挑战不可能:手机到底能不能拍星空?

去年的某个月圆之夜,谷歌Gcam小组软件工程师Florian Kainz带着专业数字单反相机,一只沉重的镜头和三脚架,跑到Marin Headlands山顶,拍摄旧金山的夜景和金门大桥。最终的作品是这样的:

设备:Canon 1DX, Zeiss Otus 28mm f/1.4 ZE

他把照片拿给他的同事看——作为一个研究数字摄影的团队,他们向他提出一个挑战性的建议:再拍一张这样的照片,但不是用相机,而是用手机。显然,虽然今日的智能手机摄影技术已经飞速发展,但在这种暗光条件下的拍摄,想要获取相机的效果,依然是无法确定的。

迄今Gcam小组最成功的项目是其在Nexus和Pixel手机上的相机HDR+功能,可以在低光照条件下开启,通过快速进行10次曝光,然后叠加其数据到一张图片当中,获得更高的图像层次,提高影像质量。但是,HDR+功能的局限性也很明显,如果光线太弱,其作用就不明显——比如夜景拍摄。

为了完成挑战,Florian Kainz希望能够找到一种方法,在当前的硬件技术限制下,写出一个可以手动控制手机曝光时间、ISO和焦点距离的安卓(Android)软件,当快门按下时,应用会等待几秒钟,然后,在当前的设定下,记录最多达64幅画面数据,存储成DNG格式的raw文件,最后导出到电脑上进行调整。

这一技术的核心就是如何用软件来尽可能地全面控制手机相机,取消其自动功能,从而解决在暗光下的几大拍摄难点:无法对焦,无法控制感光度设定,无法进行较长时间的曝光。而现有的手机拍摄软件(App),即便是那些声称具有手动功能的,也无法做到真正的手动控制。

显然,作为工程师的Florian Kainz可以尝试自己写一款软件来完成这一目标。

Florian Kainz还同时借鉴了另一位实验者Marc Levoy的经验,后者制作了一款未发布的名为SeeInTheDark的App,可以在暗光下进行拍摄。

Florian Kainz进行了几次夜景拍摄实验,使用的手机是Nexus 6P,后期通过Photoshop进行修整与合成,其作品如下(你得承认,效果很神奇!):

Image: Florian Kainz/Google
Image: Florian Kainz/Google
Image: Florian Kainz/Google

source:research.googleblog.com