Google giải thích về cách hoạt động của chế độ chụp Thiên văn trên Pixel 4

Không phải vô cớ mà Google Pixel 4 có khả năng chụp những bức ảnh của bầu trời đêm gần như các máy ảnh chuyên nghiệp và đắt tiền.

Chế độ chụp ảnh thiên văn trên Google Pixel 4 đã gây ấn tượng mạnh mẽ khi ra mắt. Trước đây, ít ai nghĩ rằng một chiếc điện thoại có thể chụp ra các bức ảnh với độ sáng và độ nét cao như vậy dưới bầu trời đêm.

Thường thì những bức ảnh như vậy được chụp bằng các máy ảnh chuyên dụng, cồng kềnh và đắt tiền hơn nhiều so với một chiếc điện thoại thông thường. Ngoài ra, người hâm mộ của dòng Pixel còn hạnh phúc khi biết rằng tính năng này sẽ được mở rộng sang Pixel 2 và Pixel 3 trong tương lai, không chỉ độc quyền trên Pixel 4.

Thấy người dùng quan tâm ngày càng tăng đối với tính năng này, Google đã quyết định chia sẻ một số thông tin về cách hoạt động của nó và giải thích tại sao tính năng này có thể cho ra những bức ảnh tương đương với các máy ảnh chuyên nghiệp cao cấp.

Khả năng phơi sáng lên đến 4 phút mà vẫn giữ được độ nét của ảnh

Tóm lại, chế độ chụp thiên văn này là một bản nâng cấp của Night Sight, tính năng chụp ảnh trong điều kiện thiếu sáng mạnh mẽ đã ra mắt trên Pixel 3 vào năm 2018.

Nhóm chụp ảnh của Google thông báo trên blog: 'Phiên bản Night Sight trong năm nay đã nâng cao khả năng chụp ảnh trong điều kiện thiếu sáng lên một tầm cao mới. Với việc cho phép phơi sáng lên đến 4 phút trên Pixel 4 và một phút trên Pixel 3 và 3a, Night Sight giờ đây có thể tạo ra những bức ảnh rõ nét về các ngôi sao trên bầu trời đêm hoặc các cảnh đêm mà không cần đèn flash.'

Tuy nhiên, việc phơi sáng trong thời gian dài như vậy có thể dẫn đến hiện tượng mờ do rung tay của người chụp hoặc sự di chuyển của cảnh vật. Tuy nhiên, thuật toán của Google đã tìm ra giải pháp cho vấn đề này bằng cách chia thời gian phơi sáng dài thành nhiều khung hình và tự động kết hợp chúng lại với nhau để tạo ra ảnh rõ nét.

Google nhận ra rằng, thời gian phơi sáng lý tưởng cho mỗi khung hình là 16 giây, vì vậy để phơi sáng trong 4 phút, thuật toán sẽ chia thành 15 khung hình. Thời gian phơi sáng lâu hơn có thể tạo ra hiện tượng 'vệt sao' (star trail) do các thiên thể di chuyển trên bầu trời.

Trong khi một số nhiếp ảnh gia thiên văn thích chụp vệt sao, tính năng của Google nhằm tạo ra những ngôi sao 'trông giống như những điểm sáng.'

Các điểm ảnh nóng và ấm - hậu quả của việc phơi sáng lâu

Cũng có vấn đề khác khi phơi sáng trong thời gian dài, đó là các điểm ảnh nóng và ấm – những chấm sáng nhỏ sẽ xuất hiện trên bức ảnh chụp bằng cảm biến máy ảnh số. Tuy nhiên, thuật toán của Google đã được thiết kế để giải quyết vấn đề này.

Theo Google, các điểm ảnh nóng và ấm có thể được xác định 'bằng cách so sánh giá trị của các điểm ảnh xung quanh trong cùng một khung hình và trên cùng một chuỗi các khung hình được ghi lại trong một bức ảnh và tìm ra các trường hợp ngoại lệ.'

Sau khi xác định vị trí, các điểm ảnh này sẽ được che giấu bằng cách thay thế giá trị của chúng bằng giá trị trung bình của các điểm ảnh xung quanh. 'Do giá trị ban đầu của điểm ảnh bị loại bỏ, một số thông tin hình ảnh có thể bị mất, nhưng thực tế, điều này không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng bức ảnh.' Google nói.

Tự động lấy nét trong điều kiện ánh sáng yếu

Một vấn đề khác mà Pixel 4 phải đối mặt trong chế độ chụp thiên văn là mức độ sáng thấp quá thường khiến cho máy không thể tìm thấy chủ thể để lấy nét. Google đã áp dụng giải pháp có tên là 'tự động lấy nét sau khi chụp' (post-shutter autofocus).

Thuật toán sẽ lấy ra hai khung hình được tự động lấy nét sau khi bạn nhấn nút chụp trong 1 giây. Chúng sẽ được sử dụng để xem có điểm nào đáng chú ý không (không sử dụng cho ảnh cuối cùng). Điểm lấy nét sẽ được đặt ở vô cực nếu thuật toán không tìm thấy điểm nào đáng chú ý. Tuy nhiên, người dùng có thể lấy nét bằng tay sau đó cho chủ thể.

Ngoài các thách thức trên, bài viết trên blog của Google còn nói về cách phần mềm làm sáng bối cảnh xung quanh để hỗ trợ cho cấu trúc của bức ảnh và cách họ đảm bảo việc lấy nét trong điều kiện ánh sáng yếu.

Bài viết cũng giải thích cách sử dụng máy học để giảm nhiễu và làm tối một số khu vực được chọn trên bầu trời, tạo ra ấn tượng thực tế hơn về thời gian của khung cảnh và làm nổi bật các ngôi sao cùng phần còn lại của bức ảnh.

Bài viết trên blog của Google cho thấy, tính năng chụp thiên văn trên Pixel 4 không chỉ giúp người dùng ghi lại những khung cảnh ấn tượng của bầu trời đêm bằng điện thoại thông minh, mà còn thể hiện sức mạnh của nhiếp ảnh điện toán, sử dụng mã code để làm giảm khoảng cách với các thiết bị chụp ảnh chuyên nghiệp đắt tiền.

Tham khảo trên Android Authority