Google đã làm cho zoom số của Pixel 3 đẹp gần bằng zoom quang như thế nào

Super Res Zoom là tính năng zoom số của Pixel 3 và Pixel 3 XL. Bình thường khi nhắc tới zoom số chúng ta thường hay khinh bỉ nó vì hình chắc chắn sẽ vỡ nát, nhưng Google sử dụng cách ghép nhiều khung ảnh lại với nhau để tạo ra một tấm ảnh độ phân giải lớn hơn lúc bạn zoom.

Cũng vì lý do này mà nếu bạn dùng tính năng zoom của Pixel 3 thì ảnh sẽ ngon hơn so với khi bạn đã chụp rồi mới crop sát lại chủ thể bạn cần tập trung. Google nói Super Res Zoom của họ có thể cho chất lượng đạt gần bằng cơ chế zoom quang học 2x trên những chiếc điện thoại khác.

Thách thức của zoom số

Zoom số khó ở chỗ bạn cần 1 thuật toán tốt. Zoom số bắt đầu bằng việc zoom vào 1 khu vực trên tấm ảnh, khu vực này sẽ có độ phân giải thấp hơn so với khi bạn chụp không zoom. Kế tiếp, máy phải dựng lại các chi tiết bị mất ở mức đủ tốt khi ảnh bị phóng to trở ra trước khi lưu xuống bộ nhớ.

Thuật toán truyền thống thường dùng cho zoom số là nội suy tuyến tính, tức là máy sẽ cố gắng dựng lại các chi tiết thiếu bằng cách sử dụng những pixel mới hơi mờ và nhìn khá bệt, phẳng, thêm những pixel này vào ảnh rồi lưu xuống bộ nhớ.

Trong khi đó, các thuật toán hiện đại ngày nay sử dụng machine learning (Google dùng một nghiên cứu tên là RAISR để chạy). Thuật toán mới sẽ nhận biết được viền và một số bề mặt nhất định của các điểm ảnh rồi phóng to nó ra. Tất nhiên machine learning cũng không thể nào phục hồi nguyên dạng và đầy đủ, tự nhiên được. Trên Pixel 2 và Pixel 3 , Google vẫn dùng RAISR nhưng cho mục đích tăng chất lượng mà thôi, còn tính năng zoom 2x, 3x Super Res Zoom thì sử dụng cơ chế multi frame.

Ảnh zoom so sánh giữa Pixel 2 và Pixel 3​

Ngoài ra, nhiếp ảnh còn khó ở chỗ bản thân ảnh khi chụp lại bằng cảm biến là đã có thông tin bị mất mát rồi. Hãy nhìn bức ảnh bên dưới, khi dữ liệu được cảm biến ghi nhận, máy phải dùng phần mềm để đoán xem màu của những chỗ bị trống là gì.

Ở ngoài cùng bên trái là lưới Bayer, bộ lưới lọc được lắp lên trên cảm biến ảnh. Mỗi ô sẽ ghi nhận được 1 màu khác nhau trong số ba màu cơ bản là R, G, B. Điều này cũng có nghĩa là khi kết xuất dữ liệu xuống file, ô đỏ chỉ biết vị trí của ô đỏ, xanh chỉ biết xanh. Những ô nằm giữa thì không biết, đó chính là tình trạng missing information.

Từ lâu người ta đã làm ra thuật toán tính giá trị trung bình của các điểm ảnh xung quanh để tìm ra giá trị của pixel không ghi nhận thông tin. Theo Google, 2/3 tấm ảnh bạn chụp thực chất là ảnh được dựng lại chứ không phải giá trị gốc của ánh sáng. Kĩ thuật này gọi là demoisac.

Dù các thuật toán demoisac ngày nay đã trở nên phức tạp hơn và chính xác hơn nhưng về cơ bản kết quả vẫn chưa thật sự tốt. Với cảm biến di động vốn có kích thước nhỏ, lượng thông tin ghi nhận được đã ít lại còn bị mất nên khá là khó khăn. Các máy chụp ảnh DSLR thì đỡ hơn do cảm biến lớn hơn, kích thước mỗi pixel to hơn nên ghi nhận được nhiều thông tin hơn, nhờ vậy thuật toán xử lý tốt hơn.

Khi bạn pinch to zoom, thuật toán lại càng phải đoán nhiều thông tin hơn nữa.

Sử dụng multi frame để giải quyết vấn đề

1 khung hình không chứ đủ thông tin, nhưng nếu dùng nhiều khung hình chụp liên tiếp nhau và hơi xê dịch nhau một tí thì sao ? Đây là cách mà các nhiếp ảnh gia đã tạo ra ảnh HDR. Thuật toán HDR rất tốt đang dùng cho Pixel hiện nay cũng như Nexus ngày xưa cũng hoạt động dựa trên cùng nguyên lý.

