قابلیت عکس‌برداری از ستاره‌ها در پیکسل ۴ چگونه کار می‌کند؟

زمانی که گوگل از پیکسل ۳ رونمایی کرده بود، قابلیت عکس‌برداری در شب را هم به عنوان ویژگی بارز دوربین این گوشی به همگان معرفی کرد. اما گوگل سعی داشت که بیش از گذشته، عکس‌برداری در شب را به چالش بکشد. از همین رو قابلیت عکاسی از ستاره‌ها را به عنوان جدیدترین ویژگی دوربین‌های دوگانه پیکسل ۴ در نظر گرفت. اما این قابلیت چگونه کار می‌کند؟

به زبان ساده، تمام جادوی پشت این قابلیت توسط هوش مصنوعی گوگل صورت می‌گیرد. اما اگر بخواهیم از منظر تکنیک‌های عکاسی به این قابلیت نگاه کنیم، باید تاکید کنیم که ساده‌ترین روش برای ثبت تصاویر از ستاره‌ها، به نوردهی طولانی باز می‌گردد. نوردهی طولانی یا همان Long Exposure، اجازه می‌دهد که در فضای نوری کم (مثلا آسمان شب و ستاره‌ها) عکس‌هایی با جزئیات بالا بگیریم.

گوگل هم با استفاده از همین تکنینک موفق شده این قابلیت را که عادت داریم در لنز‌ها و دوربین‌های گران‌قیمت DSLR بیبینم، به پیکسل ۴ بیایورد. از همین رو زمان نور‌دهی طولانی را از یک دقیقه که در پیسکل ۳ شاهد بودیم، به ۴ دقیقه افزایش داده است. اما تنها افزایش زمان نوردهی کافی نیست. اگر قرار بود که پیکسل ۴ یک عکس ۴ دقیقه‌ای بگیرد، ستاره‌ها مانند خطوط نوری دیده می‌شدند که به آن Star Trail می‌گویند. (زیرا چرخش زمین باعث می‌شود که مکان اولیه ستاره‌ها کمی تغییر کند).

گوگل برای جلوگیری از این اتفاق، نوردهی ۴ دقیقه‌ای خود را به ۱۵ عکس که هرکدام نوردهی‌های ۱۶ ثانیه‌ای داشتند، تقسیم کرد. این کار باعث می‌شود که ستاره‌ها به جای خطوط نوری، نقطه نقطه دیده شوند. اما این عمل خود مشکلات دیگری را به همراه دارد. برای شروع، هر سنسوری، تعدادی پیکسل‌های خراب گرم یا اصطلاحا داغ دارد، که در عکس‌های معمولی دیده نمی‌شوند. اما مشکل این جاست که این پیکسل‌های خراب، در عکس‌هایی که توسط تکنیک نوردهی بالا گرفته شده‌اند، در قالب تعدادی نقاط ریز نمایان می‌شوند.

برای خلاص شدن از دست این نقاط ریز، گوگل به دنبال پیکسل‌های بسیار روشن می‌رود و سپس آن‌ها را با کمک میانگین گیری از روشنایی پیکسل‌های اطرافش، مخفی می‌کند. گوگل می‌گوید که این کار ممکن است کمی از داده‌های عکس را از بین ببرد، اما تاثیری چندانی روی کیفیت کلی عکس نخواهد گذاشت. اما مشکلات دیگری در عملی شدن این تکنیک عکاسی وجود دارد.

نمایشگر‌های گوشی‌های هوشمند توانایی نشان دادن جزئیات آسمان شب را ندارند و این ناتوانی، ترکیب‌بندی را به چالش خواهد کشید. از همین رو، زمانی که بخواهید از ستاره‌ها عکاسی کنید، پیکسل ۴ تمام ۱۵ نوردهی ۱۶ ثانیه‌ای که پیش‌تر گفتیم را به شما نشان خواهد داد تا با جزئیات از فرایند عکاسی آگاه شوید. اگر از چیزی که می‌بینید راضی نیستید، می‌توانید گوشی را در جهت دیگری بگیرید یا این که کلا جا به جا شوید. این کار باعث می‌شود تا فرایند عکاسی از ستاره‌ها از ابتدا آغاز شود.

فوکوس خودکار هم طی فرایندی مشابه کار می‌کند. سنسور پیکسل ۴ برای کمک به فوکوس، دو عکس با نوردهی یک ثانیه‌ای می‌گیرد و اگر تشخیص دهد که فضای نوری بسیار تاریک‌تر از چیزی است که بتواند کنترل کند، فوکوس را به بی‌نهایت می برد (آخرین جایی که عملا می‌تواند تشخیص دهد).

با این حال، عکس‌برداری با چند نوردهی بالا در شب باعث می‌شود آسمان بسیار روشن دیده شود، مخصوصا اگر ماه کامل هم در آسمان باشد. این جاست که هوش مصنوعی به کمک سنسور می‌آید. هوش مصنوعی به کار رفته در نرم‌افزار، تشخیص می‌دهد که کدام قسمت از عکس، آسمان است. سپس آن قسمت را تاریک می‌کند تا عکس‌ها طبیعی‌تر جلوه کنند. گوگل در این رابطه می‌گوید:

تشخیص آسمان کمک می‌کند که تا اصلاحات بهتری روی آن انجام دهیم. برای مثال می‌توان به صورت بهینه‌تر کاهش نویز را اعمال کنیم یا به صورت انتخابی، کنتراست ابرها، گرادینت‌های نوری یا کهکشان راه شیری را تغییر دهیم.

حالا که دیگر می‌دانید گوگل چگونه این جادو را انجام می‌دهد، این نکته را هم در نظر بگیرید که نمی‌توانید در حضور ماه، از ستاره‌ها عکاسی کنید. دلیلش هم این است که نور ماه از ستاره‌ها بیشتر بوده و سنسور گوگل پیکسل ۴ نمی‌تواند این دو را از هم تمیز دهد. از طرفی هم اگر از آسمان عکس‌برداری می‌کنید، منظره‌های دیگر به صورت ضد نور ثبت می‌شوند (مانند زمانی که سوژه شما پشت به منبع نوری قرار دارد و کاملا تاریک دیده می‌شود).

با تمام این گفته‌ها، گوگل تلاش زیادی برای عرضه این قابلیت انجام داده و آن را به خوبی می‌توانید در عکس‌های ثبت شده با سنسور پیکسل ۴ ببینید.