Google camera App 發表,讓 Android 用戶也可以玩 光場相機 效果

引言圖片-Google camera App 發表,讓 Android 用戶也可以玩 光場相機 效果隨著 HTC One M8 內建 UFocus 重新對焦,一圓消費者想以智慧型手機拍出淺景深的夢想。佛心來著的google,為了讓所有Android的手機平板用戶(韌體更新至Android4.4以上版本)都能拍出模糊景深,發表Google camera App。除了讓手機拍出單眼的景深效果外,新增球型全景模式,勢必讓Google camera成為照相App中最熱門的軟體。

在Google camera App中(點擊此處至google Play下載),基本的相機功能中設有曝光/閃光燈補償、九宮格構圖線與HDR。較為特別的「全景相片」模式,可拍出360度球形全景照,在上傳到google+或google地圖景觀後,能產生立體旋轉觀看的效果。另一項特殊的模式「鏡頭模糊」,可達到等同HTC one M8的淺景深(Pro Look)與改變主題與景深位置(UFocus)的功能。


▲google camera app所拍的全景相片,可以上傳至google+/google地圖景觀後,以旋轉方式觀看(圖片來源:plus.google.com

 

使用方式,也是在開啟App中的鏡頭模糊功能後,手機畫面會出現「請緩慢向上移動裝置,讓景物保持在畫面中央」的字樣,這時只需輕輕向上移動手機,讓它對實景進行掃瞄(連拍幾張照片)。運用特殊運算程式,重新計算畫面中每個物件的3D位置、估算深度與距離,在需要事後改變對焦位置時,就能清晰地顯示該主體,其餘的部份就以模糊方式顯示。


▲左邊為一般拍攝效果,右邊則是鏡頭模糊功能。(點擊此處觀看原尺寸

 

Google camera App,對焦演算法更精細

鏡頭模糊所使用的特殊運算方式,與光場相機、Nokia Refocus一樣,都是以光做為分析計算要素。首先,以2D轉換3D常見的位移回復結構(SfM,Structure-from-Motion)運算,計算出相機移動時、畫面主體、及其移動量在立體空間裡,點線面等資訊的關聯性。再交由多視點立體(MVS,Multi-View Stereo)大略重組、重建當下的場景。

最後,使用馬可夫隨機場(MRF,Markov Random Field),與絕對值總合(SAD,Sum of Absolute Differences)演算每項主體的相對關係。將上述的資訊,先透過灰階定義每個畫素的絕對位置,再以鄰近畫素點在彩度上的差異,逐一取出絕對差值,估算出畫素點之間的相對距離。透過這兩種方式,交叉演算三維空間(肉眼所見)裡正確聚焦時的表現。


▲中間為深度圖,確定主體後再進行背景模糊化。


▲照片來源:google、點擊此處觀看原尺寸


▲照片來源:google、點擊此處觀看原尺寸

 

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圖片、資料來源:google playgoogleresearch
技術諮詢:Rex Huang
參考資料:馬可夫隨機場於高解析力影像特徵匹配之研究中央研究院數學研究所鈦思科技影像與識別淺談2D至3D視訊轉換技術

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