Google 希冀透過硬體、軟體與機器學習使 Pixel 7 、 Pixel 7 Pro 具備專業相機級的拍照體驗

2022.10.07 12:08AM

在 Google 2022 年秋季的 Made By Google 硬體發表會, Google 特別將 Pixel 7 與 Pixel 7 Pro 的相機功能特地獨立一個章節介紹; Google 開宗明義強調, Pixel 的相機技術將是以硬體、軟體與 AI 三方結合的軟體定義相機,借助三者的結合,使 Pixel 7 的相機達到專業相機的水準,同時還有部分技術是專屬於搭載新長焦與超廣角的 Pixel 7 ,此次 Google 將重點放在以變焦為首的拍照應用上。

▲雖然帳面畫素規格 Pixel 7 Pro 與 Pixel 6 相同,但細節藏在規格表內

▲ Pixel 7 Pro 的超廣角採用具備微距的自動對焦鏡頭、長焦升級到五倍光學與具畫素合併的元件

▲僅有 Pixel 7 Pro 的超廣角才具備微距拍攝功能

從相機規格層面, Pixel 7 Pro 的主鏡頭維持與 Pixel 6 Pro 相同的 50MP 元件(三星 ISOCELL JN1 ),雖然超廣角畫素不變,不過光學結構不僅廣度較 Pixel 6 系列、 Pixel 7 增加 21% 達 125.8 度,同時還具備自動對焦與微距拍攝功能;至於長焦的感光元件雖與 Pixel 6 Pro 同為 48MP ,但換上一張 Quad Beyer 陣列的元件(據稱是三星 ISOCELL GN1 ),光學焦段也自 4 倍延伸到 5 倍。

▲ Tensor G2 進一步強化 TPU 性能

▲結合 Titan M2 安全晶片與 Tensor G2 演算法, Pixel 7 系列可進行臉部辨識解鎖

此外, Tensor G2 也是使 Pixel 7 系列拍照更為強大的關鍵技術,主要是由於 Tensor G2 進一步強化 TPU 架構,據稱相較 Tensor 在機器學習推論加快 60% ,使與 AI 相關的應用能在更短的時間內完成,以及進行更複雜的影像處理。此外在搭配 Titan M2 安全晶片與全新的 10.8MP 前鏡頭, Pixel 7 系列強調具備高度安全的臉部辨識解鎖功能,可讓使用者與指紋辨識搭配使用。

▲借助 Tensor G2 ,夜拍處理速度聲稱較 Tensor 提升一倍

▲影像防模糊可透過超廣角與廣角相機同時擷取影像後進行合成

▲晃動的影像仍可透過 Tensor G2 進行修正與去除背景雜物

▲可實現自然且即時的影片背景模糊

Google 的數位成像技術建立在豐富的圖像庫所訓練的 AI ,如 Pixel 6 系列所推出的 Ture Tone 人像膚色強化技術即是透過大數據方式訓練的 AI ,使其能針對不同膚色的使用者調整出最自然、鮮明的膚色;另外 Google 也善用 Pixel 多相機的優勢,可借助同時開啟超廣角與廣角同步拍攝後進行影像合成,確保影像的清晰度;另外還可透過 AI 將原本手振模糊的照片進行修正,同時再將背景的雜物處理掉;以及結合 ISP 與 AI 辨識 ,進行即時短片拍攝的背景模糊處理。上述的功能多數已在 Pixel 6 已經實現,然而 Tensor G2 借助更強的 AI 演算能力,可更快的完成處理,例如夜景人像拍攝僅需一半的時間即可完成照片輸出。不過有了更高的算力與不同的相機模組, Pixel 7 系列、尤其是 Pixel 7 Pro 的相機功能當然不只如此。

▲ Google 將等同一半畫素的中央區塊的進行裁切,進行等同 2 倍的 Super Res Zoom 變焦

▲ 50MP 主相機與 Pixel 7 Pro 的 48MP 長焦皆採用 Quad Beyer 陣列,可藉由重新排列方式進行兩倍 Super Res Zoom

▲由於 In-Sensor Zoom 技術, Pixel 7 Pro 可拍攝高畫質的 2 倍與 10 倍焦段

由於 Pixel 7 、 Pixel 7 Pro 的 50MP 主相機與 Pixel 7 Pro 長焦的 48MP 元件皆採用 Quad Beyer 排列(即是由 4 個同色畫素構成矩陣後、再進行 RGGB 陣列),故可借助 裁切中央區塊,再進行畫素重新排列( Re-Mosaic ),構成高品質的 2 倍與 10 倍變焦, Google 將此技術稱為 Super Res Zoom ,原理與日前發表的小米 12T Pro 的 In-Sensor Zoom 大致上是相同的。

▲變焦穩定是結合演算法的結果

▲透過機器學習也能使數位變焦影像清晰

▲透過影像辨識即便在擴展到數位變焦也能維持影像穩定

Zoom Stablization 是 Google 集演算法大成的技術之一,此技術主要是針對數位變焦後的超長焦影像提供影像穩定,借助影像辨識方式, Pixel 7 Pro 能夠自對調整畫素穩定影像,此外再透過基於 AI 的演算法增強影像細節,使數位變焦照片依舊清晰。

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