Khoảng hơn 10 năm nay các cơ quan vũ trụ đã sử dụng kĩ thuật gọi là drizzle, tức gom hình ảnh từ nhiều góc khác nhau để tạo ra một tấm ảnh lớn hơn. Nó có thể tạo ra ảnh chất lượng ngang với lúc chụp zoom quang 2x hoặc 3x trong điều kiện đủ sáng. Và thay vì phải đi tính toán, suy luận để ra được giá trị màu của các ô bị thiếu thì giờ chúng ta tổng hợp nó trực tiếp từ nhiều tấm ảnh khác nhau luôn cho nhanh.

Trong ví dụ bên trên, mỗi tấm ảnh hơi xê dịch lên trên, sang trái, sang phải, xuống dưới 1 pixel. Dần dần các pixel bị thiếu thông tin sẽ được “điền” vào, vậy là không cần phải chạy thuật toán demosaic nữa. Một số camera đời mới với tính năng Sensor Shift cũng đã áp dụng kĩ thuật tương tự để chụp ảnh nhưng yêu cầu phải có tripod để đảm bảo ảnh không bị dịch chuyển nhiều. Kĩ thuật này còn có một tên gọi khác là microstepping.

Kĩ thuật này tính ra cũng khó, vì nếu chủ thể chuyển động nhanh, rung tay làm máy dịch chuyển… thì khi cảm biến dịch chuyển sẽ chụp một khung ảnh quá khác biệt so với khung gốc, lúc ghép lại không còn chính xác nữa. Đó là lý do vì sao trước giờ microstepping chỉ được áp dụng trong phòng lab, trong những điều kiện chụp ảnh được kiểm soát ngặt nghèo.

Cách giải quyết của Google

Để ghép khung ảnh một cách hiệu quả và có thể tạo ra giá trị RGB cho mỗi pixel mà không cần chạy demosaic, Google phát triển một phương pháp tích hợp dữ liệu xuyên suốt nhiều khung ảnh dựa trên viền của chủ thể. Cụ thể hơn, thuật toán AI sẽ phân tích các khung hình và điều chỉnh cách ghép tùy tình huống. Điều này làm ảnh không bị mờ, nhòe, ít noise, bù lại độ phân giải giảm đi một chút. Đây là sự đán đổi cần thiết và Google đã điều chỉnh cách ghép ảnh dựa theo viền để tạo ra sự cân bằng giữa độ nét và độ noise cũng như sự sai lệch ảnh.

Đánh đổi giữa chất lượng, độ nét với noise, chi tiết​

Để giúp thuật toán xử lý được các cảnh có chủ thể chuyển động, ví dụ như người hay xe đang di chuyển, Google phát triển thêm một mô hình phát hiện và giảm thiểu sự sai khác. Cách mô hình này hoạt động đó là chọn 1 khung hình làm khung tham chiếu, sau đó trộn thông tin từ các khung khác vào đây với điều kiện dữ sắp được trộn không phải là đối tượng đang di chuyển. Bằng cách này, Google loại bỏ được tình trạng bóng ma hay còn gọi là mờ chuyển động.

Ảnh ghép từ nhiều khung bị mờ, và ảnh ghép sử dụng model của Google​

Theo Tinh Te

Pixel 3 và Pixel 3 XL sẽ phá vỡ giới hạn của Pixel 2

Cặp Google Pixel 3 và Pixel 3 XL là hai trong số smartphone được mong chờ nhất trong nửa cuối năm nay.

Chúng ta đang bước vào nửa cuối năm 2018 và háo hức chờ đợi hàng loạt điện thoại thông minh cao cấp ra đời. Ngoài Galaxy Note 9 của Samsung, LG V40 hay bộ ba iPhone mới của Apple còn có phiên bản tiếp theo của Google Pixel. Dự kiến, cặp Pixel 3 và Pixel 3 XL sẽ được công bố vào khoảng tháng 10 tới, giống như các thế hệ tiền nhiệm.

Pixel 2 XL (trái) và Pixel 2 năm ngoái của Google.

Dưới đây là những gì mà cặp Pixel 3 năm nay sẽ mang lại!

Thiết kế - Đỉnh cao của "tai thỏ"

Năm ngoái, Pixel 2 và Pixel 2 XL thực sự không còn là "anh em" khi khoác lên mình ngoại hình hoàn toàn khác nhau, một thiết bị sở hữu màn hình tỷ lệ 16:9 cũ, chiếc còn lại lại là 18:9 đúng xu hướng. Tuy nhiên, không ít tin đồn và báo cáo cho rằng màn hình của cả Pixel 3 và Pixel 3 XL sẽ "siêu rộng".

Màn hình của Pixel 3 sẽ như thế này.

