartphone. Lalu ada Sony dan Samsung yang bersaing memenuhi pasokan vendor smartphone ini dengan sensor kamera ponsel terbaru mereka.

Semuanya bisa dibilang sudah menjadi produsen yang berada di garis depan dalam pengembangan kamera ponsel masa kini. Banyak orang yang menyebut para raksasa tersebut telah membawa kamera ponsel pintar ke era fotografi komputasional. Maksud dari fotografi komputasional adalah mereka menggunakan kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) untuk pemrosesan mutakhir sesuai dengan kebutuhan pengguna dalam memotret objek dan membaca kebiasaan pengguna.


berita tentang tek.id

BACA JUGA

Oppo jadi yang pertama gunakan Snapdragon 865

Apple resmi beli bisnis modem ponsel Intel

Tiongkok manfaatkan pemindaian wajah untuk daftar layanan ponsel


Apple iPhone 11 Pro

Apple terus berusaha menjadikan kamera pada iPhone menjadi lebih baik setiap tahunnya. Fitur terbaru yang mereka sematkan pada kamera iPhone 11 Pro adalah teknologi Deep Fusion Camera. Dilansir dari Howtogeek, fitur tersebut menghadirkan beberapa peningkatan signifikan pada pengaturan kameranya.

Apple menggambarkan Deep Fusion Camera sebagai “fotografi yang sangat kental dengan ilmu komputasi.” Meski banyak pabrikan ponsel menghadirkan Night Mode untuk memotret dalam kondisi cahaya remang, Deep Fusion Camera mampu mengurangi gangguan noise dan secara signifikan meningkatkan detail pada kondisi cahaya remang. 

Deep Fusion Camera memanfaatkan chipset Bionic A13 di dalam iPhone 11 untuk melakukan pemrosesan piksel demi piksel, mengoptimalkan tekstur ketajaman gambar, detail, dan meminimalisir gangguan noise di setiap bagian foto. Metode yang digunakannya adalah dengan cara, mengambil beberapa pemotretan pada berbagai tingkat exposure dan menggabungkannya untuk memaksimalkan ketajaman detail, dan warna pada hasil akhir foto.

Komputasi yang dilakukan Deep Fusion pada background cukup rumit. Ketika pengguna menekan tombol shutter dalam kondisi cahaya sedang, prosesnya segera mengambil sembilan gambar: empat foto dengan exposure pendek, empat foto exposure standar, dan satu foto exposure panjang. Kemudian teknologi itu menggabungkan gambar exposure panjang dengan gambar terbaik. Selanjutnya, prosesor Bionic A13 memroses piksel demi piksel dan memilih elemen terbaik agar dapat menghasilkan foto dengan detail terbaik. Hal yang mengagumkan adalah semua itu dapat dilakukan dalam satu detik saja.

Ketika pengguna iPhone 11 ingin memotret foto, ponsel segera memulai pasca-pemrosesan gambar secara internal. Jadi ketika akhirnya pengguna melihat foto di galeri, efeknya sudah meningkatan kualitas hasil foto tersebut.

AI milik Apple secara otomatis mendeteksi kapan gambar paling cocok untuk mengaktifkan Deep Fusion dan memotret agar ‘tidak terasa’ oleh pengguna. Alasan di balik ini adalah Apple ingin pengguna dapat mengambil foto terbaik tanpa khawatir memilih mode yang cocok.

Namun ada beberapa kondisi di mana pengguna tidak dapat menggunakan fitur Deep Fusion. Saat ini teknologi tersebut hanya mendukung pemotretan menggunakan lensa lebar dan lensa foto. Foto yang diambil dengan kamera ultra lebar secara default menggunakan Smart HDR jika kondisi pencahayaannya cukup. Oleh karena itu, kamera memerlukan waktu untuk melakukan proses dan tidak perlu mode pemotretan burst.

Sebagian besar teknologi komputasional ini sangat berguna ketika memotret pada subjek dengan banyak tekstur seperti rambut, kain beludru, bulu hewan, dan beberapa item makanan, karena terlihat lebih tajam, terutama saat gambar diperbesar.

Google Pixel 4

Sebagai salah satu perusahaan terdepan yang mengembangkan teknologi kamera ponsel, tentu saja Google menerapkan komputasi mutakhir dalam kamera Pixel 4 (dan Pixel 4 XL). Sistem fotografi komputasional pada kamera ponsel anyar itu dibantu oleh sejumlah data yang telah dikompilasi oleh Google.

Google Pixel 4 dilengkapi dengan kamera belakang ganda. Ini pertama kalinya bagi Google menerapkan prinsip multi kamera pada produk smartphone mereka. Kamera pertama memiliki sudut lebar beresolusi 12,2 MP dan teknologi dual pixel PDAF. Serta kamera lainnya memiliki lensa telefoto 45 mm, setara dengan format kamera full frame yang beresolusi 16 MP.

