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7 張圖帶你看懂!Google 藏在 Pixel 3、3a 手機「單鏡頭」的相機夜拍、人像技術

文/記者劉惠琴2019-05-24 12:48

使用Pixel 3手機的後置主相機,進行「人像」拍攝模式,則是透過相機硬體具備的「雙畫素」相位對焦技術,根據取景畫面預估主體位置與前後影像的遠近距離。(圖/Google 提供)

二、人像模式 景深模擬

使用 Pixel 3/3a 系列手機內建的「人像」拍攝模式時,以自拍來說,前置鏡頭相機雖然沒有內建「雙畫素」相位技術對焦功能,但仍可以透過AI機器學習影像演算法,執行人像拍攝模式、並能夠模擬出主體清楚、背景模糊的拍攝效果。

其運作原理的幕後推手,則是來自於「卷積神經網路」深度學習架構,具有高效率辨識圖像特徵、執行影像分類功能;利用超過100萬張標籤過的人物和配件照片進行機器學習模型訓練,並使用數學計算公式執行模擬景深效果,讓人物主體與背景物件的分割邊緣更加銳利,並根據人物與背景的距離,按比例呈現不同程度的模糊化;藉此讓影像畫面出現的人物主體能清楚地呈現,並且讓人物所在位置前後一段距離的影像,也保持銳利。

使用Pixel 3手機前置自拍鏡頭,啟用「人像」拍攝模式時,主要是透過機器學習技術訓練AI模型系統,預估影像出現的人物、並運用數學公式模擬出景深效果範圍。(圖/Google 提供)

另,在使用 Pixel 3/3a 的後製單顆主相機鏡頭,使用「人像」拍攝模式時,則是利用相機硬體內建的「雙畫素」相位技術對焦技術,讓感光元件上的每一個單一畫素,可以分成兩部分,並藉此技術辨識遠近距離、預估取景畫面所產生的深度範圍,讓拍攝出來的影像,不論是人像或是某一物體,能呈現具有立體感的淺景深效果。

Pixel 3 相機實測照

三、HDR+ 高動態範圍成像強化

當拍攝環境處於室內照明不佳、或室外光線較差的情況時,開啟 Pixel 3/3a 手機相機應用中的「HDR+」拍攝功能,透過捕捉在相同曝光程度的連拍影像,可避免影像畫面的亮處出現過度曝光、並保留亮部細節;接著,在進行影像校準與影像合成的步驟時,由於連拍多張影像的曝光值相同,因此更容易校準,同時,還可降低影像陰影處的雜訊。

在戶外光線較差、或室內光線不足時,開啟Google HDR+ 的拍攝功能,能保留影像亮部的細節,同時並減少暗部的雜訊。(圖/Google 提供)

最後,則是採用 AI 影像演算法的「色調映射」技術,藉此增強陰影處的暗部細節、降低亮部細節、並保留局部對比度,讓拍攝出來的畫面與色彩,呈現出清晰自然的生動效果。


四、高解析數位變焦

開啟 Pixel 3/3a 系列手機內建的「高解析數位變焦」功能,可將多張影像合成為一張具有高解析度的照片,拍攝出來的細節呈現效果,卻完全不輸給搭載有2倍光學望遠鏡頭的他牌手機。Google 表示,雖然「高解析數位變焦」功能,並沒有搭載AI人工智慧、及機器學習技術,但卻能夠在數位變焦的拍攝條件下,讓遠處的景物在經過放大拉近後,也能保有細節清晰的成像效果,關鍵重點在於運用「畫素位移」技術的原理。

高解析度數位變焦的技術原理。當相機同時連續拍攝4張畫面時,其中三張分別於水平位移、垂直位移、水平與垂直同時位移一個畫素。組合4張畫面後,可合成為一張高解析度的數位照片。(圖/Google 提供)

由於影像是由一個個畫素所組成,而每一個感光元件上的影像,擁有紅、綠、藍三種顏色資訊。使用 Pixel 3/3a 系列手機的「高解析數位變焦」功能時,透過連續拍攝四張照片,其中,有三張照片分別為:水平位移、垂直位移、以及水平垂直同時位移一個畫素;經由四張照片組合成為一張後,可讓原本單一影像畫面所缺失的顏色資訊獲得彌補,並讓數位照片中有三分之二的畫面,得以獲得顏色資訊的重建與填滿。

高解析度數位變焦的拍攝功能,該技術並無搭載AI與機器學習,而是採用「畫素位移」的運作原理。(圖/Google 提供)

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