Nocne zdjęcia można robić smartfonem, ale nie jest to łatwe

Aparaty w smartfonach mogą wiele, ale jeśli chodzi o robienie zdjęć nocą, wciąż niezastąpiona jest porządny aparat, statyw i jasne szkło. Pytanie: jak długo? Warto przyjrzeć się eksperymentowi, który może zatrzeć granicę między „aparatem” i smartfonem także w nocy, na oświetlonych tylko przez Księżyc pejzażach. Fizyki nie da się oszukać, ale cyfrową obróbką obrazu można sporo naprawić.

Pomysł narodził się w zespole Gcam, odpowiedzialnym za różne, pomysłowe rozwiązania, związane z fotografią cyfrową. To tam powstał tryb HDR+, dostępny na Nexusach i Pixelach – pozwala on robić niezłe zdjęcia przy słabym świetle. Aparat rejestruje całą serię i składa je w jeden obraz, uśredniając i w miarę możliwości likwidując rozmycia. Z kilku zdjęć da się wydobyć wystarczająco dużo danych, by z kilku (maksymalnie 10) obrazów złożyć jedno przyzwoicie doświetlone zdjęcie. Oczywiście ten algorytm działa do pewnego momentu. Gdy zrobi się naprawdę ciemno, aparat nie będzie w stanie zebrać światła przy dostatecznie krótkim czasie naświetlania, by robienie zdjęć jeszcze miało sens. Mało kto jest w stanie robić nieporuszone zdjęcia z czasem naświetlania powyżej 1/15 sekundy, co znacznie ogranicza ten mechanizm.

By zacząć prace nad prawdziwą nocną fotografią, trzeba najpierw przyjrzeć się wyzwaniom, jakie stawiane są przed aparatem. Przede wszystkim nocą jest naprawdę mało światła, więc dostateczne naświetlenie zdjęcia wymaga sporo czasu (czasem kilkudziesięciu sekund!), co implikuje potrzebę korzystania ze statywu. Może się też zdarzyć, że obiekty na zdjęciach będą się poruszać, z czym nie radzą sobie mechanizmy pokroju HDR+ czy SeeInTheDark (demonstracja na filmie poniżej), który robi więcej zdjęć niż HDR+, ale zakłada, że scena jest nieruchoma i przesunięcia są wynikiem ruchów aparatu w rękach fotografa i szumów matrycy.

To jednak wciąż za mało, by fotografować w nocy. Oczywiście można sięgnąć po statyw (kilka propozycji) i skorzystać z trybu manualnego aparatu w smartfonie. Zazwyczaj pozwalają one na robienie zdjęć z czasem naświetlania sięgającym kilku sekund, co w połączeniu z niskim ISO świetnie sprawdzi się przy fotografowaniu statycznych scen. Można też skorzystać z kilku dłużej naświetlonych ujęć i uruchomić HDR+. W tym momencie natykamy się na kolejną trudność – ustawianie ostrości w niemal całkowitych ciemnościach. Mechanizmy montowane w smartfonach, korzystające z detekcji fazy i kontrastu, polegną, bo z matrycy dostaną tylko szum. na szczęście na potrzeby fotografii krajobrazowej zazwyczaj wystarczy ustawić ostrość na „nieskończoność”.

Eksperymentalne rozwiązanie problemu opracował Florian Kainz z zespołu Google Daydream. Zaczął od aplikacji przejmującej kontrolę nad czasem naświetlania, czułością matrycy i odległością „ostrzenia” aparatu w Nexusie 6P. Po naciśnięciu spustu migawki aplikacja czeka kilka sekund, po czym zapisuje aż 64 ramki w formacie DNG (cyfrowy negatyw). Z 32 obrazów naświetlonych w czasie 4 sekund (ISO 1600) złożył obraz, a pozostałe 32 z czarnym obrazem wykorzystał jako wzorzec do usuwania szumów. W porównaniu do HDR+, efekty są całkiem niezłe.

Schody zaczynają się przy fotografowaniu gwiazd i Księżyca – w końcu te obiekty nie stoją w miejscu, co będzie widać już na zdjęciach naświetlanych przez minutę czy dwie. Jeśli więc składamy obraz z kilku, rejestrowanych w odstępach czasowych, nie ma szans na dobre ujęcie gwiazd. Można jednak obracać całe zdjęcia, by uzyskać naturalnie wyglądający obraz nieba i dopiero wtedy połączyć go z resztą krajobrazu.

A co jeśli nie ma nawet Księżyca? Kainz przeprowadził i taki eksperyment, korzystając ze smartfonu Google Pixel. Poniżej można zobaczyć zdjęcia złożone z 64 RAW-ów, naświetlanych przez 2 sekundy każdy. Widać na nich nieco ziarna, ale wciąż jest nieźle. W tle widać łunę miasta.

Czy można posunąć się jeszcze dalej? Czy można smartfonem robić zdjęcia przy praktycznie zerowym oświetleniu, z dala od miast i w bezksiężycową noc? Na razie nie. Prawdopodobnie poniżej widzimy najciemniejsze nocne zdjęcie w historii smartfonowej fotografii, ale jeszcze sporo mu brakuje do tego, co można osiągnąć lustrzanką. Możliwe, że efekty byłyby lepsze, niż prezentowane tutaj, gdyby w testach brały udział inne smartfony. Żeby daleko nie szukać, testowany przez nas właśnie LG G6 także może zapisywać zdjęcia jako DNG, ale obsługuje czasy naświetlania nawet do 30 sekund. W tym przypadku trzeba się jednak liczyć z zupełnie innymi poruszeniami obiektów na zdjęciach.

Cel eksperymentu został jednak osiągnięty. Wiemy już, że owszem, smartfony nadają się do robienia nocnych zdjęć. Trzeba tylko potem nad tym materiałem umiejętnie popracować, co nie jest w zasięgu każdego smartfonowego fotografa. No i na razie nie obejdzie się bez porządnego komputera. To jednak tylko kwestia czasu. Prawdopodobnie nie obejdzie się bez statywu, ale powinno dać się wyeliminować wszystkie kroki związane z montażem usuwaniem szumu.

Więcej zdjęć możecie zobaczyć w albumie.