Pada kamera utama (lensa lebar), salah satu hal yang mengesankan adalah Portrait Mode yang disempurnakan guna melakukan fokus pada subjek dengan efek bokeh di bagian background. Tentu saja efek bokeh ini terjadi berkat bantuan AI, bukan secara optikal seperti kamera profesional yang memiliki focal length yang jauh lebih panjang.

Mengutip informasi dari Cnet, Portrait Mode Pixel 4 mampu bekerja lebih akurat dan kini menangani lebih banyak subjek dan gaya komposisi yang lebih banyak. Agar dapat membedakan subjek dari background yang jauh, Portrait Mode dalam Pixel 4 terlihat secara 3D yang menyerupai pandangan stereoskopis pandangan mata manusia.

Kualitas bokeh dapat ditingkatkan oleh Pixel 4, mirip seperti yang dihasilkan oleh kamera DSLR atau mirrorless. Pasalnya ponsel ini lebih banyak melakukan pemrosesan Depht Map demi kalkulasi yang lebih akurat. Depth Map adalah proses merekam informasi skema 3D yang disebut di setiap foto. Prediksi kedalaman ruang (depth of field/DOF) pada Pixel 4 tampak lebih unggul dibandingkan dengan ponsel Pixel sebelumnya.

Teknologi AI Google juga mengemban tugas pemrosesan HDR+ agar dapat menangkap detail di area terang dan gelap. Ini bekerja dengan menggabungkan hingga sembilan pemotretan foto underexposure secara berurutan menjadi satu foto. Proses sangat intensif yang tidak terasa sampai foto jadi. Tetapi Pixel 4 mampu menerapkan HDR+ ketika pengguna sedang bersiap untuk memotret.

Tidak ketinggalan ada Live HDR+ yang menawarkan kontrol exposure yang lebih baik. Biasanya pada kamera biasa, saat mengatur exposure,  hanya ada satu menu slider untuk mencerahkan atau menggelapkan foto. Pada Pixel 4 ada dua slider terpisah untuk menerapkan area terang dan gelap, yang bisa ditemukan pada Live HDR+. Ini sangat berguna untuk menyesuaikan exposure pada subjek dan background sehingga tidak tumpang tindih satu sama lain.

AI Pixel 4 dapat menyesuaikan white balance pada pemotretan dalam kondisi cahaya tidak menguntungkan seperti lampu jalanan berwarna kuning, bayangan biru dan cahaya lilin. Ponsel ini dapat menanggulangi masalah tersebut berkat machine learning yang dilatih khusus dalam kondisi nyata.

Huawei Mate 30 Pro

Kamera belakang ponsel asal Tiongkok ini dipersenjatai oleh empat kamera, yakni kamera utama berlensa lebar dengan resolusi 40 MP Quad-Bayer, kamera berlensa 3x optical zoom, kamera ultra lebar, dan satu lagi kamera pendeteksi DOF berteknologi time-of-flight (ToF) untuk hasil bokeh mulus tanpa merusak outline pada pinggiran subjek.

Ponsel terbaru Huawei ini pun menggunakan daya pemrosesan chipset Kirin 990 yang ditingkatkan dan menggunakan algoritma AI-RAW baru. Dilansir dari DXOMark, algoritma AI-RAW ini untuk mengoptimalkan democising, yaitu proses rekonstruksi warna pada gambar. Selain itu kemampuan ini mampu mengurangi noise pada gambar RAW. Saat melakukan zoom, sistem ini juga dapat membuat model super-resolution tingkat RAW untuk menghasilkan tekstur dan detail foto yang lebih baik.

Huawei mengklaim SoC Kirin 990 memiliki proses pengurangan gangguan noise setara kamera DSLR. Ini berarti jika Mate 30 Pro memotret dalam cahaya rendah, pengguna akan mendapatkan minim tampilan grain serta ketajaman detail yang tetap terjaga. Dalam laporan Pocket-lint menyebutkan, Huawei telah menggunakan AI selama beberapa tahun terakhir. Contoh yang dapat dirasakan adalah ketika memotret menggunakan mode otomatis, ponsel flagship Huawei mampu mengenali jenis objek yang dibidik. Baik saat matahari terbenam, langit biru, tanaman hijau, makanan, dan sebagainya; pengguna akan melihat prompt kecil yang muncul dilayar dan menginformasikan objek apa yang dikenali. Selanjutnya Mate 30 Pro akan menyesuaikan warna, kontras, kecerahan, kedalaman bidang (depth of field) dan segala macam pengaturan lain untuk mengoptimalkan skema tertentu.

