Как работает режим астрофотографии в фирменном приложении Google «Камера»

Одной из самых интересных новых функций, которой может похвастаться смартфон Google Pixel 4, несомненно, является режим астрофотографии, позволяющий делать впечатляющие снимки звездного неба по ночам.

 

Ранее компания Google уже упоминала о том, как она работает, но теперь она опубликовала в своем блоге более подробную информацию о новом режиме съемки.

Прежде всего, компания отмечает, что режим астрофотографии на Pixel 4 позволяет делать снимки с выдержкой до 4 минут. Эта функция также доступна в сериях Pixel 3 и Pixel 3a, но них она обеспечивают выдержку не более одной минуты.

 

Google объясняет, что одной из самых больших проблем реализации столь высокой выдержки является то, что она может привести к значительному размытию изображений на снимке. Это «размытые в движении облака и (качающиеся на ветру) ветви деревьев на фотографии, которая в остальном выглядит резкой, а также размытые в движении звезды, которые выглядят как короткие отрезки», - объясняет компания.

Чтобы решить эту проблему разработчики разделили экспозицию на отдельные кадры с достаточно коротким временем экспозиции, что позволяет звездам выглядеть как точки света». Было выяснено, что идеальное время экспозиции для каждого кадра при съемке ночного неба составляет 16 секунд, поэтому приложение Камера Google объединяет 15 кадров (каждый продолжительностью в 16 секунд), в единый снимок, имеющий в итоге четырехминутную общую экспозицию.

 

Еще четыре проблемы

 

Компании при работе над режимом астрофотографии столкнулась с проблемой теплых / горячих пикселей. Теплые или горячие пиксели высвечиваются при длительной экспозиции, и выглядя как крошечные яркие точки на изображении (даже если на сцене фактически нет столь ярких точек). Google заявляет, что ей удалось идентифицировать эти яркие точки, «сравнивая значение соседних пикселей» в кадре, а также во всех захваченных кадрах снимка.

 

Как только Камера находит горячий пиксель, она скрывает его, заменив яркость в этой точке на среднее значение соседних пикселей. Ниже вы видите пример снимка с горячими пикселями (слева) и конечное фото без них (справа).

Вторая проблема, которую Google пришлось решать, при создании режима астрофотографии, - это композиция сцены. Видоискатель камеры телефона обычно обновляет изображение 15 раз в секунду, но это становится проблемой ночью.

 

«При уровнях освещенности ниже света, излучаемого полной луной, изображение в видоискателе становится в основном серым, возможно, с несколькими яркими звездами, но без ландшафта, что делает процесс съемки весьма затруднительным», - объясняет Google. Решение состоит в том, чтобы отображать на экране последний снятый кадр в режиме астрофотографии (изображение справа ниже).

Автофокус - это еще одна проблема, когда речь заходит о режиме астрофотографии на 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 срабатывания затвора».

 

При Камера использует для автофокуса два кадра, 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 система автофокусировки после срабатывания затвора все еще не может найти ничего, что можно использовать. При этом пользователи всегда могут вместо этого вручную сфокусироваться на нужном предмете.

 

Последним препятствием для Google было обеспечение правильной передачи уровней освещения неба: «Мы ожидаем, что ночью небо будет темным. Если на снимке, сделанном ночью, видно яркое небо, мы воспринимаем его как дневную сцену, возможно, с немного необычным освещением».

 

Решение проблемы, найденное Google, состоит в том, чтобы использовать технологии искусственного интеллекта (машинное обучение) для того, чтобы затемнять небо в условиях низкой освещенности. При этом Google использует нейронную сеть, обученную на более чем 10 000 изображений, чтобы идентифицировав ночное небо, затемнять его.

Способность распознавания ночного неба также используется для уменьшения шума на снимках и увеличения контраста в определенных случаях (например, облаков или Млечного пути). На снимках выше, слева вы видите первоначальный результат а справа — обработанный искусственным интеллектом.

 

Все перечисленное выше в совокупности и дает возможность получать фантастические порой результаты при съемке ночного неба на камеру телефона.

Напомним, что Камеру Google вы можете использовать не только на смартфонах Pixel, но и на устройствах других производителей. Для этого вам нужно будет установить себе одну из её модификаций, которые в большом количестве публикуются на этом сайте. Конечно, при этом нет никакой гарантии, что все функции оригинально приложения у вас будут работать.

 

источник

---

Похожие материалы:

Xiaomi Redmi K20 Pro в тестах DxOMark показал приличные результаты

Google Камера 7.2. Мод приложения уже доступен владельцам Xiaomi Redmi Note 5 [Скачать APK]

iPhone 11 Pro Max занял второе место рейтинга на качество съемки. Впереди: Xiaomi Mi CC9 Pro и Huawei Mate 30 Pro

Sony Xperia 5 в тестах DxOMark на качество съемки селфи. Смартфону не удалось попасть в первую десятку рейтинга