Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

Новый Google Pixel 2 / XL выглядит так же, как и любой другой смартфон, но внутри он скрывает нечто мощное и инновационное, а именно – чип искусственного интеллекта (ИИ). В Google не раз заявляли, что компания сосредоточила максимум усилий на развитии ИИ-технологий, что мы уже можем наблюдать во флагманских смартфонах этого года: машинное обучение и нейронные сети.

Первое, что указывает на особый интеллектуальный статус Pixel 2 / XL – это отсутствие двойной системы камер (в отличие от множества других современных смартфонов), но при этом девайс отлично справляется с портретным режимом. Как такое возможно? Инновационная инженерия и сила ИИ собрались воедино, чтобы сделать это реальным, и пришло время разобраться, как именно. Но сначала, давайте сравним технические характеристики камер на двух поколениях смартфонов Pixel.

Вторая особенность – как Google сумела улучшить качество камеры на новом Pixel 2 / XL, если фактический размер ее сенсора был уменьшен (1/ 2.6” сенсор против 1/ 2.3” у оригинальной модели)?!

Интересно, что более крупная камера у первого Pixel не образовывала никаких выступов на задней панели смартфона, в то время как камера Pixel 2 все-таки немного выступает из корпуса (вероятно, это связано с добавлением функции оптической стабилизации изображения, которая занимает дополнительное пространство).

И напоследок, мы можем заметить, что обновления коснулись и характеристик диафрагмы: теперь она стала шире, что позволяет захватывать большее количество света при фотосъемке.

Теперь взгляните на образцы фотографий при съемке в различных режимах:

Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

Один и тот же снимок на камеру Pixel 2 при съемке в портретном режиме (справа) и без него (слева)

Навскидку можно сказать, что Pixel 2 / XL получил три ключевых фактора для реализации портретного режима даже на одиночной камере смартфона: технологию HDR+, маску сегментации и карту глубин. Каждый из которых мы рассмотрим более детально.

Первый шаг: HDR+

Неужели все дело в HDR+ или что же это за волшебство? Ведь стандартная технология HDR не нова и «высокодинамический диапазон» уже много лет работает на смартфонах: камера делает несколько снимков с разной экспозицией (более темной и более яркой), а затем объединяет их в одну картинку, где как темные, так и светлые участки изображения остаются хорошо детализированными. Но, HDR+ на Pixel 2 – это нечто иное: камера снимает не менее 10 фотографий (гораздо больше, чем другие смартфоны), при этом фотографии выходят недоэкспонированными, что позволяет избежать слишком ярких (засвеченных) участков. Затем все снимки объединяются и выравниваются в одном изображении, что приводит к действительно потрясающим результатам:

Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

Снимки сделаны с выключенной функцией HDR+ (слева) и с включенной функцией HDR+ (справа)

Второй шаг: сила ИИ

Далее, получив изображение HDR+, смартфон должен решить, какая его часть должна быть в фокусе, а какая – размыта. Именно здесь и начинается “магия” машинного обучения: Google “научил” нейронную сеть распознавать людей, домашних животных, цветы и другие объекты. Для этого ИИ использует обратную нейронную связь: Google фильтрует изображение, взвешивая плотность пикселей на каждом участке снимка. Сначала он вычисляет цвета и края снимка, затем фильтрует остальные объекты, пока не найдет лица, черты лица и т.д. В основе этого процесса лежит долгая, кропотливая работа с миллионами фотографий людей (в шляпах, в очках, с различными прическами и т.д.). Результат этой фильтрации – ключевое преимущество камеры Pixel 2: именно она позволяет создавать достоверную «маску сегментации». Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

Третий шаг: новое использование технологии Dual Pixels

После сегментации снимка камере Pixel 2 необходимо решить сложную задачу: “правильно” размыть фон изображения. Ведь при съемке на стандартный фотоаппарат фактическая сцена содержала бы объекты на разных расстояниях от камеры, в результате чего они были бы размыты в разной степени. Чтобы создать правильное размытие, камера Google нуждается в дополнительной информации, вот где на выручку и приходит «карта глубин».

Камера Pixel 2 оснащена технологией Dual Pixels (Dual Pixel Auto Focus или DPAF). А это значит, что датчик камеры каждый пиксель фактически разделяет на два небольших субпикселя, которые захватывают одну и ту же информацию, но с немного различных углов зрения.

Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

Конечно, данная технология тоже не нова. И первыми, кто получил ее, стали смартфоны Samsung для своей сверхбыстрой автофокусировки. Но, Google нашел иное применение для данной технологии: камера использует небольшую разницу в субпикселях, чтобы определять на каком расстоянии находится камера от каждого объекта в кадре. Как результат – на снимке более яркие части сцены отображаются ближе, а темные детали – дальше:

Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

«В частности, мы используем наши левосторонние и правосторонние части изображения (или верхнюю и нижнюю часть при вертикальной фотографии) в качестве входящей информации для стерео-алгоритма, аналогичного тому, который используется для панорамных снимков Google (Jump Assembler). Этот алгоритм сначала выполняет точное субпиксельное выравнивание изображения на основе полученной карты глубин с низким разрешением, а затем – интерполирует его в высоком разрешении с использованием ИИ», – пояснили в Google.

В конце концов мы понимаем, что за потрясающими результатами портретной съемки Pixel 2 / XL стоит выдающаяся инженерная мысль, которая сумела объединить все эти сложные шаги в едином слаженном механизме.

Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографиях

Что касается фронтальной камеры, то у нее нет возможности использовать последний шаг алгоритма: передняя камера не оснащена двухэлементным датчиком Dual Pixels, поэтому ее работа ограничивается лишь первыми двумя этапами. Но даже это позволяет ей снимать гораздо более привлекательные фото, чем у конкурентов.

Кроме того, Google дает пользователям некоторые рекомендации для получения лучших портретных фотографий на Pixel 2 / XL:

  • располагайте камеру так, чтобы голова, плечи и т.д. объектов съемки попадали в рамку объектива;
  • на групповых снимках, если вы хотите получить четкие изображения каждого из участников, размещайте их на одинаковом расстоянии от объектива камеры;
  • чтобы сделать размытие фоновых объектов более заметным, то установите их на некотором отдалении от объекта съемки;
  • старайтесь избегать крупных аксессуаров (шляп, очков, шарфов) на портретных фото;
  • при макросъемке сначала коснитесь фокусной рамки, чтобы сфокусировать камеру на объекте.

Особенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхОсобенности работы камеры Google Pixel 2 / XL в портретных фотографияхOriginal Article


Leave a Reply

New smartphone 2018. New gadgets 2018. Big discont and great offer for you
24/7 Customer Service (800) 927-7671