Одной из самых впечатляющих функций Google Pixel 4 стал режим астрофотографии, позволяющий пользователям запечатлевать изображения звезд. Ранее Google уже упоминало о том, как работает этот режим, но теперь компания опубликовала подробное объяснение принципов работы в своем блоге AI.

Подробный обзор Pixel 4 XL — уже на нашем сайте!

Прежде всего, компания отмечает, что режим астрофотографии Pixel 4 позволяет получать выдержку до четырех минут. Эта функция также доступна в сериях Pixel 3 и Pixel 3a, но эти телефоны обеспечивают выдержку до одной минуты.

Google объясняет, что одной из самых больших проблем с длительной выдержкой является то, что оно может привести к значительному размытию изображения.

«Зрители могут принять размытые в движении облака и ветви деревьев на фотографии, которая в остальном резкая, но размытые в движении звезды, которые выглядят как короткие отрезки, выглядят неправильно», — объясняет компания в блоге AI. «Чтобы смягчить это, мы разделили экспозицию на кадры с достаточно коротким временем экспозиции, чтобы звезды выглядели как точки света».

Google обнаружила, что идеальное время экспозиции для каждого кадра при съемке ночного неба составляет 16 секунд, поэтому камера объединяет 15 кадров (каждый продолжительностью 16 секунд), чтобы обеспечить четырехминутную общую экспозицию на Pixel 4. Конечные результаты, могут выглядеть просто невероятно.

Компания также определила еще несколько препятствий при разработке режима астрофотографии Pixel 4, начиная с проблемы теплых / горячих пикселей.

Теплые или горячие пиксели появляются при длительной экспозиции, выглядя как крошечные яркие точки на изображении (даже если на сцене фактически нет ярких точек). Google говорит, что возможно идентифицировать эти яркие точки, «сравнивая значение соседних пикселей» в кадре и по всем отснятым кадрам.

Как только алгоритм заметит яркую точку, программное обеспечение Google сможет скрыть ее, заменив ее значение на среднее значение соседних пикселей. Посмотрите на пример теплых или горячих пикселей на картинке слева и обработанном Google изображении справа.

Вторая проблема, которую Google должна был решить, для реальзации режима астрофотографии, — это композиция сцены. Видоискатель камеры телефона обычно обновляется 15 раз в секунду, но это становится проблемой ночью.

«При уровнях освещенности ниже грубого эквивалента полной луны или около того видоискатель становится в основном серым — возможно, с несколькими яркими звездами, но без ландшафта — и компоновка снимка становится затруднительной», — объясняет Google. Решение компании состоит в том, чтобы отображать последний снятый кадр в режиме астрофотографии (посмотрите на изображение справа).

«Затем композицию можно изменить, перемещая телефон, пока продолжается экспозиция. Как только композиция будет правильной, начальный снимок может быть остановлен, и второй снимок может быть сделан, когда все кадры имеют желаемую композицию».

Автофокус — это еще одна проблема, в режиме астрофотографии Pixel 4, так как при крайне слабом освещении зачастую невозможно найти что-либо, на чем можно сфокусироваться. Решение Google — это так называемая техника «автофокусировки после затвора». При этом вы видите два кадра автофокуса с точностью до секунды, каждый из которых снимается после нажатия кнопки спуска затвора, и используется для обнаружения любых деталей, на которые стоит сфокусироваться (хотя эти кадры не используются для окончательного изображения). Фокус устанавливается на бесконечность, если автофокус после затвора все еще не может ничего найти. Но пользователи всегда могут вместо этого вручную сфокусироваться на предмете.

Последнее препятствие для Google заключается в правильном освещении уровней неба: «Ночью мы ожидаем, что небо будет темным. Если на снимке, сделанном ночью, видно яркое небо, то мы воспринимаем его как дневную сцену, возможно, с немного необычным освещением».

Решение состоит в том, чтобы использовать машинное обучение, чтобы затемнять небо в условиях низкой освещенности. Google использует нейронную сеть на устройстве, обученную на более чем 10 000 изображений, чтобы идентифицировать ночное небо, затемняя его. Способность обнаруживать небо также используется для уменьшения шума на небе и увеличения контраста для определенных сцен (например, облаков или Млечного пути). Проверьте первоначальный результат слева, а затемненный результат справа.

«Для Pixel 4 мы использовали самую яркую часть Млечного Пути, около созвездия Стрельца, в качестве эталона качества изображений безлунного неба. По этому стандарту Night Sight работает очень хорошо», — заключили в компании. «Фотографии Млечного Пути демонстрируют остаточный шум, на который приятно смотреть, показывая больше звезд и больше деталей, чем человек может видеть, глядя на настоящее ночное небо».

Но Google отмечает, что до сих пор не может адекватно снимать сцены при слабом освещении с чрезвычайно широким диапазоном яркости (например, освещенный луной пейзаж и сама луна). Вернувшись к запуску Pixel 4, фирма намекнула на решение этой проблемы, так что это похоже на следующий шаг для Google.

Источник: Блог Google

Вниманию всех, кто планировал купить телефон Google Pixel 4 или Pixel 4 XL — новинка уже поступила в продажу в наш фирменный магазин!

Другие телефоны Google Pixel 3 XL и Pixel 3a XL — также доступны для заказа.