Có vẻ như Pixel 3 sẽ có màn hình như LG G6: kích cỡ 5,3 inch; tỷ lệ 18: 9; có cả viền bezel ở cạnh trên cùng và dưới cùng. Mặt khác, Pixel 3 XL lại có màn hình cao hơn, kích cỡ lên tới 6,2 inch và một "notch" ở cạnh trên. Mặc dù các viền bị cắt giảm đáng kể, thiết bị vẫn có hệ thống loa âm thanh nổi ở mặt trước.

Còn Pixel 3 XL sẽ có mặt trước thế này.

Theo các nguồn tin, bất chấp có những thay đổi trên, ngoại hình của cặp Pixel năm nay sẽ không khác nhiều so với Pixel 2 và 2 XL về kích thước. Thiết kế mặt lưng của chúng có vẻ khá giống với thế hệ cũ, vẫn là sự kết hợp của kim loại và thủy tinh, camera sau đơn và máy quét vân tay ở giữa mặt sau.

Camera sau kép

Năm ngoái, Google đã thách thức hoàn toàn xu hướng camera sau kép bởi bộ đôi - Pixel 2 và Pixel 2 XL. Hai "siêu phẩm" này vẫn chỉ có camera sau trước và sau đơn. Tuy nhiên, công ty đã nhanh tay bổ sung thêm một "chế độ chân dung" trong điện thoại của mình bằng cách sử dụng phần mềm và thuật toán tinh vi hoạt động song song với các cảm biến camera để quét sâu hình ảnh.

Concept Pixel 3 XL và Pixel 3 năm nay.

Tuy nhiên, trong năm nay, tất cả các tin đồn đều hướng tới cả Pixel 3 và Pixel 3 XL sẽ có camera kép. Đáng tiếc, điều này chỉ nói tới camera selfie, camera sau có thể vẫn là camera đơn như năm ngoái.

Pixel 2 XL và Pixel 2 năm ngoái.

Vậy hệ thống camera kép này có gì độc đáo? Nhiều chuyên gia công nghệ cho rằng camera selfie kép sẽ giúp chụp "chế độ chân dung" tốt hơn, trái với tôn chỉ trước đây của Google ( thực hiện hiệu ứng bokeh chỉ bằng phần mềm DSLR).

Trong khi đó, những người khác lại cho rằng máy ảnh selfie kép có thể được sử dụng để mở khóa khuôn mặt nâng cao để theo kịp xu hướng. Một giả thiết khác được đặt ra là cảm biến phụ sẽ hỗ trợ chụp góc siêu rộng, cảm biến còn lại chỉ là cảm biến thường.

Sử dụng cử chỉ thông minh nhiều hơn.

Google cũng sẽ học hỏi cử chỉ thông minh từ iPhone.

Không cần bổ sung quá nhiều tính năng Pixel 3, chỉ cần nâng cấp lên phiên bản hệ điều hành mới nhất - Android 9 cũng đồng nghĩa với việc Google sẽ chuyển sang một giao diện người dùng cử chỉ, giống như trải nghiệm trên iPhone X.

Cử chỉ thông minh giúp smartphone trở nên trực quan hơn.

Trên thực tế, tính năng này đã trở nên quen thuộc với những người đã cài đặt phiên bản Android P Beta. Tất nhiên, tính năng này cũng sẽ khả dụng cho chủ sở hữu của các Pixel OG và Pixel 2 khi người dùng tải xuống bản cập nhật mới sau cặp Pixel 3 và Pixel 3 XL - những chiếc điện thoại đầu tiên của Google được cập nhật.

Tính năng bóp cạnh màn hình

Tính năng Active Edge của Pixel 2 được xem là một hình ảnh phản chiếu của Sense Edge của HTC. Sẽ không có gì là bất ngờ khi trước đó Google đã làm việc chặt chẽ với HTC trong thời gian dài và dễ dàng học hỏi không ít từ các kỹ sư HTC. Vì vậy, nhiều khả năng, cặp Pixel 3 năm nay sẽ có những cải tiến tương tự như Edge Sense trên HTC U12 . Cần lưu ý, hiện tại tính năng Sense Edge của HTC U12 không đơn giản chỉ là việc bóp cạnh màn hình mà điện thoại có thể cảm nhận được bàn tay bạn đang cầm. Sau đó, nó sẽ phân biệt các dạng bóp cạnh để thực hiện các chức năng tương ứng.

Google Pixel cũng có tính năng bóp cạnh màn hình.

Cần lưu ý, tất cả những tính năng bên trên mới chỉ là dự đoán. Mọi thứ chỉ chính xác khi Google chính thức công bố cặp Pixel 3 và Pixel 3 XL trong những tháng tới. Chúng tôi sẽ còn tiếp tục cung cấp thêm thông tin trong các tin bài sau, mời quý độc giả đón đọc.

Theo Danviet.vn