November 28, 2022

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Die KI-Kameras von Pixel 7 Pro können Sie dazu bringen, das iPhone zu überdenken

Mit neuer Hardware, Software und künstlicher Intelligenz erwartet Google deutliche Verbesserungen bei der Kamera Pixel 7 Pro Smartphone. Und CNET hat einen exklusiven tiefen Einblick in genau das, was das Unternehmen getan hat.

Teilweise wegen dieser Bildgebungstechnologie stellt Google sein 899-Dollar-Android-Flaggschiff in direkten Wettbewerb mit dem 1.099-Dollar-Apple iPhone 14 Pro Max, obwohl das kleinere 999-Dollar-iPhone 14 Pro eine gleiche Hardware-Kamera hat.

Googles Pixel-Handys haben sich im Vergleich zu Samsung- und Apple-Modellen nicht gut verkauft. Aber sie bekommen Jahr für Jahr gute Noten in der Fotografie. Und wenn es etwas gibt, das Kunden anzieht, dann ist es die Kameratechnik.


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7:10

Das letztjährige Pixel 6 Pro war mit einem „Kamerastreifen“ mit drei Rückkameras ausgestattet – der 50-Megapixel-Hauptkamera, dem 0,7-fachen Ultraweitwinkel und dem 4-fachen Zoom. Pixel 7-Modelle behalten dieselbe 50-Megapixel-Kamera, nehmen sie aber in die neu gestaltete Kameraleiste auf. Beim Pixel 7 Pro hat der Ultrawide-Sensor den gleichen Sensor wie im letzten Jahr, erhält aber einen Makromodus, Autofokus und einen 0,5-fach breiteren Zoom. Der Telezoom des 7 Pro reicht bis zum 5-fachen, und ein neuer 48-Megapixel-Telefotosensor ermöglicht den 10-fachen Zoommodus ohne Verwendung von Digitalzoom-Tricks. Beide Telefone erhalten eine neue nach vorne gerichtete Selfie-Kamera.

Aber die verbesserte Hardwarebasis des Pixel 7 Pro ist nur ein Teil der Geschichte. Die neue Computational Imaging-Technologie wird durch neue KI-Algorithmen ermöglicht und Googles neuer Tensor G2-Prozessor Es beschleunigt die Nachtsicht, unterdrückt Gesichtsgeräusche, verbessert die Videostabilität und kombiniert Daten von mehreren Kameras, um die Bildqualität für mittlere Zoomstufen wie 3x zu verbessern. Dies ist dem Verhalten einer herkömmlichen Kamera sehr ähnlich.

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„Was wir wirklich versucht haben, war, Ihnen eine 12-mm- bis 240-mm-Kamera zu bieten“, sagte Alexander Schiffhauer, Pixel Camera Hardware Leader, der den 0,5- bis 10-fachen Zoombereich des Pixel 7 Pro in die traditionelle 35-mm-Kameraterminologie übersetzt hat. „Dies ist wie ein heiliges Gral-Reiseobjektiv“, ein Mehrzweck-Setup, das langjährige Foto-Enthusiasten wegen seiner Tragbarkeit und Flexibilität schätzen.

Hier ist ein genauerer Blick auf die Absichten von Google.

2x und 10x virtuelle Kameras auf dem Pixel 7 Pro

High-End-Smartphones sind jetzt mit mindestens drei Rückfahrkameras ausgestattet, sodass Sie eine größere Auswahl an Aufnahmen machen können. Ultraweitwinkelkameras eignen sich gut zum Fotografieren von Menschen, die sich in einem interessanten Raum und Gebäude aufhalten. Telekameras eignen sich besser für Porträts und entfernte Motive.

Aber eine große Lücke zwischen den Zoomstufen kann ein Problem sein. Die 50-Megapixel-Haupt- und 48-Megapixel-Telekamera des Pixel 7 Pro bieten eine Art Lösung.

Diese Kameras verwenden normalerweise eine Technik namens Pixel-Binning, um ein 2×2-Pixelraster in ein größeres Pixel umzuwandeln. Dadurch entstehen 12-Megapixel-Aufnahmen mit besserer Farbe und einem größeren Dynamikbereich als bei dunklen und hellen Tönen.

Aber durch das Überspringen des Pixel-Binnings und die Verwendung nur der zentralen 12-Megapixel-Einheiten kann eine 1x-Hauptkamera eine 2x-Aufnahme und eine 5x-Telekamera eine 10x-Aufnahme machen. Kleinere Pixel bedeuten, dass die Bildqualität nicht so hoch ist, aber es ist immer noch nützlich, und Google wendet die Super Res Zoom-Technologie an, um auch Farbe und Schärfe zu verbessern. (Der 2x-Modus funktioniert auch auf Googles Pixel 7.)

Apple hat mit seinen iPhone 14 Pro-Handys genau den gleichen Ansatz gewählt, jedoch nur mit der 1x-Hauptkamera.

Drei Fotos von entfernten Tennisspielern zeigen, wie Googles Pixel 7 Pro mit 2x, 5x und 10x Zoomfaktoren heranzoomen kann.

Die Pixel 7 Pro 1x-Kamera kann mit dem mittleren Pixel auf 2x vergrößerte Fotos aufnehmen, und die 5x-Kamera kann 10x-Fotos aufnehmen.

Das Google; Gedreht von Stephen Shankland/CNET

Wo Apple dich den ganzen Weg fotografieren lässt 48 MP Fotos mit iPhone 14 Pro1x Kamera. Bei 1x setzt Google immer auf Pixel-Binning und erfasst daher nur 12 Megapixel.

Weiterlesen: Pixel 7, Pixel 7 Pro und Pixel Watch: Alles, was Google gerade angekündigt hat

Zoomfusion für mehr Bildflexibilität

Bei Aufnahmen zwischen 2,5-fachem und 5-fachem Zoom mischt das Pixel 7 Pro Bilddaten von Weitwinkel- und Telekameras, um die Bildqualität zu verbessern. Schiffhauer sagte, dies verbessere die Fotos im Vergleich zu einer rein digitalen Hochskalierung des Fotos von der Hauptkamera.

Aber es ist schwierig. Das Telefon muss die beiden Kameraperspektiven in Einklang bringen, was bedeutet, dass die Vordergrundobjekte die Elemente im Hintergrund unterschiedlich verdecken. Sie können selbst sehen, indem Sie ein Auge und dann das andere schließen, um zu sehen, wie sich die Landschaft ändert. Die beiden Kameras fokussieren aufgrund ihrer unterschiedlichen Brennweiten auch unterschiedlich.

Um Unterbrechungen zu vermeiden, verwendet Google künstliche Intelligenz, auch bekannt als maschinelles Lernen, und andere Verarbeitungstechniken, um herauszufinden, welche Teile jedes Bildes aufgenommen oder abgelehnt werden sollten.

Die Zoom-Fusion erfolgt nach anderen Verarbeitungsmethoden. Dazu gehören HDR+, das mehrere Bilder für einen besseren Dynamikbereich zu einem einzigen Bild kombiniert, und ein KI-Algorithmus, der das Händeschütteln überwacht, um Bilder aufzunehmen, wenn die Kamera stabiler ist.

Die Abbildung zeigt, wie ein mit 5-fachem Zoom aufgenommenes Foto die Qualität einer Weitwinkelaufnahme verbessern kann

Eine Technologie namens Zoom Fusion verbessert die Qualität von Bildern, die mit 2,5-fachem und 5-fachem Zoom aufgenommen wurden, indem dem zentralen Teil des Bildes 5-fache Kamerapixel hinzugefügt werden. KI hilft dabei, die beiden Perspektiven aufeinander abzustimmen und Unterschiede auszugleichen.

Das Google; Gedreht von Stephen Shankland/CNET

Leider ist für diejenigen, die gerne Rohbilder aufnehmen, ein Bildformat, das eine höhere Qualität und mehr Bearbeitungsflexibilität bietet, die Zoom-Zusammenführung keine Option. Sie erhalten nur volle 12-Megapixel-Rohfotos mit den festen Zoomstufen von Pixel 7 Pro von 0,5x, 1x, 2x, 5x und 10x.

Die neue makellose Pixel 7 Pro-Technologie

Google führte 2021 eine Technologie ein, um Daten von Flaggschiff- und Ultrawide-Kameras zu koppeln, um Bewegungsunschärfe in Gesichtern zu bewältigen, die Fotos verderben können. Diese Technologie zum Verwischen von Gesichtern funktioniert jetzt dreimal häufiger, sagte Isaac Reynolds, Programmleiter für Pixelkameras.

Insbesondere funktioniert es häufiger bei normalem Licht, wird mehr aktiviert, wenn es schwach ist, und funktioniert sogar bei Gesichtern, die nicht scharfgestellt sind.

Um Fotos nachträglich zu verarbeiten, erhält Google Fotos ein neues Tool zum Entzerren von Filmmaterial. Es funktioniert sogar mit digitalen Filmbildern aus der Zeit der alten analogen Fotografie.

Augenerkennung und andere AF-Upgrades

Das Pixel 7 Pro verfügt über viele Autofokus-Verbesserungen, vom Hinzufügen von Autofokus-Hardware bis zur Ultra-Wide-Kamera. Für alle Kameras verwendet Google jetzt einen KI-Algorithmus, um die Fokusdaten des Bildsensors zu verarbeiten.

Die Kamera wird auch in der Lage sein, Augen und nicht nur Gesichter für den Autofokus zu identifizieren, der eher wie in High-End-Kameras von Unternehmen wie Sony, Nikon und Canon funktioniert.

Die neue KI-Technologie kann auch besser fokussieren, wenn sich Menschen in einer Szene bewegen. „Wenn jemand den Kopf von der Kamera abwendet oder weggeht, können wir den Fokus auf seinen Kopf richten“, sagte Reynolds.

Pixel 7-Smartphones funktionieren auch am besten, wenn Gesichter schwer zu erkennen sind, wie große Hüte oder wirklich große dunkle Sonnenbrillen.

Und die neue KI-basierte AF-Technologie macht den Wechsel zum Teleobjektiv viel schneller. Das Pixel 6 Pro pausiert oft, wenn seine Telekamera aktiviert wird.

Weiterlesen: Pixel 7 vs Pixel 6: Vergleich der Flaggschiff-Telefone von Google

Optimierung auf Bildebene

Von 5x bis 10x verwendet das Pixel 7 Pro die 5x zentralen Kamerapixel, um ein 12-Megapixel-Bild aufzunehmen.

Mit digitalen Zoommethoden kann die Kamera einen Zoom von bis zu 30x erreichen, höher als der 20x des Pixel 6 Pro. Google hat eine Methode namens Super Res Zoom entwickelt, die das Händeschütteln nutzt, um detailliertere Daten zu einem Motiv zu sammeln und besser hineinzuzoomen.

Die Abbildung zeigt die drei Kameras des Pixel 7 Pro und eine detonierte Ansicht ihrer Linsenelemente

Das Pixel 7 Pro verfügt über drei Rückkameras: eine 1x-Hauptkamera mit einem 50MP-Sensor, eine 0,5x-Ultrawide-Kamera, die jetzt auch Makrofotos aufnehmen kann, und eine 5x-Periskop-Telekamera, die Licht reflektiert. Im Inneren des Telefongehäuses, um die erforderliche höhere Optik aufzunehmen.

Das Google; Gedreht von Stephen Shankland/CNET

Der digitale Zoom von Google kann auch Techniken der künstlichen Intelligenz verwenden, um Bilder zu vergrößern. In diesem Jahr trainierte Google seine KI, um neue Pixel besser vorherzusagen. Das Telefon berechnet auch eine Szenenfunktion, die als anisotroper Kernel bezeichnet wird, um subtile Änderungen von einem einzelnen Pixel zu Nachbarn besser vorherzusagen, um die neuen Daten beim Vergrößern besser zu füllen.

„Offensichtlich wird die Qualität von 30x nicht ganz die gleiche sein wie bei 10x“, sagte Schiffhauer. „Aber du bekommst trotzdem diese wirklich schönen Bilder, die du teilen kannst.“

Schnellere Nachtfotos

Night Sight, die bahnbrechende und inzwischen vielfach kopierte Technologie, um bei Dunkelheit oder Dunkelheit bessere Fotos zu machen, ist doppelt so schnell. Das liegt daran, dass Google die gesammelten Bilderrahmen verwendet, bevor Sie den Auslöser drücken. (Dies ist möglich, weil die Kamera ständig Fotos sammelt und sie im Speicher zwischenspeichert und sie nur behält, wenn Sie tatsächlich ein Foto gemacht haben.)

„Benutzer warten die Hälfte der Zeit, um ein Nachtsichtfoto zu machen“, sagte Reynolds. „Sie erhalten viel aussagekräftigere Ergebnisse und zahlen keine Strafe für das Rauschen.“

Die Abbildung zeigt ein mysteriöses Nachtsichtbild, das mit Googles Tensor G2-Prozessor schneller erscheint

Der Tensor G2-Prozessor von Google verdoppelt die Nachtsicht-Fotogeschwindigkeit auf dem Pixel 7 und Pixel 7 Pro, erfasst einige Frames für ein Bild früher und reduziert das Rauschen durch effizientere KI-Verarbeitung.

Das Google; Gedreht von Stephen Shankland/CNET

Für den Pixel Line-Astrofotografiemodus – die extreme Version von Night Sight – bewahrt die neue AI-Technologie zur Entfernung von Rauschflecken Sterne jetzt besser.

Bessere Stabilität und andere Videoverbesserungen

Google hat auch das Video der Pixel 7-Kameras behoben, ein Schwachpunkt im Vergleich zu iPhones in den Augen vieler Rezensenten. Für den Anfang erfassen alle Pixel 7 Pro-Kameras jetzt bis zu 60 fps in 4K, aber es gibt noch viel mehr:

  • Kameras können im 10-Bit-HDR-Modus (High Dynamic Range) aufnehmen, um Szenen mit besserem Kontrast, z. B. mit hellem Himmel oder dunklen Schatten, aufzunehmen.
  • Google arbeitet derzeit an der achten Generation der Videostabilisierungstechnologie. Dies ist besonders hilfreich, wenn Sie sich bewegende Motive mit starkem Zoom verfolgen.
  • Die Sprachverbesserungstechnologie erfasst die Stimmen von Personen besser, wenn Sie mit Rückfahrkameras aufnehmen.
  • Ernsthaftere Videografen können Weißabgleich, Belichtung und Fokus fixieren – bisher nur mit Fotos möglich.
  • Mit Cinematic Blur können Sie Hintergründe in Videos künstlich verwischen, eine Funktion, die bisher nur für Fotos verfügbar war.
  • Beim Kopieren im iPhone-Stil sind Zeitraffervideos immer 15-30 Sekunden lang. Bisher mussten Sie die besten Einstellungen selbst berechnen.
  • Und durch die Verwendung einer Technologie namens Blur Injection kann das Pixel 7 Pro das zittrige Video glätten, das Sie manchmal bekommen, wenn es hell ist und die Verschlusszeiten sehr kurz sind.

Zusammengenommen zeigen die Verbesserungen, dass Google große Mühe hat, seine führende Smartphone-Kameratechnologie aufrechtzuerhalten. „Wir treiben Hardware, Software und maschinelles Lernen so weit wie möglich voran“, sagte Schiffhauer.

Korrektur vom 7. Oktober: In einer früheren Version dieser Geschichte wurde die 50-Megapixel-Hauptkamera der Pixel 7- und 7 Pro-Telefone falsch beschrieben. Die Kamera ist die gleiche wie bei den Pixel 6-Modellen.