Как работает ночной режим съемки в iPhone?

Ночной режим

Ночной режим — одна из самых крутых и полезных функций, которая работает как по волшебству, позволяя владельцам смартфонов делать поистине потрясающие снимки.

В этой статье мы подробно разберем, что такое ночной режим, заглянем под капот этой технологии и узнаем о принципах ее работы.

Как было раньше?

съемка при слабом освещении стала головной болью владельцев мобильных устройств с самого начала использования камер в тех же мобильных устройствах.

Sony Ericsson Z600 — один из первых массовых телефонов со встроенной камерой, который был продан еще в 2003 году. А вот так выглядит снимок, сделанный на этот телефон.

Изображение Sony Ericsson Z600

Да, в наши дни, если что-то мобильное и можно было сфотографировать, это уже было невероятным технологическим чудом. А еще у Z600 есть ночной режим — выглядит он так:

Ночная съемка на Z600

Технически операционная система просто увеличивает ISO, то есть чувствительность матрицы к свету, что катастрофически сказывается на качестве изображения, и добавляет огромное количество шумов. Но зато хоть что-то видно на этих кадрах.

Современный ночной режим работает примерно по похожему принципу, только все это приправлено магией искусственного интеллекта и более современными технологиями.

Эволюция камер

За следующие 15 лет камеры в телефонах и смартфонах прошли долгий путь и научились делать очень приличные фотографии днем. Но ведь все самое интересное в жизни происходит в основном вечером или ночью, а фотосъемка в сложных условиях освещения все еще была непосильной задачей для мобильных устройств.

Но все изменилось в 2019 году с выходом линейки iPhone 11 — более эффективные чипы, развитие нейросетей, разработка новых алгоритмов обработки фотографий, более совершенные датчики и объективы — все это позволило реализовать ту же функцию ночной съемки в айфонах.

Ночной режим на iPhone 11

Купертино, как это обычно бывает, не был первым, так как годом ранее Google представила свой ночной режим под названием Night Sight. Хотя, несмотря на разные названия, суть была примерно одна.

Зачем камере свет?

Но прежде чем углубляться в детали ночного режима, стоит сказать пару слов о работе самой камеры и некоторых важных терминах, чтобы в дальнейшем все было просто и понятно.

Из чего состоит камера? В упрощенном варианте это объектив с набором линз и матрицей.

Камера

Матрица — это что-то вроде пленки в старом фотоаппарате, которая состоит из миллиона светочувствительных элементов, они же пиксели. А чтобы получить картинку, камере нужен свет. Как человек, она ничего не видит в темноте.

Каждый пиксель матрицы при попадании на него света генерирует электрический сигнал, пропорциональный силе светового потока. Грубо говоря, за счет воздействия света на матрицу получается фотография.

И чем больше физический размер массива, тем лучше. Большой сенсор способен улавливать больше светоотдачи за определенный период времени, т.е работать с высокими разрешениями ISO без шума.

Высокий ISO

Вот почему маленький Sony Ericsson Z600 превращал снимки в кашу с повышенным значением ISO.

Логично предположить, что если поставить в смартфон матрицу большего размера, то и качество снимков возрастет. Именно так поступили производители смартфонов.

Но в любом случае, речь идет о размере матрицы.

Смартфон — устройство маленькое, места внутри корпуса просто не хватает. Поставить внутрь матрицу, как в полноценной камере, физически невозможно. Точнее, можно, но такие решения, мягко говоря, не очень популярны.

Есть еще один способ улучшить качество фотографии — увеличить выдержку, то есть время, когда матрица подвергается воздействию света. В этом случае возникает другая проблема — даже малейшее движение руки будет размывать кадр. А сам метод применим только к абсолютно статическим объектам.

В результате, если просто увеличить ISO, изображение будет не очень, мягко говоря — слишком темным или слишком блеклым с большим количеством шумов. А при использовании длинной выдержки смартфон необходимо ставить на штатив или иным образом закреплять.

увеличьте ISO изображения

Как работает Ночной режим?

В результате у производителей смартфонов появилось несколько классических способов улучшить фотосъемку при слабом освещении. Достаточно продвинутые, но все же маленькие камеры и огромное желание продать нам с вами очередной новый смартфон — задача не из легких. И решение этой проблемы было чрезвычайно элегантным.

Инженеры и разработчики подумали: а что если сделать не одну фотографию со слишком высоким ISO или выдержкой, а много таких же фотографий, но с разными настройками этих параметров. А потом объединить все это в один образ.

Серия изображений

В результате некоторые изображения будут темными, но с большим количеством деталей; другие ярче, но с большим количеством шума и так далее. Операционная система смартфона корректирует и объединяет эти изображения в одно сбалансированное, красивое изображение с минимальным шумом и артефактами.

Звучит просто, но почему этого нельзя было сделать раньше? А речь идет об очень мощных чипах, искусственном интеллекте, нейропроцессоре и прочих подобных вещах, появившихся в современных смартфонах относительно недавно.

Старым телефонам или смартфонам просто не хватало мощности для мгновенного выполнения таких вычислений и операций. Кроме того, ночной режим — это не только «слепление множества разных изображений в одно», к тому же в дорисовке утерянных деталей участвуют и нейросети.

Я думаю, вы видели, на что сегодня способны нейронные сети, которые могут даже нарисовать картину только по вашему описанию. Грубо говоря, искусственный интеллект проявляет некоторое «воображение».

Количество выстрелов и их параметры определяются алгоритмами системы с учетом условий стрельбы. Чем они сложнее, тем больше кадров нужно создать и тем больше времени нужно потратить на их обработку.

Обработка кадров искусственного интеллекта

Поэтому иногда может пройти 5 или даже 10 секунд с момента нажатия кнопки спуска затвора до конечного изображения.

При этом, несмотря на то, что искусственный интеллект может компенсировать небольшое дрожание руки, у каждой технологии все же есть свой определенный предел. Поэтому в особо сложных условиях все же необходимо, чтобы смартфон работал как можно тише.

Во многом это ограничение похоже на то, с чем мы сталкиваемся при съемке на длинных выдержках. Но ваш смартфон очень старается собрать наилучшее изображение из доступных данных. И несмотря на некоторые недостатки, ночной режим крайне эффективен, позволяя владельцам смартфонов делать поистине потрясающие фотографии.

Ночной режим на айфоне

Теперь вы знаете, как работает эта функция. Сегодня ночной режим — это та самая функция, об успехе которой нам рассказывают на каждой презентации. Я уверен, что эта тенденция сохранится.

И по мере развития нейронных сетей и прочего искусственного интеллекта производители будут совершенствовать эту технологию. Возможно, скоро в видео появится и ночной режим, как это произошло с киноэффектом, портретный режим. Думаю ждать осталось недолго.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: