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La fotografía es el arte de manipular la luz para crear nuevas realidades. De hecho, una foto poderosa es, paradójicamente, ultrarrealista e imaginativa al mismo tiempo. Sin embargo, las fotos son creadas por la luz y, por lo tanto, son tan poderosas como la cantidad de luz que puede capturar la cámara que las toma.
Las cámaras profesionales tienen la ventaja de componentes diseñados específicamente para admitir y utilizar la mayor cantidad de luz posible, sin limitaciones estrictas de espacio. Sin embargo, las cámaras de los teléfonos inteligentes deben caber dentro de un cuerpo compacto y depender del software para tratar de igualar los efectos creados por las cámaras dedicadas, que generalmente no cumplen con estos elevados estándares. La discrepancia es especialmente pronunciada para escenas nocturnas con poca luz, que requieren un equipo sofisticado y un alto nivel de ejecución, incluso con una cámara profesional.
El recientemente presentado HONOR 20 PRO, que cuenta con un modo Super Night AIS (Estabilización de imagen habilitado por IA) completamente renovado, busca alterar esta percepción de forma permanente. El HONOR 10 proporciona una visión de la fotografía nocturna mejorada, pero el HONOR 20 PRO lo lleva a mayores alturas. Este artículo analiza detenidamente el proceso que hace posible el modo AIS Super Night, un intrincado viaje torbellino desde la presión del obturador hasta la foto resultante, ¡todo en cuestión de segundos o fracciones de segundos!
Primero, una analogía simple ilustra el desafío que enfrentan los fabricantes de teléfonos inteligentes al intentar optimizar la fotografía nocturna. Piense en una cámara como una habitación donde se recoge y procesa la luz. El tiempo de exposición es el tiempo durante el cual las ventanas de la habitación están abiertas. En un entorno diurno con abundante luz, 1/50 a 1/100 de segundo es suficiente tiempo de exposición para la suficiente admisión de luz. Sin embargo, en la noche o en condiciones de poca luz, se requieren al menos dos segundos para obtener la mínima luz necesaria para tomar una fotografía comprensible. En otras palabras, cuanto más tiempo esté abierta la "ventana", más luz entrará en la habitación.
Aunque dos segundos suenan breves, en realidad es una eternidad para una cámara. Incluso el más mínimo temblor durante ese período hace que la imagen salga borrosa más allá del reconocimiento. Los fotógrafos serios acuerdan por unanimidad que el rodaje nocturno requiere el uso de un trípode, pero la gran mayoría de los usuarios de teléfonos inteligentes toman fotografías por capricho espontáneo, en lugar de una sesión fotográfica planificada.
El modo AIS Super Night resuelve el problema del trípode empleando fragmentación, dividiendo el largo proceso de disparo en diez o más exposiciones acortadas. Las exposiciones más cortas dentro de ese grupo aseguran que las áreas brillantes no estén sobreexpuestas, mientras que las exposiciones más largas restauran los detalles en las regiones más oscuras. Este método difiere del de los teléfonos inteligentes tradicionales, donde se usa una exposición larga, simple y continua para mejorar el brillo de la imagen.
Las múltiples imágenes se sintetizan a través de un algoritmo AIS para crear la imagen final, no solo mejorando el brillo y el rango dinámico, sino también asegurando menos ruido y detalles claros. El proceso utiliza HDR, una técnica de fotografía común para incluir un rango dinámico de brillo más amplio dentro de una imagen, pero no está limitado por los límites de HDR. Por la noche, las imágenes salen ruidosas, con colores opacos, poca claridad y bajos contrastes cuando solo se emplea HDR tradicional. Además del procesamiento HDR, el modo AIS Super Night también aumenta el número de imágenes y la diferencia de exposición entre el grupo de imágenes, para realizar operaciones más complejas. El resultado son imágenes vívidas, detalladas y realistas.
El proceso de disparo en modo AIS Super Night se divide en las siguientes etapas:
1. Detección de mano AI
Para iniciar la fotografía nocturna, la función AI del HONOR 20 PRO primero determina si el usuario está tomando una foto a mano. En el instante en que el usuario presiona el obturador, el chip Kirin 980 activa el detector y utiliza la información obtenida de la gravedad, el giroscopio y la imagen de vista previa.
Para garantizar un juicio lo más preciso posible, el equipo de I + D de HONOR recopiló una montaña de datos, que van desde las preferencias de fotografía del usuario hasta las especificaciones de varios trípodes, para ayudar a la IA en el análisis y las simulaciones.
El proceso de detección tarda 1/5 de segundo, y los datos de laboratorio indican que su precisión supera el 98%.
