今天，我们将与 Google 一起了解他们为 Pixel 手机上的 Google 相机应用程序提供的 Night Sight 功能。基本概念始于让 Pixel 相机的快门比平时打开的时间更长——让更多的光线进入相机的图像传感器。更多的光线带来更多的信息，相机可以利用这些信息创建一个不那么暗的图像。这就是谷歌开始的地方——然后他们引入了机器学习来做一些魔术。
Google 相机的夜视功能如何运作?
Night Sight 几乎就像——并且可能被认为是——谷歌在 2014 年推出的第一款谷歌 Pixel 智能手机的扩展。该设备采用了谷歌的 HDR+，该系统通过捕捉“帧突发”在很大程度上提高了动态范围。每个 HDR 系统都会拍摄多张照片，但使用 Google 的 HDR+，会发生一些机器学习魔法，帧对齐，计算摄影使最终产品在大多数情况下看起来非常非常好。
Google 计算摄影产品经理 Alexander Schiffhauer今天早上提供了一些见解，介绍了 Night Sight 在 Pixel 的相机拍摄照片时获取的所有信息。
“在您按下快门按钮之前，Night Sight 会测量您的自然手抖动以及场景中的运动量。如果 Pixel 稳定且场景静止，Night Sight 将花费更多时间捕捉光线以最大程度地减少噪音，”Schiffhauer 说。“如果 Pixel 正在移动或有明显的场景运动，Night Sight 将使用更短的曝光时间，捕捉更少的光线以最大程度地减少运动模糊。”
谷歌本周建议使用 Night Sight 来捕捉即使是 HDR+ 也表现不佳的场景。在Google AI 博客上杰出工程师 Marc Levoy 和高级软件工程师 Yael Pritch 的一篇专题文章中，确切的措辞如下：“使用 Night Sight，我们的目标是在 3 勒克斯到 0.3 勒克斯之间改善拍照效果lux，使用智能手机，按一次快门，没有 LED 闪光灯。”
在上方，您会看到一个由 Google 提供的图表，该图表确定了勒克斯的范围。勒克斯是照射表面的光量，单位面积的光，勒克斯。勒克斯以每平方米流明为单位。根据 Google 的说法，Night Sight 适用于在没有手电筒的情况下您无法穿过房子或者您无法在地板上找到钥匙的光线量 - 那是黑暗的!
当您在 Pixel 中按下 Google 相机应用程序中的快门按钮时，它会捕捉最新的 9 或 15 帧，并将其发送到其 HDR+(或 Super Res Zoom，但目前这并不重要)软件。根据谷歌的说法，“一旦你打开相机应用程序，它就会开始捕捉图像帧并将它们存储在一个循环缓冲区中，该缓冲区不断擦除旧帧，为新帧腾出空间。”
顺便说一句，这是使 Pixel 的电池消耗速度比几乎任何其他屏幕情况都快的好方法。只要保持相机打开!
谷歌建议通过这个系统，他们提供“零快门延迟”。使用夜视功能，您不会使用最近的帧，您只会在按下快门按钮时开始捕捉场景。借助 Night Sight，您可以使用 Google 所谓的正快门延迟 (PSL)。
Night Sight 的作用如下：
1. 捕获 6 到 15 帧
1b。如果设备检测到它是手持设备，则捕获 15 帧，每
1c 1/15 秒(或更短)。如果完全静止，则拍摄 6 帧，每帧 1 秒
“或介于两者之间”取决于检测到的情况。
2. 对齐多个帧
3. 合并多个帧
使用 HDR+ 在像素 1 和 2 上的合并算法或在像素 3 上使用 Super Res Zoom 的合并算法执行这两项操作。*
4. 使用快速傅立叶颜色恒常算法来确定最准确的颜色
5. 确定理想的明暗色调映射，以确保照片看起来不像是在白天全开的灯光下拍摄的
6. 展示附有每帧曝光时间的最终照片
* 由于 Google Pixel 3 的处理器速度更快，因此它能够通过 Night Sight 产生更好的结果。发生这种情况是因为它使用 Super Res Zoom 的算法而不是 HDR+ 的算法。目前，Super Res Zoom 需要更快的 Google Pixel 3 处理器。