ทำไม Google Pixel 2 ถึงถ่ายภาพหน้าชัดหลังเบลอด้วยกล้องเพียงตัวเดียวได้ โดยไม่ต้องง้อกล้องคู่?

สำหรับ Pixel 2 และ Pixel 2 XL สมาร์ทโฟนรุ่นล่าสุดจาก Google แม้ว่าภายนอกจะดูเหมือนสมาร์ทโฟนทั่วๆ ไป แต่ภายในถือว่ามีความน่าสนใจไม่ใช่น้อย เพราะ Google ได้นำปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI มาช่วยประมวลผลในด้านต่างๆ รวมไปถึงถ่ายภาพด้วย โดย Pixel 2 สามารถถ่ายภาพหน้าชัดหลังละลายผ่านฟีเจอร์ Portrait Mode ได้ด้วยกล้องหลังเพียงตัวเดียวเท่านั้น ต่างจากสมาร์ทโฟนแบรนด์อื่นๆ ที่มักจะใช้กล้องคู่เพื่อถ่ายภาพในลักษณะต่างๆ ซึ่งสาเหตุที่ทำให้ Pixel 2 ถ่ายหน้าชัดหลังเบลอได้ ไม่ได้เป็นเพราะพลังของ AI เท่านั้น เพราะยังมีปัจจัยสำคัญอีก 2 อย่างนั่นก็คือ HDR+ และ Dual Pixels แต่ Google ทำได้อย่างไรนั้น เราลองไปดูกระบวนการกันเลยดีกว่าครับ

1.HDR+

ซ้าย : ปิด HDR+ ขวา : เปิด HDR+

สำหรับขั้นตอนแรกนั้น คือการเก็บภาพด้วยโหมด HDR+ โดยฟีเจอร์ดังกล่าวต่างจากโหมด HDR บนกล้องมือถือทั่วๆ ไป ที่จะทำการเก็บภาพที่มี exposure ต่างกันเป็นจำนวน 2 ภาพ ได้แก่ ภาพที่มืด และภาพที่สว่าง จากนั้นจะนำภาพทั้งหมดมาประมวลผลรวมกันเป็นภาพเพียงใบเดียว เพื่อช่วยเพิ่มรายละเอียดให้แก่จุดที่มืด และสว่างของภาพ แต่ HDR+ บน Pixel 2 ล้ำหน้ากว่านั้น ด้วยการเก็บภาพถ่ายรวดเดียวถึง 10 ภาพ เพื่อนำมาประมวลผลรวมกัน โดยดูตัวอย่างภาพถ่ายด้วยโหมด HDR+ ได้จากภาพด้านบน

2. พลังแห่ง AI

ตัวอย่างการทำ Segmentation Mask

หลังจากถ่ายภาพด้วยโหมด HDR+ แล้ว Pixel 2 จะทำการประมวลผลว่า ส่วนใดของรูปภาพควรจะถูกโฟกัส และจุดไหนควรจะเบลอเพื่อเสริมให้ตัวแบบหรือวัตถุด้านหน้าดูโดดเด่นขึ้นมา ซึ่งกระบวนการนี้ Pixel 2 ได้ใช้ Machine Learning เข้ามาช่วยประมวลผล โดย Google ได้ทำการเทรน AI ให้สามารถแยกแยะ มนุษย์, สัตว์เลี้ยง, ดอกไม้ หรือวัตถุต่างๆ โดยเริ่มจากการพิจารณาสีสัน และขอบของวัตถุ จากนั้นก็จะแยกแยะองค์ประกอบไปเรื่อยๆ จนกระทั่งเจอใบหน้าของตัวแบบ  ซึ่ง AI ของ Google นั้น ได้รับการเทรนด้วยการแยกแยะใบหน้าผู้คนมาแล้วเกือบหนึ่งล้านภาพ ไม่ว่าจะเป็น คนใส่หมวก หรือสวมแว่น ซึ่งผลลัพธ์ของการเทรนครั้งนี้ ทำให้ Pixel 2 สามารถทำสิ่งที่เรียกว่า Segmentation Mask หรือการตัดตัวแบบออกจากพื้นหลังได้ตามภาพด้านบน

3. นวัตกรรม Dual Pixel

อย่างไรก็ดี การทำ Segmentation Mask ยังไม่เพียงพอ เพราะยังคงมีประเด็นในเรื่องของการเบลอฉากหลังอยู่ เนื่องจากการถ่ายภาพในสถานการณ์จริงนั้น ตัวแบบหรือตัววัตถุ ไม่ได้อยู่ห่างจากกล้องในตำแหน่งเดิมเสมอไป ซึ่งจะส่งผลต่อระดับการเบลอฉากหลังที่ไม่เหมือนกัน ดังนั้น Google จึงได้นำเทคโนโลยีโฟกัสภาพแบบ Dual Pixel ที่มีอยู่บน Pixel 2 มาประยุกต์ใช้เพื่อสร้าง Depth Map หรือข้อมูลด้านระยะชัดตื้นนั่นเอง โดย Dual Pixel นั้น ไม่ใช่ของใหม่ซักทีเดียว เพราะในกล้องสมาร์ทโฟนของ Samsung อย่าง Galaxy S7 ก็มีฟีเจอร์นี้อยู่เช่นเดียวกัน โดย Dual Pixel ของ Pixel 2 นั้น เม็ดพิกเซลแต่ละเม็ดที่อยู่ในภาพ จะถูกแบ่งออกเป็น 2 พิกเซลย่อยๆ และจะเก็บข้อมูลต่างกันออกไป โดย Google ได้นำ Dual Pixel มาประมวลผลเพื่อแยกแยะว่า วัตถุที่อยู่ด้านหน้ามีระยะห่างจากตัวกล้องมากน้อยเพียงใด

ตัวอย่างภาพถ่ายหลังประมวลผลเสร็จแล้ว

หลังจากเสร็จสิ้นทั้งสามกระบวนการแล้ว Google จะนำภาพทั้งหมดมาประมวลผลรวมกันเป็นภาพเพียงภาพเดียว ทำให้เราได้ภาพถ่ายแบบหน้าชัดหลังเบลอที่ดูสวยงามนั่นเอง แต่กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในระยะเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น นอกจากนี้ แม้ว่ากล้องหน้าของ Pixel 2 จะไม่มี Dual Pixel แต่ก็ยังสามารถถ่ายภาพเซลฟี่แบบหน้าชัดหลังเบลอเหมือนกล้องหลังได้ โดยประยุกต์ใช้ HDR+ ผสานกับพลังของ AI

เรียกได้ว่าน่าสนใจเลยทีเดียว สำหรับวิธีการทำงานของกล้อง Pixel 2 แม้ว่าจะมีกล้องเพียงตัวเดียวก็ตาม ซึ่งก็น่าติดตามกันต่อไปว่า ในอนาคต Google จะนำเทคโนโลยีอะไรมาใส่ไว้กับมือถือของตัวเองอีกบ้าง แต่เชื่อว่าน่าจะมีเซอร์ไพร์สอย่างแน่นอน

---------------------------------------
ที่มา : PhoneArena
แปลและเรียบเรียง : techmoblog.com

Update : 19/10/2017

Google Pixel 2 Google Pixel 2 XL