2. Fotometría de autocorrección
Después de detectar que el usuario está tomando una foto con la mano, la IA del HONOR 20 PRO debe utilizar fotometría para crear configuraciones específicas para cada una de las exposiciones que se han generado.
En pocas palabras, la fotometría es el método para medir la fuerza relativa de la luz. Nuestros ojos y cerebro están equipados con un sistema fotométrico potente y automático. En luz fuerte, nuestras pupilas se contraen instintivamente para reducir la cantidad de luz entrante. Por otro lado, con luz débil, nuestras pupilas se dilatarán (ensancharán) por la razón opuesta. Los ingenieros de HONOR utilizaron este fenómeno universal como modelo para diseñar un sistema fotométrico de IA completamente automático, en el que el teléfono actúa como la corteza visual en nuestro cerebro, controlando las lentes de la cámara para percibir el entorno circundante.
Cuando el usuario presiona el obturador, el sistema fotométrico AI utiliza la información crucial obtenida a través del reconocimiento de escena, la distribución de luminosidad y fuente de luz en la pantalla de vista previa, y la cantidad de fluctuación, para configurar automáticamente los parámetros de exposición y el número de cuadros.
En un entorno de poca luz con una cantidad razonable de luz, el HONOR 20 PRO establece un tiempo de exposición más corto y menos cuadros; cuando el entorno es más oscuro, el HONOR 20 PRO establece un tiempo de exposición más largo y más cuadros. Al mismo tiempo, cuando el jitter es pequeño, el tiempo de exposición se alarga y viceversa.
De esta manera, la configuración de exposición funciona como un maestro de cocina que prepara una comida. Antes de agregar las especias, el chef debe probar los platos preparados para determinar si los sabores son correctos. La IA verifica automáticamente que se hayan cumplido los requisitos de disparo nocturno. Si no, las "especias" se agregan en forma de ajustes, que continúan hasta que se optimiza la configuración de exposición.
3. Claridad a través de la computación pura
La fotometría de IA nos permite obtener exposiciones precisas para múltiples imágenes. Sin embargo, algunas de las imágenes seguirán saliendo borrosas. Por lo tanto, los filtra de acuerdo con su nitidez y claridad, y elimina los borrosos. Esto constituye el primer paso para la rectificación de la fluctuación de fase.
El segundo paso es la alineación de la imagen. Durante los dos a seis segundos de exposición, el HONOR 20 PRO habrá tomado al menos diez fotos, pero dado que la mano del usuario inevitablemente temblará, incluso ligeramente, los elementos visuales (como los ojos del sujeto, un collar, un pájaro, etc.) ) "moverse" a través de las imágenes. Por lo tanto, los elementos deben estar alineados y superpuestos uno encima del otro, para eliminar los efectos de las fluctuaciones de la mano del usuario.
Como era de esperar, el proceso requiere una enorme potencia informática. Por ejemplo, se requieren más de 12 millones de pruebas para una sola imagen de 12 MP. Una síntesis de 20 cuadros de imagen requiere más de 10 mil millones de cálculos. El chipset Kirin 980 de doble NPU tiene capacidades de procesamiento de imágenes más potentes que sus contrapartes y puede llevar a cabo la vertiginosa cantidad de operaciones necesarias para permitir la fotografía nocturna de primer nivel.
4. Síntesis de imagen
Después de alinear los diferentes elementos visuales, el paso final en el modo AIS Super Night consiste en combinar todas las imágenes "aprobadas" en una unidad integral e integrada. Mientras las imágenes se combinan o sintetizan, la IA garantiza que las áreas más brillantes no estén sobreexpuestas y que las regiones más oscuras sean más luminosas, con una claridad y color óptimos en toda la imagen.
En el momento de la síntesis, los píxeles detectan discrepancias. Las imágenes que son considerablemente diferentes de las demás se corrigen para garantizar que la imagen sintetizada final sea clara y nítida. Por último, se lleva a cabo la reducción de ruido.
Además de la función AIS Super Night, un innovador algoritmo de software, el HONOR 20 PRO también está equipado con una apertura F / 1.4, la más grande del mercado, que aumenta la entrada de luz en aproximadamente un 50% en comparación con la apertura estándar F / 1.8 en la mayoría de los otros teléfonos. Los componentes del producto funcionan en conjunto con el software de vanguardia, como parte del sistema de estabilización de imagen óptica, para garantizar que sus efectos se amplíen más allá del ámbito ordinario. Esta interacción única entre los algoritmos de inteligencia artificial y el hardware de última generación ha hecho posible la excelente fotografía nocturna, en un nivel estándar que es inalcanzable, llevando las cámaras de los teléfonos inteligentes a la oscuridad y a los usuarios a la luz.
