Z pewnością pojęcie sztucznej inteligencji było jednym z najpopularniejszych w 2017 roku terminów związanych z nowymi technologiami, odmienianym przez wszystkie przypadki. W szczególności odnosi się to do branży foto i wideo, gdzie pozwoliła na stworzenie rozwiązań takich jak m.in. kreowanie portretów nieistniejących ludzi, zaawansowane analizowanie zdjęć nie tylko pod względem technicznym, ale również abstrakcyjnych pojęć czy rozbudowanej, automatycznej edycji obrazów. Co jeszcze wymyślili inżynierowie i jakie technologie związane ze sztuczną inteligencją będą wspierać nasze aparaty i kamery w najbliższej (oraz nieco późniejszej) przyszłości, doprowadzając do zrewolucjonizowania fotografii i (filmu).
Sztuczna inteligencja, czyli maszyny staną się niezależne od człowieka
Powyższy nagłówek to wstęp do wielu książek i filmów science-fiction oraz rozważań futurologicznych. Czy tak się stanie i kiedy to nastąpi można na razie jedynie gdybać, ale niewątpliwie powstające w ostatnim czasie algorytmy charakteryzują się znaczną samodzielnością. Ogólnie, w bardzo duży uproszczeniu, większość technologii określanych mianem sztucznej inteligencji opiera się na analizowaniu przez program ogromnej liczby danych i na tej podstawie realizowaniu swoich zadań. Ważną cechą jest to, że system potrafi się uczyć i w ciągu swojej pracy poprawiać rezultaty. Pod powszechnie używanym pojęciem sztucznej inteligencji kryją się m.in. sieci neuronowe, uczenie głębokie czy autorskie technologie opatentowane przez poszczególne firmy.
Powyższe dziwne zdjęcie jest rezultatem pracy narzędzia Deep Dream Generator. Zostało ono opracowane przez Google w celu zobrazowania tego, w jaki sposób komputer uczy się rozpoznawać na zdjęciu przedmioty. Estetyka tych obrazów przypadła tak mocno do gustu użytkownikom, że pomysł tworzenia fantazyjnych obrazów przy pomocy sztucznej inteligencji został rozwinięty i obecnie można bawić się różnymi efektami na stronie Deep Dream Generator.
Rozwiązania informatyczne związane ze sztuczną inteligencją to bardzo specjalistyczna dziedzina wiedzy, stąd niektóre pojęcia mogą brzmieć nieco enigmatycznie. Dlatego najlepszym sposobem na zrozumienie, co dają te wynalazki, jest poznanie kilku imponujących przykładów. Tym, co jak na razie najbardziej rozpala moją wyobraźnię, jest fakt, że sztuczna inteligencja może tworzyć nowe zdjęcia praktycznie „od zera”. Co prawda wybiegam nieco w przyszłość, ale technologia zaprezentowana w minionym roku przez NVIDIA pokazuje, że wcale nie tak daleką.
Producent znany z wysokiej jakości kart graficznych opracował maszynę do tworzenia portretów… nieistniejących ludzi. Komputer wykorzystujący technologię GAN (generative adversarial network) i dwie sieci neuronowe przeanalizował ogromną liczbę zdjęć znanych osób i na tej podstawie stworzył własne oblicza. Chociaż technologia ta wymaga jeszcze rozwijania, to efekty są daleko obiecujące. Zwłaszcza, że algorytm pozwala nie tylko na tworzenie portretów, ale również innych dowolnych zdjęć. Poniższe wideo ilustruje przebieg uczenia i tworzenia obrazów – proces ten jest naprawdę intrygujący.
Łatwo sobie wyobrazić zastosowanie takiej technologii. Branże modowa i reklamowa już zacierają ręce, gdyż nie tylko ułatwi to pracę, ale również obniży koszty i skróci czas realizacji „sesji”. W kilka sekund będzie można wygenerować idealnego modela do zdjęć, który w dodatku nie będzie miał gorszego dnia i będzie dyspozycyjny przez 24 godziny, 7 dni w tygodniu. Czy to oznacza w przyszłości kres zawodu modela? Jest to niewątpliwie temat na osobną dyskusję, ale mnie intryguje inne możliwe zastosowanie. Czy dojdzie do sytuacji, w której będzie można stworzyć dowolne zdjęcie jedynie na podstawie opisu, bez wychodzenia z domu? Wydaje się, że takie rozwiązanie jest zdecydowanie w zasięgu. Ciekawe jest też to, że w takiej sytuacji pojęcie fotografii przestanie być odpowiednie i konieczne będzie zastąpienie go innym – może np. „sigrafia” (od si oznaczającego sztuczną inteligencję i grafia od pisać, rysować). Czyżbyśmy stali w obliczu narodzin nowego medium i dziedziny sztuki?
