以軟體定義相機顛覆傳統的掌中觀星者, Google Pixel 4 動手玩

2019.12.13 07:05PM
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Google Pixel 4 做為全新一代 Google 技術展示機,延續 Pixel 3 的外觀設計與,不僅持續強化相機拍攝性能,同時也將"能拍攝星空"做為產品賣點,雖說 Google 這次終於不再堅持單一鏡頭創作奇蹟,不過也未如其它頂規 Android 一樣採用三甚至四鏡頭,而一貫以"軟體定義相機"做為賣點的 Google ,到底能讓 Pixel 4 拍出多驚豔的照片。

Google 自家的手機自委外設計的 Nexus 系列轉化到自行開發設計的 Pixel 4 之後, Google 將其是為 Android 特色、 Google 服務與 Google 技術力展現的平台,而在 Pixel 3 世代, Google 開始在硬體架構加入名為 Visual Core 的硬體 AI 加速器,用於結合 Google 的影像演算法強化照片處理性能。

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▲ Pixel 4 的使用介面較手機品牌陽春

Pixel 4 是 Google 在今年下半年所推出的高階機種,採用的是當前高通高階的 Snapdragon 855 平台,並延續 Google 過往無法擴充儲存空間的特質,性能方面也就不做太多介紹,畢竟不久後搭載 Snapdragon 865 的平台也要問世了。

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▲螢幕頂部搭載雷達感測器

Pixel 4 除了首度採用雙相機設計外,此次藉由螢幕上方搭載雷達感測器,在特定國家與區域可進行手勢辨識與喚醒,以及聆聽音樂時可藉手勢揮動進行選曲,而 Google 也特地與寶可夢劍盾合作,可下載互動桌布,不過像是此次前往日本就會跳出無法使用手勢功能的通知。

以體驗來說, Pixel 4 的使用介面是相當標準的 Android 官方,雖然近年 Google 的使用介面已經陸續加入越來越多貼心的元素,但相對其它手機品牌的同級機種,就比較沒有一些額外的小功能,但也比較不用擔心被安裝除了標準 Google 服務之外額外的功能或是一些無法關閉與取消的設計。

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▲電源鍵仍為異色配色

但筆者也不得不說, Google 新版的官方介面預設以較不占用底部空間的手勢操作,不過對習慣底部三鍵的筆者而言,比較困擾的是往螢幕邊緣滑動會對應上一步的指令,除了筆者原本習慣就容易從螢幕邊緣滑動外,有時想將 Facebook Messenger 的浮動視窗拖曳到下方隱藏時,也可能變成回到上一步的指令,當然這部分可從設定中改回傳統三鍵。

在手機領域的軟體定義相機理念當中,手機所採用的相機硬體大致上各家差異不大,然而在數位與行動運算的世代,縱使使用完全相同的相機元件與光學鏡片模組,影像演算法將會使不同品牌(甚至同品牌、不同款)的手機拍出截然不同的結果,而當 Google 大舉發展 AI 技術之後,活用 AI 到影像處理上,就成了 Google 對軟體定義相機最重要的目標。

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▲ Pixel 4 是第一款搭載單鏡頭以上的 Pixel

當然, Google 不是唯一一家強調將 AI 用於手機相機的軟體定義相機上的品牌, Google 也不是一家具備歷史的傳統相機品牌,不過 Google 卻活用它們手中的資源,將軟體定義相機一詞發揮到淋漓盡致;對多數人首先聯想到的是 Google 在 AI 發展的著墨,不過除此之外,更重要的是一路從 Picasa 到 Google Photo 所累積的影像基礎。

當前的 AI 技術,除了演算法以外,最重要的還是用以訓練模型的資料庫資訊與訓練題材的挑選,由於模型的訓練不假他人之手,加上對於 AI 技術與模型訓練的熟悉度,也成就了 Google 在相機的 AI 演算模型相較其它手機品牌更有利的位置。這次 Pixel 4 的星空拍攝技術,亦可說是 Google 基於 AI 的軟體定義相機的集大成之作。

由於星光屬於微弱光線,故要拍攝星空需要仰賴長時間曝光,但隨著行星間的自轉公轉,曝光時間拉長到一定程度,就會造成原本預期成為單點的星星連成星軌,故過往要拍攝星空,需要以專業相機搭配具備定位功能、可隨星星緩緩轉動的赤道儀。