Imágenes de muestra tomadas por HONOR 20 PRO:
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La fotografía es el arte de manipular la luz para crear nuevas realidades. De hecho, una foto poderosa es, paradójicamente, ultrarrealista e imaginativa al mismo tiempo. Sin embargo, las fotos son creadas por la luz y, por lo tanto, son tan poderosas como la cantidad de luz que puede capturar la cámara que las toma.
Las cámaras profesionales tienen la ventaja de componentes diseñados específicamente para admitir y utilizar la mayor cantidad de luz posible, sin limitaciones estrictas de espacio. Sin embargo, las cámaras de los teléfonos inteligentes deben caber dentro de un cuerpo compacto y depender del software para tratar de igualar los efectos creados por las cámaras dedicadas, que generalmente no cumplen con estos elevados estándares. La discrepancia es especialmente pronunciada para escenas nocturnas con poca luz, que requieren un equipo sofisticado y un alto nivel de ejecución, incluso con una cámara profesional.
El recientemente presentado HONOR 20 PRO, que cuenta con un modo Super Night AIS (Estabilización de imagen habilitado por IA) completamente renovado, busca alterar esta percepción de forma permanente. El HONOR 10 proporciona una visión de la fotografía nocturna mejorada, pero el HONOR 20 PRO lo lleva a mayores alturas. Este artículo analiza detenidamente el proceso que hace posible el modo AIS Super Night, un intrincado viaje torbellino desde la presión del obturador hasta la foto resultante, ¡todo en cuestión de segundos o fracciones de segundos!
Primero, una analogía simple ilustra el desafío que enfrentan los fabricantes de teléfonos inteligentes al intentar optimizar la fotografía nocturna. Piense en una cámara como una habitación donde se recoge y procesa la luz. El tiempo de exposición es el tiempo durante el cual las ventanas de la habitación están abiertas. En un entorno diurno con abundante luz, 1/50 a 1/100 de segundo es suficiente tiempo de exposición para la suficiente admisión de luz. Sin embargo, en la noche o en condiciones de poca luz, se requieren al menos dos segundos para obtener la mínima luz necesaria para tomar una fotografía comprensible. En otras palabras, cuanto más tiempo esté abierta la "ventana", más luz entrará en la habitación.
Aunque dos segundos suenan breves, en realidad es una eternidad para una cámara. Incluso el más mínimo temblor durante ese período hace que la imagen salga borrosa más allá del reconocimiento. Los fotógrafos serios acuerdan por unanimidad que el rodaje nocturno requiere el uso de un trípode, pero la gran mayoría de los usuarios de teléfonos inteligentes toman fotografías por capricho espontáneo, en lugar de una sesión fotográfica planificada.
El modo AIS Super Night resuelve el problema del trípode empleando fragmentación, dividiendo el largo proceso de disparo en diez o más exposiciones acortadas. Las exposiciones más cortas dentro de ese grupo aseguran que las áreas brillantes no estén sobreexpuestas, mientras que las exposiciones más largas restauran los detalles en las regiones más oscuras. Este método difiere del de los teléfonos inteligentes tradicionales, donde se usa una exposición larga, simple y continua para mejorar el brillo de la imagen.
Las múltiples imágenes se sintetizan a través de un algoritmo AIS para crear la imagen final, no solo mejorando el brillo y el rango dinámico, sino también asegurando menos ruido y detalles claros. El proceso utiliza HDR, una técnica de fotografía común para incluir un rango dinámico de brillo más amplio dentro de una imagen, pero no está limitado por los límites de HDR. Por la noche, las imágenes salen ruidosas, con colores opacos, poca claridad y bajos contrastes cuando solo se emplea HDR tradicional. Además del procesamiento HDR, el modo AIS Super Night también aumenta el número de imágenes y la diferencia de exposición entre el grupo de imágenes, para realizar operaciones más complejas. El resultado son imágenes vívidas, detalladas y realistas.
El proceso de disparo en modo AIS Super Night se divide en las siguientes etapas:
1. Detección de mano AI
Para iniciar la fotografía nocturna, la función AI del HONOR 20 PRO primero determina si el usuario está tomando una foto a mano. En el instante en que el usuario presiona el obturador, el chip Kirin 980 activa el detector y utiliza la información obtenida de la gravedad, el giroscopio y la imagen de vista previa.
Para garantizar un juicio lo más preciso posible, el equipo de I + D de HONOR recopiló una montaña de datos, que van desde las preferencias de fotografía del usuario hasta las especificaciones de varios trípodes, para ayudar a la IA en el análisis y las simulaciones.
El proceso de detección tarda 1/5 de segundo, y los datos de laboratorio indican que su precisión supera el 98%.
