А вы знали что на смартфон можно сделать такое фото? Посмотрите, что может Pixel 4.
На самом деле я вас немного обманул и это фото сделано на iPhone 11 Pro, а вот снимок при тех же условиях на Pixel 4.
Как такое стало возможным? Попробуем разобраться!
Классический астрофотограф — это человек со штативом, с хорошей дорогой камерой, желательно полнокадровой, находящийся где-то далеко от цивилизации, то есть с минимумом светового мусора вокруг. И самое главное — с багажом знаний и умений.
Но сегодня всё больше сложных вещей становятся простыми, и с тем же Pixel и обновленной Google Camera каждый может стать немного астрофотографом — но для этого по-прежнему понадобится штатив и темнота — остальные пункты можно вычеркнуть.
Вот несколько кадров на Pixel 4 XL, и сейчас я расскажу как их сделать самому и как все работает внутри. Что самое интересное — на самом деле, это может почти каждый Android-смартфон.
Но вернемся к подготовке к снимку. Почему я твержу о темноте, потому что это действительно важно! Спросите себя — как часто вы видите звезды, например, в Москве или в другом крупном городе. Даже в безоблачную погоду максимум, что можно разглядеть это ковш большой медведицы, и то не всегда — остальные звезды не видно из-за огромного количества света, который выделяют города. Если же вы хотите узнать, где лучше видно звёзды — зайдите на сайт www.lightpollutionmap.info. По карте светового загрязнения можно понять насколько далеко надо уехать.
Подготовку закончили, штатив есть, темноту нашли, не забываем и про погоду, облака тоже могут всё испортить — теперь разберемся как сама магия происходит.
В камерах чаще всего идет работа с длинными выдержками, а решающими факторами может стать оптика и размер матрицы, и уже далее идёт кропотливая постобработка на компьютере . Астрофото на Pixel 4 и Pixel 4 XL — это отдельная функция и она имеет немного другие принципы. Главное — все должно делаться на автомате по одному нажатию — в этом и магия!
Google называет этот режим HDR+ на стероидах. То есть технически астрофотография — это не развитие ночного режима, а разновидность стандартного режима для дневных снимков, что забавно!
Для тех кто не смотрел наш подробный разбор технологии HDR+ напоминаю: в этом режиме делается несколько снимков с короткой экспозицией. Потом они объединяются с усреднением цвета каждого пикселя, что позволяет убрать шумы и подтянуть тени. И вуаля!!! Мы получаем чистую картинку с широким динамическим диапазоном.
Режим астрофотографии делает почти тоже самое, только теперь экспозиция каждого кадра становится длинной и длится аж до 15 секунд. При этом количество кадров достигать шестнадцати.
Суммарно это дает экспозицию в 4 минуты, за которые телефон способен собрать много света, даже от невидимых для человеческого глаза звёзд! Но чтобы всё заработало телефон необходимо надежно зафиксировать на штативе или просто куда-нибудь положить. Иначе режим просто не включится. В настройках камеры даже нет отдельного режима. Тогда как это работает?
Если камера находится в ночном режиме, смартфон сам определяет, что его поставили на штатив и появляется уведомление, что включен режим астрофотографии.
Вы скажете, что это не серьёзно! Если снимать целых 4 минуты, да ещё и на штативе — любой телефон сможет сделать крутой ночной снимок. Но это не совсем так!
Дело в том, что у всех цифровых матриц, особенно у маленьких, есть большая проблема — при длинных выдержках многие пиксели на матрице, условно говоря, перегреваются и превращаются в белые точки. Которые, в нашем случае, довольно сложно отделить от настоящих звезд.
И может быть в некоторых компаниях решили бы: “так даже лучше — будет больше звёзд на небе!” Но команда Gcam пошла другим путём и научилась математически вычислять горячие пиксели, и удалять их, а не звёздочки.
И так мы получили много света, удалили горячие пиксели — осталось дело за малым, надо объединить полученные снимки, как это всегда делал алгоритм HDR+.
Но появляется другая проблема. Мы можем зафиксировать телефон, но не нашу планету, которая постоянно вращается, и соответственно, звезды перемещаются по небу. В результате, если мы просто склеим снимки получится скорее снимок с лайттреками или же в буквально смысле «земля уйдёт из-под ног».
Поэтому в дело вступает наша любимая семантическая сегментация, в которую Google тоже умеет! Небо отделяется от Земли и каждый из участков фотографии выравнивается и обрабатывается по-своему. В результате чего мы получаем чистое сияющее ночное небо и детализированный земной пейзаж.
Да-да, всё это очень прикольно, но где мне найти звёздное небо? Я же в городе живу, скажете вы. Самое интересное, этот режим отлично работает и для обычной ночной фотографии. Причем качество снимков получается сравнимое с полноценным большим фотоаппаратом.
Правда в этом случае смартфон снимает часто меньше 4 минут — где-то 2-3 и любопытно что результат получается почти такой же как и на iPhone 11 Pro с выдержкой всего 20-30 секунд. Можете сами изучить кадры по ссылке.
И в завершении моё самое любимое. Ведь перед нами чисто софтверная история. А значит можно просто накатить порт последней Google Camera на свой Android-смартфон и наслаждаться звездным пейзажем!
Благодарим за помощь в создании материала нашего друга Антона Евстратенко.
