Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

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疊合圖片還有其他挑戰

在瞭解了多畫格超高解析度成像的基礎知識後,我們可以深入探討最關鍵的圖片疊合部分。雖然將圖片疊合聽起來很簡單,但在實際運作的過程中,還是會面臨許多問題。

舉例來說,即便在光線良好的情況下,高速連拍的照片組可能還是會充滿雜訊,因此演算法就需考慮到雜訊可能會影響對齊圖像時的精準度,進而干擾圖片疊合,也需降雜訊過濾,以免產生的大圖片也充滿雜訊。

另一方面,連拍的各張照片除了會反映「故意施加」的微小移動之外,也可能包含水流、車輛、人物的移動,甚至風吹草枝擺、火燄、煙霧等複雜的隨機性移動,都會在前後多張照片的細部造成差異,因此很難透過統一的方式推測移動的趨勢,因此Super Res Zoom演算法需要能在動態預測不完美的情況下也能疊合圖片。

即便我們可以推測移動的趨勢,照片中的景物也可能會有分佈不均的問題,在某些區域比較密集,而在其他區域比較稀疏,由於多畫格超高解析度成像的關鍵之一為內插法,這種不規則的資訊分佈會增加產生高解析度圖像的困難度。

Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

施展魔法,完美疊合照片提升清晰度

Google的團隊為了解決這些問題,開發了穩定而精確的強化演算法,以利在Pixel 3上達成Super Res Zoom的效果。

首先Pixel 3會分析連拍各照片的影像邊緣,在權衡細節、解析度、消除雜訊、平滑度等要素之後,沿著各物件的邊緣將照片對齊並疊合,以取得降低雜訊與強化細節的平衡。

此外為了處理如人、車、樹葉等複雜的移動物件,Google開發了可靠的演算法模型來偵測物件並降低疊合的錯誤,系統會選擇照片組的其中1張作為參考基準,並只將其他照片中經演算法確認為正確的部分,貼合至參考基準,能夠有效降低模糊與鬼影的狀況。

Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

Pixel 3如何透過Super Res Zoom技術,不需變焦鏡頭就能拍出清晰照片

超高解析度成像概念的出現至少比智慧型手機早了10年,也是許多學術專家研究的題材,現在則透過Pixel 3走入尋常百姓家,讓一般使用者也能輕鬆拍出清晰的照片。想要進一步瞭解Super Res Zoom實力的讀者,可以瀏覽這個由Google提供的範例相簿,其中的照片都是在Pixel 3上透過雙指縮放所拍攝,而非事後剪裁,能夠忠實呈現Pixel 3的攝影品質。

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