2. Fotometría de autocorrección
Después de detectar que el usuario está tomando una foto con la mano, la IA del HONOR 20 PRO debe utilizar fotometría para crear configuraciones específicas para cada una de las exposiciones que se han generado.
En pocas palabras, la fotometría es el método para medir la fuerza relativa de la luz. Nuestros ojos y cerebro están equipados con un sistema fotométrico potente y automático. En luz fuerte, nuestras pupilas se contraen instintivamente para reducir la cantidad de luz entrante. Por otro lado, con luz débil, nuestras pupilas se dilatarán (ensancharán) por la razón opuesta. Los ingenieros de HONOR utilizaron este fenómeno universal como modelo para diseñar un sistema fotométrico de IA completamente automático, en el que el teléfono actúa como la corteza visual en nuestro cerebro, controlando las lentes de la cámara para percibir el entorno circundante.
Cuando el usuario presiona el obturador, el sistema fotométrico AI utiliza la información crucial obtenida a través del reconocimiento de escena, la distribución de luminosidad y fuente de luz en la pantalla de vista previa, y la cantidad de fluctuación, para configurar automáticamente los parámetros de exposición y el número de cuadros.
En un entorno de poca luz con una cantidad razonable de luz, el HONOR 20 PRO establece un tiempo de exposición más corto y menos cuadros; cuando el entorno es más oscuro, el HONOR 20 PRO establece un tiempo de exposición más largo y más cuadros. Al mismo tiempo, cuando el jitter es pequeño, el tiempo de exposición se alarga y viceversa.
De esta manera, la configuración de exposición funciona como un maestro de cocina que prepara una comida. Antes de agregar las especias, el chef debe probar los platos preparados para determinar si los sabores son correctos. La IA verifica automáticamente que se hayan cumplido los requisitos de disparo nocturno. Si no, las "especias" se agregan en forma de ajustes, que continúan hasta que se optimiza la configuración de exposición.
3. Claridad a través de la computación pura
La fotometría de IA nos permite obtener exposiciones precisas para múltiples imágenes. Sin embargo, algunas de las imágenes seguirán saliendo borrosas. Por lo tanto, los filtra de acuerdo con su nitidez y claridad, y elimina los borrosos. Esto constituye el primer paso para la rectificación de la fluctuación de fase.
El segundo paso es la alineación de la imagen. Durante los dos a seis segundos de exposición, el HONOR 20 PRO habrá tomado al menos diez fotos, pero dado que la mano del usuario inevitablemente temblará, incluso ligeramente, los elementos visuales (como los ojos del sujeto, un collar, un pájaro, etc.) ) "moverse" a través de las imágenes. Por lo tanto, los elementos deben estar alineados y superpuestos uno encima del otro, para eliminar los efectos de las fluctuaciones de la mano del usuario.
Como era de esperar, el proceso requiere una enorme potencia informática. Por ejemplo, se requieren más de 12 millones de pruebas para una sola imagen de 12 MP. Una síntesis de 20 cuadros de imagen requiere más de 10 mil millones de cálculos. El chipset Kirin 980 de doble NPU tiene capacidades de procesamiento de imágenes más potentes que sus contrapartes y puede llevar a cabo la vertiginosa cantidad de operaciones necesarias para permitir la fotografía nocturna de primer nivel.
4. Síntesis de imagen
Después de alinear los diferentes elementos visuales, el paso final en el modo AIS Super Night consiste en combinar todas las imágenes "aprobadas" en una unidad integral e integrada. Mientras las imágenes se combinan o sintetizan, la IA garantiza que las áreas más brillantes no estén sobreexpuestas y que las regiones más oscuras sean más luminosas, con una claridad y color óptimos en toda la imagen.
En el momento de la síntesis, los píxeles detectan discrepancias. Las imágenes que son considerablemente diferentes de las demás se corrigen para garantizar que la imagen sintetizada final sea clara y nítida. Por último, se lleva a cabo la reducción de ruido.
Además de la función AIS Super Night, un innovador algoritmo de software, el HONOR 20 PRO también está equipado con una apertura F / 1.4, la más grande del mercado, que aumenta la entrada de luz en aproximadamente un 50% en comparación con la apertura estándar F / 1.8 en la mayoría de los otros teléfonos. Los componentes del producto funcionan en conjunto con el software de vanguardia, como parte del sistema de estabilización de imagen óptica, para garantizar que sus efectos se amplíen más allá del ámbito ordinario. Esta interacción única entre los algoritmos de inteligencia artificial y el hardware de última generación ha hecho posible la excelente fotografía nocturna, en un nivel estándar que es inalcanzable, llevando las cámaras de los teléfonos inteligentes a la oscuridad y a los usuarios a la luz.
Imágenes de muestra tomadas por HONOR 20 PRO: