Pixel 4, последний флагманский смартфон Google, известен возможностями своей умной камеры. Google понемногу раскрывает секреты и рассказывает о том, как работают самые интересные функции гаджета. В прошлом месяце компания рассказала о режиме ночной съемки и астрофотографии. Теперь на очереди портретный режим Portrait Mode.
Портретный режим
Портретный режим позволяет создавать фотографии с размытым задним планом. К слову, это не обязательно должен быть портрет человека. Главным объектом, находящимся “в фокусе”, может быть любой объект.
В мире фотографии размытый фон называют французским термином “боке”. Чтобы создать такой эффект с помощью обычного фотоаппарата, необходимо использовать длиннофокусный объектив, максимально открыть диафрагму и максимально приблизить объект съемки. При большом приближении длиннофокусным объективом сокращается Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП или DOF). За счет этого размывается все, что находится на расстоянии от объекта съемки.
Как вы понимаете, просто на простом аппаратном уровне реализовать эту функцию в смартфонах невозможно. В фотографии размер имеет значение. А в плоский корпус гаджета невозможно впихнуть длиннофокусный объектив. Без программных и аппаратных уловок здесь не обойтись. Именно поэтому в последние годы все производители смартфонов экспериментируют с двойными камерами и обработкой фото при помощи алгоритмов искусственного интеллекта. Google же довел эту технику до совершенства.
Портретный режим Google
Портретный режим Google не просто пытается “склеивать” два снимка, сделанных с разным фокусом. Приложение камеры использует машинное обучение, чтобы оценивать, насколько далеко от смартфона находится тот или иной объект. Таким образом, задний фон размывается уже в ходе постобработки. Тем не менее, аппаратная составляющая здесь тоже имеется.
Для оценки глубины Pixel 4 фиксирует изображение с одновременно помощью двух камер - широкоугольной и телескопической. Физически эти камеры расположены на расстоянии всего 13 мм друг от друга. Но это дает системе два разных “взгляда” на одну и ту же сцену, что позволяет оценивать глубину примерно так же, как ее оценивает зрительная система человека при помощи двух глаз:
Обратите внимание, как при “взгляде” с двух разных камер смартфона смещается ракурс кадра.
Чтобы технология работала, смартфон должен находиться на расстоянии не менее 20 сантиметров от объекта съемки. Кроме того, Pixel 4 использует традиционный двухпиксельный метод фокусировки. Этот метод использовался еще в старых, однокамерных моделях Pixel.
В Pixel 4 двухпиксельная фокусировка работает совместно с двухкамерным режимом съемки, за счет этого результат получается более точным. Бюджетные смартфоны, которые также пытаются создавать эффект синтетического боке, часто грешат тем, что размытый задний фон налезает на мелкие детали основной фигуры. Например, из-за неточного позиционирования вместе с фоном могут размываться кончики одежды или отдельные волоски на голове человека. Гибридная технология таких ошибок не допускает.
Сам алгоритм, который отвечает за создание эффекта боке, также был усовершенствован. Оптика полноценного фотоаппарата при расфокусировке не просто размазывает картинку, а создает четкие “диски боке”, которые наиболее явно видны на местах световых бликов и других точечных источников света. Объекты заднего плана как бы становятся “четко размытыми”, а не просто смазанными.
Увы, при создании синтетического боке разработчики часто грешат тем, что просто накладывают на задний фон эффект размытия без учета формы и глубины объектов. Технология Pixel 4 позволяет решить эту проблему. Кроме того, умный алгоритм виртуально расфокусирует “сырое” изображение в режиме HDR+, а затем преобразовывает диапазон яркостей. В результате цвета на фото не превращаются в “кашу”. На выходе получаются снимки, где синтетическое боке выглядит так же естественно и ярко, как настоящее, сделанное при помощи большой оптики. Обратите внимание, как ярко выражены диски боке на фото, сделанном с применением новой технологии:
Из набора плоских камер смартфона с миниатюрными объективами Google умудряется выжать все возможное. По сути, искусственный интеллект компании делает фото, а затем пытается “додумать”, каким было бы это фото, если бы его делали на настоящий фотоаппарат с полноценной оптикой. Результат получается очень достойным.
