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Google于上个月推出了下一代Pixel 4和Pixel 4 XL智能手机。Pixel 4系列智能手机不仅在设计和处理器方面，而且在摄像头方面都比Pixel 3系列智能手机具有重大更新，这是今年最大，最重要的更新。Google添加了双摄像头设置，引入了双曝光摄像头控件，并在Pixel 4系列智能手机上推出了天文摄影模式。

天文摄影模式使Google的Night Sight(一种用于在弱光条件下捕获图像的摄像头模式)达到了一个全新的水平，它允许用户捕获夜空的图像，而以前仅限于大型且昂贵的摄像头。他们的Pixel 4系列智能手机。更重要的是?由于此功能更多是计算功能，因此科技巨头也能够将此功能引入其较旧的Pixel 3和Pixel 3a系列智能手机。这让科技发烧友和摄影迷对Pixel 4如何实现这一壮举产生了极大的兴趣。

因此，为回答粉丝和发烧友的疑问，该公司写了一篇博客文章，详细介绍了此功能的工作原理。这是发生了什么：

-在弱光条件下拍摄高质量的图像需要几分钟的曝光时间。但是，手持摄像机无法做到这一点。另外，相机必须考虑到场景中的运动，例如树木在风中摇曳和云层在天空中飘移。

为了解决这个问题，Google的研究人员小组将曝光分成了几帧，曝光时间短到足以使星星看起来像光点。软件工程师弗洛里安·凯恩茨(Florian Kainz)和基兰·穆西(Kiran Murthy)在博客中写道：“通过拍摄夜空图片，我们发现每帧曝光时间不应超过16秒。”

研究人员意识到16秒的曝光使他们能够捕获足够的光线以产生可识别的图像。但是，这些图像不够清晰，不足以解决弱光摄影所特有的其他问题。

-接下来，一种称为暗电流的现象使CMOS图像传感器(用于智能手机相机的传感器)记录信号，“即使像素不暴露在少量光下， ”。Google员工写道：“当曝光时间很短时，这种影响可以忽略不计，但是对于多秒的拍摄来说，这种影响就很明显。”

-由于用于制造CMOS传感器的材料的质量，某些像素的暗电流比其相邻像素的暗电流更高，并且它们在最终图像中看起来是亮点。通过将受影响像素的值与其在同一帧中的相邻像素的值进行比较并将其替换为其相邻像素的平均值，可以删除这些亮点。尽管这会降低图像质量，但总体效果仍然不明显。

-手机将其屏幕用作电子取景器。在极低的光线条件下，取景器大部分变为灰色，构图困难。为了解决这个问题，Google的Night Sight使用了“快门后取景器”，该取景器实际上使用了两组长镜头来捕获正确构图的图像。“曝光时间长达16秒，与普通的取景器框架相比，这些框架所收集的光线几乎多了250倍。...一旦构图正确，就可以停止初始拍摄，并可以捕获所有框架的第二张照片具有所需的组成。”博客指出。

-自动对焦可确保捕获的图像清晰。当光线充足时，这很简单。但是，在弱光条件下，图像可能有噪点和颗粒感。“发生这种情况时，Pixel 4上的Night Sight会切换为“快门后自动对焦。”用户按下快门按钮后，相机将捕获两个自动​​对焦帧，其曝光时间最长为一秒，即使在低照度下也足以检测图像细节。这些框仅用于聚焦镜头，并不直接影响最终图像。

-在极弱的光线条件下拍摄风景时，实际图像看起来会比原始图像明亮很多，这会改变观看者对时间的感觉。通过使用设备上的卷积神经网络在昏暗的场景中选择性地使天空变暗，可以解决这一问题。

-最后，将所有图像组合在一起，结果是用户获得了夜空的完美平衡图像。