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谷歌解释了疯狂的天文摄影模式的工作原理

发布时间:2021-08-19 05:47:59来源:

给大家分享一篇关于互联网、手机、快科技的文章。相信很多朋友对互联网和移动技术还是不太了解,所以边肖也在网上搜集了一些关于手机、互联网和技术的相关知识与大家分享。希望大家看完之后会喜欢。

谷歌Pixel 4最令人印象深刻的功能之一是天体摄影模式,它使用户能够准确捕捉恒星的图像。谷歌之前已经谈过它是如何工作的,但该公司现在已经在其AI博客上发布了完整的解释,这让读者受益匪浅。

首先,该公司指出,Pixel 4天体摄影模式最多可以曝光四分钟。这个功能在Pixel 3和Pixel 3a系列上也有,但是这些手机可以提供长达一分钟的曝光时间。

谷歌解释说,长时间曝光的最大问题之一是,它可能会导致明显的模糊性。

该公司在AI博客上解释道:“观看者会容忍照片中模糊的云和树枝,否则会很清晰,但看起来像短线的模糊星星看起来就不对劲。”“为了缓解这种情况,我们把曝光分成了几帧,曝光时间足够短,让星星看起来像一个光点。”

谷歌发现拍摄夜空的理想曝光时间是每帧16秒,因此它组合了15帧(每帧持续16秒),从而在Pixel 4上提供了4分钟的整体曝光。上面我们自己的样品可能很漂亮。

其他四项挑战

该公司还通过开发热像素/热像素来识别开发Pixel 4天体摄影模式的更多障碍。

长时间曝光时,会出现热像素或热像素,在图像中表现为微小的亮点(即使场景中没有亮点)。但谷歌表示,它可以通过“比较帧和所有捕获帧中相邻像素的值”来识别这些亮点。

一旦发现亮点,谷歌可以通过用相邻像素的平均值替换它的值来隐藏它。请看左边图片中的热点像素或热点像素示例,以及右边图片中的谷歌解决方案。

对于天体摄影模式,谷歌必须解决的第二个挑战是场景合成。手机摄像头的取景器通常每秒更新15次,但这在晚上就成了问题。

谷歌解释说:“在大约满月以下的光照水平下,取景器大部分变成灰色——它可能只显示几颗明亮的星星,但没有景观——构图很困难。”该公司的解决方案是在天体摄影模式下显示最新拍摄的帧(查看右侧的图像)。

“然后你可以通过移动手机来调整构图,同时继续曝光。一旦构图正确,就可以停止最初的拍摄,用具有所需构图的所有帧拍摄第二张照片。”

说到Pixel 4天体摄影模式,自动对焦是另一个问题,因为极弱的光线通常意味着它实际上找不到任何可以聚焦的东西。谷歌的解决方案是所谓的“快门后自动对焦”技术。这将看到两个自动对焦帧,每个帧最多可以在按下快门按钮后捕获,每个帧用于捕获任何有趣的细节(尽管这些帧不用于最终图像)。如果快门后自动对焦找不到,请将对焦设置为无限远。然而,用户总是可以手动关注一个主题。

谷歌的最后一个障碍是让天空的光照水平恰到好处:“晚上,我们期望天空是黑暗的。如果晚上拍的照片显示天空很亮,那么我们就把它当成白天的场景,可能会有轻微的灯光异常。”

搜索巨头的解决方案是使用机器学习在弱光条件下使天空变暗。谷歌在设备上使用训练好的神经网络训练了10,000幅图像,以识别夜空并将其变暗。探测天空的功能也是用来降低天空中的噪音,增强特定功能的对比度,比如云层或星系。检查左侧的初始结果和右侧的模糊结果。

在我们自己的测试中,我们发现所有这些都带来了一些优秀的结果。

“对于Pixel 4,我们一直使用银河系最亮的部分,即人马座附近,作为无月天空图像质量的基准。按照这个标准,夜视仪表现不错。”“银河系的照片显示了一些残留的噪音。它们赏心悦目。它们显示的星星和细节比人们看到真实夜空时要多。”

但谷歌指出,到目前为止,它还不能完全捕捉到亮度范围较广的弱光场景(如月光景色和月亮本身)。然而,当Pixel 4推出时,该公司暗示了解决这个问题的方法,因此这似乎是谷歌的下一步。

本文就为大家讲解到这里了。

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