Sztuczna inteligencja nie tylko tworzy fotografie, ale również poprawia i analizuje
Możliwe zastosowania sztucznej inteligencji można by zmieścić w opasłej publikacji, jednakże warto przybliżyć kilka podstawowych. Analizowanie i uczenie się obrazów sprawdza się podczas rozpoznawania, co znajduje się na zdjęciach. Pozwala to na bardzo szybkie i intuicyjne przeszukiwanie katalogów zdjęć. Wyobraź sobie np. poproszenie komputera nie tylko o wyświetlenie zdjęcia kota, ale również o znalezienie tego, na którym siedzi na zielonym płocie, z lewą łapką opuszczoną wzdłuż nadłamnej w 1/3 długości sztachety, oświetlony porannym słońcem. Dodając do tego automatyczną analizę zawartości i indeksowania fotografii, monotonne i irytujące szukanie poszczególnych zdjęć wykonanych jakiś czas temu byłoby już tylko wspomnieniem.
Shutterstock udostępnia opracowaną przez siebie technologię, umożliwiającą wyszukiwanie zdjęć na podstawie tego, co ma się na nich znajdować. Innowacją jest to, że użytkownik może wskazać, w której części fotografii mają znajdować się poszczególne motywy. Przykładowo możesz wpisać tagi dziewczyna i kot, a następnie wskazać w okienku widocznym po lewej stronie jaki ma być układ fotografii (np. kobieta z lewej a kot z prawej strony), aby dopasować obrazy (kliknij w zdjęcie w celu obejrzenia podglądu). Efekty są bardzo obiecujące – warto samemu przetestować aplikację znajdującą się pod tym linkiem.
Innym przykładem zastosowanie sztucznej inteligencji jest aplikacja udostępniona przez Photerloo, która umożliwia automatyczne dopasowanie hastagów i słów kluczowych do zdjęcia (możesz ją przetestować tutaj). Wystarczy załadować zdjęcie i dopasować kilka ustawień. Drugie słowo kluczowe pokazuje jeszcze jedno zastosowanie sztucznej inteligencji – rozpoznawanie gatunków (chociaż w tym konkretnym przypadku nieco się pomyliła, choć i tak jest całkiem dobrze).
Sztuczna inteligencja będzie z pewnością przydatna podczas zarządzania danymi w domowych archiwach i bankach pamięci, takich jak np. Western Digital MY CLOUD 4TB. Oprogramowanie będzie umożliwiało nie tylko natychmiastowe znalezienie pożądanego obrazu, ale również będzie uczyło się stylu pracy konkretnych domowników, podpowiadając inne obrazy lub przygotowując dla nich kompilacje, które przypadną im do gustu. Można wyobrazić sobie także zastosowanie w pracy z klientem – np. klient poda wytyczne dotyczące zdjęcia, a algorytm przeszuka nasz zbiór, w celu znalezienia pasującego zdjęcia.
Sztuczna inteligencja nie ogranicza się jedynie do obojętnego wybierania potrzebnych zdjęć – może również recenzować fotografie. Ocena kwestii technicznych, takich jak np. ostrość, poziom szumów czy poprawność ekspozycji były już znane, ale pod koniec minionego roku Google przedstawiło technologię, która potrafi analizować abstrakcyjne pojęcia – poczucie piękna, estetyki czy harmonii na fotografiach. Technologia roboczo nazwana Neural Image Assessment (NIMA) osiągała rezultaty zbliżone do 200 osobowej grupy badawczej. Umiejętność trafiania w gusta odbiorców będzie nieoceniona w agencjach kreatywnych, ale przyda się również prywatnym użytkownikom. Przykładowym zastosowaniem będą interaktywne kursy fotografii czy automatyczna obróbka zdjęć w cyfrowej ciemni.
