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Pixel 4 | Google abre segredo sobre sistema de fotos de céu estrelado

Wagner Wakka

A própria Google lançou em seu blog de inteligência artificial uma explicação detalhada sobre como funciona o modo de astrofotografia do Pixel 4. A tecnologia impressionou muita gente ao permitir fotos com pouquíssima luz e imagens de céu estrelado.

O primeiro ponto levantado pela Google é que o modo no Pixel 4 permite exposição para fotos com até 4 minutos. Em comparação, os modelos Pixel 3 e 3a somente capturam luz por até 1 minuto. Só isso permite que haja mais iluminação para fotos de noite.

Contudo, o tempo de abertura também cria outro problema: algumas partes da imagem podem ficar borradas por conta de movimentos mínimos. A Google cita que algumas pessoas “vão tolerar nuvens e árvores borradas em movimentos na foto, mas que estrelas também borradas que pareçam pequenas linhas parece errado”.

A solução da empresa para isso foi dividir o tempo de exposição em pequenos períodos de abertura. Isso quer dizer que o sistema não fica exatamente 4 minutos diretamente captando luz, mas conta com quadros de 16 segundos repetidos 15 vezes. Isso faz com que a combinação dos quadros permita uma imagem sem borrões.

Composição e luz

Um dos problemas de fotos noturnas é que a alta exposição pode captar luz demais de onde não deve. Um efeito comum se chama “hot pixel”, que é quando aparecem pequenos pontos claros em uma imagem. Seria algo parecido com ter salpicado tinta em cima da composição.

Na esquerda, imagem com hot pixels. Na direita, após o filtro da Google (Foto: Google Blog)

Para lidar com isso, a Google usa inteligência artificial. O segredo está em reconhecer estes pontos díspares na imagem ao comparar com pixels no entorno destes hot pixels. Com isso, o sistema troca a imagem pelo mesmo valor (cor) da média dos pixels circunscritos. Assim, tais pontos coloridos somem.

Outra questão com que a Google teve de lidar foi a composição das imagens. Quando o usuário vai tentar colocar a câmera em uma posição que queira, é preciso ver o que está sendo enquadrado na tela. O problema é que, pela falta de luz, apenas aparece um quadro cinza sem detalhes.

Para que o usuário possa posicionar corretamente o Pixel 4, o segredo é que o sistema mostra o último quadro (daquele de 16 segundos) capturado, dando uma dimensão para onde a câmera está apontando.

À esquerda, imagem antes de começar captação sem ser possível ver imagem (Foto: Google Foto)

“A composição pode então ser ajustada apenas movendo o smartphone enquanto a exposição contínua. Assim que estiver tudo correto, a captura inicial pode ser interrompida e uma segunda começa com todos os frames da composição desejada”, explica a empresa no blog.

Foco e escuro 

A Google também teve de lidar com outros dois problemas. O primeiro é a dificuldade de auto-foco por conta da falta de iluminação. Pelo mesmo problema de composição, ao não se ter nada visível, o aparelho também tem dificuldade de reconhecer o ponto de foco ideal. A forma de arrumar isso foi com chamado “auto-foco pós-disparo”. Depois que o usuário aperta o botão para começar a exposição, o sistema usa os quadros do primeiro segundo exatamente para fazer este ajuste, detectando qualquer ponto que entenda como válido para foco. Caso o aparelho não registre nenhum objeto de interesse, o foco é colocado no infinito. Segundo o blog, tais frames são descartados na composição final.

Por fim, o último desafio foi o fazer a imagem parecer efetivamente de noite. Quando se tem uma foto com alto tempo de exposição, a tendência é que se capte tanta luz que o céu noturno fica muito parecido com o de dia. Para não causar este efeito, que pode ser estranho a muitas pessoas, o sistema de inteligência artificial também escurece um pouco as regiões de céu. Segundo a Google, foram usadas 10 mil imagens para treinar o sistema para isso.

No lado esquerdo, imagem sem filtro. Já, à direita, céu está escurecido (Foto: Google Blog)

A explicação completa está disponível no blog da Google (em inglês).


Fonte: Canaltech

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