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▲ Pixel 4 採 USB Type-C 設計

在相機界有一家特立獨行的品牌 Pentax 打破過往相機需要搭配赤道儀的概念,以其感光元件防手振技術作為基礎,搭配外接或內建的 GPS 定位模組,使其藉由可微幅偏移的感光元件跟著星星的方向進行追蹤,如此一來即可拍出在固定位置的星空而非星軌。

即便星軌追蹤的問題解決了,然而一般數位相機拍攝星空還有另一個問題,就是感光元件長曝光後的雜訊與雜訊處理,由於感光元件先天特性會隨著運作時間拉長,導致產生一定程度的工作雜訊,雖然現代相機的演算系統可進行雜訊處理,不過卻無法正確分辨何為星空、何為雜訊,導致要不就是星空混以雜訊,或是由於過度的雜訊處理導致幾乎不見滿天星。

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▲ Pixel 4 的外型設計採用前後雙玻璃

既然是強調軟體定義相機, Google 的做法是透過多張堆疊與建構星空攝影 AI 模型解決傳統相機的問題,以連續多幀的拍攝照片為基礎,以最多單幀不超過 16 秒的照片避免產生星軌,利用 10 萬張以上的星空攝影照片作為基礎,建構出可識別星空與景物的 AI 模型,透過 AI 模型修正連拍照片中的星星位置並進行疊合,同時適度針對亮度與對比調節。

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▲茂宜島景色

這次也很幸運的遇到前往夏威夷茂宜島的出差,因為相較台灣需要刻意尋找低光害的拍攝點,此次入住的飯店房間外的光害就已經不多,不過畢竟星空攝影仍需搭配腳架使用才能得到良好的效果,故以迷你八爪魚型腳架懸掛在陽台的欄杆上拍攝,但由於飯店附近仍有燈光,故曝光時間最多僅能拍攝到約 4 分鐘左右。

▲此照片僅使用一般手持拍攝,未啟動星空模式

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▲此照片為一般手持拍攝,未使用星空攝影模式

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▲只要搭配迷你腳架就可拍出絢麗的星空

雖然從飯店陽台望去,茂宜島已經可看到相當的星空,然而 Pixel 4 利用多張疊合的結果,就是呈現肉眼所不可視的燦爛銀河,另一個比較驚人的是 Pixel 4 的雜訊處理,或許是透過分析雜訊與星空的區別,純夜空拍攝之下天空相當的乾淨,這也是一般消費者不易以手機拍出的結果。

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▲數位變焦的畫質也還在可接受程度

 

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▲使用數位變焦拍攝停車場的貓

 

當然, Pixel 4 的一般拍攝也如同 Pixel 3 般的出色,多半的情境不須刻意手動調整,就能拍攝良好的影像,不過此次 Pixel 4 新增設的第二鏡頭為長焦設定,以筆者拍攝習慣使用到的機率並不高,相對少用到的長焦筆者反而覺得對影像品質不會那麼苛求,以今年高階機種手機以透過演算法進行數位兩倍變焦/裁切的清晰程度是可接受的。

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▲夜視模式對動態物體的雜訊處理就不及靜態

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▲飛機開始在市區下降後,夜視模式幫助就不大

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▲此章使用夜視拍攝的照片,貓的雜訊顯然與草地不同

雖然 Pixel 4 多半情境拍出的照片相對優秀,不過 Pixel 4 的軟體定義相機還是會在一些情境之下破功,例如夜視模式仍仰賴連續拍攝的結果,對於相對固定的靜態夜景問題不多,不過如果畫面中有較高速移動的物體,就可能會有動態物體的影像品質、雜訊與背景有明顯不同,但這畢竟是受到拍攝方式、硬體等限制,短時間應該是無解的。

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照片中提到了भ.,跟PAMP有關,包含了摩托車、汽車、輪、摩托車、街

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▲東京隨手拍下的照片

總結來說,筆者認為 Pixel 4 對多半使用者的主要價值仍是在相機功能與拍攝的影像品質,若以使用介面的易用與親切性, Pixel 4 的設計過於中規中矩,多數手機品牌的高階機種在介面的設計有更多人性化的貼心小功能,但如果對手機的介面要求不高,而想輕鬆且不須思索的拍出好看的照片, Pixel 4 確實是當前軟體定義相機界的第一把交椅。

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