Sztuczna inteligencja w cyfrowej ciemni
Zagadnienie obróbki cyfrowej wciąż bywa kontrowersyjne pomimo tego, że obróbka i przetwarzanie zdjęcia jest tak samo naturalnym procesem dla powstawania obrazu cyfrowego, jak wywoływanie i utrwalanie dla fotografii tradycyjnej. Wygląda jednak na to, że w najbliższej przyszłości temat ten da jeszcze więcej powodów do dyskusji, gdyż na scenę wkracza sztuczna inteligencja. Programiści znaleźli już szereg rozwiązań i zastosowań. Wśród ciekawych i spektakularnych przykładów warto wymienić EnhanceNet-PAT opracowany przez naukowców z Instytutu Maxa Plancka. Technologia ta umożliwia odtworzenie fotografii na podstawie obrazu o bardzo niskiej jakości i rozdzielczości. Jednym słowem – twórcy „CSI: Kryminalne zagadki Miami” mieli rację, gdy bohaterowie ich serialu rozwiązywali sprawę na podstawie zoomowania mikroskopijnego fragmentu obrazu, w celu poznania sprawcy.
EnhanceNet-PAT pozwala na zaawansowane odzyskiwanie zawartości obrazu. Naukowcom udało się rekonstruować fotografie zniekształcone różnorodnymi metodami. Technologia będzie mieć nie tylko zastosowanie w kryminalistyce, ale również w systemach stabilizacji obrazu czy poprawianiu jakości przy wysokich czułościach ISO. Więcej przykładowych materiałów znajdziesz tutaj.
Oprogramowanie takie jak np. Photolemur 2.2 Spectre wykorzystuje sztuczną inteligencję do przeprowadzania automatycznej edycji, dostosowując ustawienia do konkretnych zdjęć. Umożliwia to uzyskanie dużo bardziej naturalnego efektu i w znacznym stopniu ogranicza sytuacje, gdy edycja jest mocno przesadzona i psuje zamiast poprawiać fotografię.
Także Adobe opracowuje technologie wykorzystujące sztuczną inteligencję. Przykładem jest Adobe Scribbler, który automatycznie koloruje czarno-białe fotografie. Co prawda na tę chwilę efekty jego pracy nie są jeszcze doskonałe, ale można śmiało zakładać, że to tylko kwestia czasu. Więcej na temat tego rozwiązania dowiesz się z poniższego wideo:
Sztuczna inteligencja obsługująca aparaty, kamery i smartfony
Sieci neuronowe, uczenie głębokie, itp. będą stopniowo implementowane do oprogramowania sterującego różnymi urządzeniami, umożliwiającymi wykonywanie zdjeć. Jak bardzo może ono poszerzyć możliwości sprzętu pokazuje przykład urządzenia Google Clips, które umożliwia wykonywanie zdjęć i krótkich filmików. Innowacją jest możliwość rozpoznawania wartych zarejestrowania scen i reagowania, kiedy w kadrze pojawi się bliska osoba lub ulubione zwierzę. Dzięki temu możesz postawić kamerę z boku, przeżywając chwile bez rozpraszania się aparatem.
Już teraz aparaty takie jak np. Panasonic LUMIX DMC-TZ100 dysponują rozbudowanymi funkcjami automatycznego doboru parametrów ekspozycji, włącznie z inteligentną automatyką. Zaimplementowanie sztucznej inteligencji dodatkowo poszerzy ich możliwości.
Google zaprezentowało także aplikacje wykorzystujące uczenie maszynowe – ciekawym przykładem są Storyboard i Selfissimo! Pierwsza z nich pozwoli Ci na automatyczne przekształcenie filmu zarejestrowanego smartfonem w komiks, natomiast druga ułatwi wykonanie selfie. Sztuczna inteligencja pozwala odpowiednio na analizowanie zawartości filmu i wybieranie kluczowych scen oraz wyzwalanie migawki, gdy model na chwilę przestanie się ruszać i zacznie pozować. Aplikacje powstały w celu eksplorowania przez Google możliwości fotografii mobilnej, co pokazuje, jak istotnym elementem tego medium stały się smartfony i tablety.