Ponsel tersebut juga dapat mengenali subjek manusia dan memisahkannya dari background. Dengan Kirin 990, tingkat pemrosesan ini diklaim meningkat sepuluh kali lipat. Sedangkan Kirin 990 5G menjanjikan neural processing dua kali lipat dari versi 4G, kamera akan dapat mengenali dan membedakan sepuluh orang atau subjek yang berbeda sekaligus.

Samsung Galaxy Note 10+

Salah satu momok ketika melakukan memotret menggunakan ponsel adalah adanya gangguan hasil foto yang berbayang dan video yang tidak stabil ketika merekam menggunakan tangan. Penggunaan gimbal memang secara signifikan dapat mengurangi gangguan tersebut, tetapi terasa kurang praktis mengingat bentuknya yang besar. Oleh karena itu Galaxy Note 10+ memamerkan Super Steady Video Recording sebagai salah satu fitur andalannya dari segi kamera.

Banyak pihak, termasuk Technave, yang mengatakan mode Super Steady di Galaxy Note 10+ sangat berguna untuk melakukan perekaman sambil berjalan atau bahkan berlari. Pengguna juga dapat mengatur mode perekaman video ke pengaturan ‘Sports’ jika ingin melakukan perekaman gerakan ekstrem.

Di pasar Indonesia, Samsung Galaxy Note 10+ diperkuat dengan prosesor mobile Exynos 9825. Exynos 9825 memiliki Neural Processing Unit (NPU) terintegrasi yang dirancang untuk olah fotografi yang memanfaatkan kecerdasan buatan (AI) dan augmented reality (AR). Dengan begitu kamera Samsung Galaxy Note 10+ mampu mengenali objek, mengenali pola penggunaan pemakainya, dan pre-loading aplikasi yang lebih cepat. Exynos 9825 juga mendukung encoding dan decoding video 8K.

Yang menarik adalah Samsung mampu mengolah lebih lanjut kecerdasan buatan pada kameranya untuk memudahkan pengguna. Mereka mengembangkan Bixby Vision untuk menterjemahkan kata-kata dalam bahasa asing. Ada 51 bahasa asing yang telah diinput ke dalam database Bixby Vision dan ada 104 bahasa yang menjadi output-nya. Selain itu Bixby Vision juga bisa memilah kalori aneka makanan yang dilihatnya. Proses ini merupakan proses internal pada prosesor Exynos 9825 buatan Samsung, sehingga semua kemampuannya bisa dilakukan secara langsung.

Sony 

Sensor kamera besutan Sony tidak bisa dianggap sebelah mata. Mereka menyumbang banyak hal dalam perkembangan teknologi fotografi smartphone. IMX586 merupakan sensor awal yang menggunakan resolusi 48 MP secara efektif.

Selain itu sensor kamera IMX586 buatan Sony mengimplementasikan Quad Bayer. Teknologi Quad Bayer ini adalah rangkaian filter warna yang dimanfaatkan Huawei P20 Pro, agar lebih sensitif menyerap cahaya. 

KIMX586, memiliki dukungan filter Quad-Bayer. Rangkaian filter warna pada Quad-Bayer pada awalnya diperkenalkan oleh Sony untuk memenuhi pasar kamera keamanan (CCTV) beresolusi tinggi. Dalam situasi cahaya rendah, banyak sistem kamera akan menggunakan fotografi multi-frame agar dapat mengurangi noise pada beberapa exposure. Tetapi sayangnya teknologi ini dapat menghasilkan ghosting (gambar berbayang) ketika subjek bergerak. Secara teori sensor kamera ini dapat menampilkan performa yang sangat baik di siang hari (menggunakan resolusi tinggi), pencahayaan rendah (menggunakan pixel binning), dan menangkap pemandangan berkontras tinggi (menggunakan exposure ganda).

Aplikasi Quad-Bayer pada kamera ponsel memiliki dua exposure dalam kelompok empat piksel, sehingga menghilangkan hampir semua masalah ghosting. Metode ini disebut mode Quad Bayer HDR. Quad-Bayer sensor memerlukan resolusi yang sangat tinggi karena pada dasarnya ia memiliki empat pasangan piksel.

Bicara lebih jauh soal proses komputasi pada sensor kamera, Sony menyematkan algoritma khusus pada IMX586 untuk mengoptimalkan fungsi HDR pada kamera. Tidak heran selain sensor kamera buatan Samsung, sensor kamera Sony pun kerap digunakan pabrikan smartphone seperti OnePlus 7 Pro, Oppo Reno 2, Huawei Nova 5T, Asus Zenfone 6, realme 5 Pro dan lain-lain.

Jangan baca sendiri, bagikan artikel ini: