Super Res Zoom: Das Geheimnis hinter den Pixel-Kameras

Google hat ein Ass im Ärmel mit dem Super Res Zoom auf dem Pixel 7 Pro und anderen Pixel-Smartphones. Dieses Feature hat sich seit dem Pixel 3 stetig verbessert und wurde kürzlich beim Fotografieren des Feuerfall-Phänomens in Yosemite auf die Probe gestellt. Doch wie funktioniert das genau?

Hardware: Die Kameraarchitektur

Die Kamera des Pixel 7 Pro besteht aus drei Rückkameras: einer 0,5x Ultraweitwinkel-Kamera, einer 1x Kamera und einer 5x Telekamera, die bei Zoom zwischen 5x und 30x zum Einsatz kommt. Um das Ganze in einem kompakten Gerät unterzubringen, hat Google die Linsen seitlich gestapelt (Periskop). Ein Spiegel leitet das Licht horizontal zum Sensor, wo dann Software und KI-Algorithmen zum Einsatz kommen.

Software: HDR+ und Remosaicing

Wenn man zoomt und ein Foto aufnimmt, erfasst das Telefon mehrere Bilder zur gleichen Zeit. Die Software und maschinelles Lernen kreieren daraus das beste Bild. Das Teleobjektiv nutzt HDR+ mit Bracketing, um Bilder mit unterschiedlichen Belichtungen zu verschmelzen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil ist das „Remosaicing“, das zusammen mit HDR+ mit Bracketing arbeitet. Dadurch können 12-Megapixel-Fotos bei 10x Zoom mit hoher Auflösung und geringem Rauschen erzeugt werden.

Maschinelles Lernen: Fusion Zoom und Zoom Stabilization

Zum Einsatz kommen auch verschiedene Algorithmen des maschinellen Lernens. Ein Beispiel ist Fusion Zoom, das Bilder von mehreren Kameras ausrichtet und verschmilzt. Ein weiterer Algorithmus ist die Zoom-Stabilisierung, die Unschärfen durch Bewegungen ausgleicht. Ab einem 20x Zoom nutzt das Pixel 7 Pro einen neuen ML-Upscaler, der ein neuronales Netzwerk zur Verbesserung der Bilddetails nutzt.

Zusammenarbeit von Hardware, Software und KI

Super Res Zoom wäre ohne die tiefe Integration von Hardware, Software und KI nicht möglich. Das Pixel 7 Pro ermöglicht es, mit Zuversicht zu zoomen und zu wissen, dass die Fotos wunderschön werden. Aber auch andere Geräte wie das Pixel 7a, können von Super Res Zoom profitieren und holen aus der Hauptkamera viele Objekte näher ran, ohne dabei Unmengen an Qualität einzubüßen.