Google Storyboard to aplikacja na urządzenia z systemem Android, która umożliwia przekształcenie filmu w komiks. Po wybraniu wideo aplikacja analizuje jego zawartość i tworzy grafikę. Następnie użytkownik może wybrać jeden z filtrów rysunkowych. Ponadto istnieje możliwość odrzucenia propozycji aplikacji tak, aby ta dobrała inne kluczowe kadry i w inny sposób połączyła klatki. / Źródło: Blog Google
Selfissimo! to ciekawa propozycja dla entuzjastów selfie działająca w systemie Android i iOS. Aplikacja rozpoznaje kiedy model przestaje się ruszać i wtedy rozpoczyna ekspozycje. Dodatkowo zestawia serię fotografii w stykówkę. / Źródło: Blog Google
Powyższe technologie są adresowane do użytkowników, którym zależy na automatyzacji procesu powstawania zdjęć, ale jak te technologie mogą przydać się profesjonalistom? Tutaj też można mnożyć zastosowania. Wśród licznych przykładów możesz znaleźć jeszcze sprawniejsze systemy stabilizacji obrazu, oparte o rekonstrukcje poruszonych fotografii (tak jak w przypadku EnhanceNet-PAT), zwiększanie rozdzielczości obrazów do druku, ułatwianie procesu wybierania zdjęć z serii (np. przydatne zawodowym fotografom sportowym lub fotoreporterom), korekty wad optycznych obiektywów, poprawianie jakości obrazu przy ekstremalnych wartościach czułości ISO czy wspomaganie systemu AF.
FujiFilm X-T2 ma imponującą maksymalną czułość wynoszącą 51200 ISO. Zaimplementowanie w niedalekiej przyszłości sztucznej inteligencji pozwoliłoby jeszcze bardziej poszerzyć te i tak już spektakularne możliwości.
Podobnie jak w przypadku czułości ISO sztuczna inteligencja byłaby przydatna w technologiach zwiększania rozdzielczości zdjęć i stabilizacji obrazu. Olympus OM-D E-M5 Mark II charakteryzuje się 5-osiową stabilizacją obrazu i trybem 40M High Res Shot, które już teraz dają doskonałe rezultaty, a w przyszłości mogą zostać dodatkowo wsparte sieciami neuronowymi.
Panasonic Lumix DC-GH5 posiada tryby 6K i 4K Photo, które umożliwiają wykonywanie zdjęć seryjnych z prędkością odpowiednie 30 kl./s i 60 kl./s. Sztuczna inteligencja mogłaby wspierać proces wybierania najlepszych kadrów.
Sztuczna inteligencja budzi zarówno tyle samo nadziei co niepokoju. Nic dziwnego – jej zdolność do błyskawicznego uczenia się nowych rzeczy, tworzenia wyimaginowanych obrazów czy naśladowania myślenia ludzkiego mogą powodować pewne wątpliwości. W szczególności wiele osób obawia się zastąpienia człowieka przez maszyny. Cóż – takie myśli zawsze towarzyszyły ludziom – powstanie fotografii miało oznaczać koniec malarstwa (choć oczywiście odbiło się na sytuacji zawodowej części malarzy). W codziennej praktyce fotograficznej większość tych rozwiązań będzie z pewnością przydatnych, a znalezienie złotego środka pomiędzy wysiłkiem sztucznej a prawdziwej inteligencji stanie się już kwestią indywidualną. Niemniej z pewnością zawsze należy zachować pewną ostrożność.
Na trwałe zagoszczenie niektórych technologii wykorzystujących sztuczną inteligencję przyjdzie nam jeszcze poczekać, ale już dziś warto śledzić najnowsze rozwiązania, gdyż możliwości nowoczesnego sprzętu są naprawdę imponujące. Możesz się o tym przekonać czytając poniższy artykuł:
7 ZDJĘĆ, KTÓRYCH NIE DAŁBYŚ RADY ZROBIĆ 5 LAT TEMU!
Podziel się w komentarzu jakie widzisz zastosowania sztucznej inteligencji w fotografii.
Ps. Zapraszam do zapisania się do newslettera, dzięki czemu będziesz na bieżąco z naszymi inspiracjami, testami i poradnikami (także tymi dotyczącymi sigrafii).
