ピクセルカメラ

ピクセルカメラ

Google Pixel 2 の Android Oreo 8.1 で動作する Google カメラ 5.2.019
原作者	X開発
開発者	Google、Googleリサーチ
初回リリース	2014年4月16日; 10年前 ( 2014-04-16 )
安定版リリース	アンドロイド 9.3.160.618263973.21 / 2024年4月3日; 7か月前[1] (2024-04-03) ウェアOS 9.2.072.585804376.14 / 2023年12月8日; 11か月前[2] (2023-12-08)
オペレーティング·システム	Android、WearOS
タイプ	カメラ
ライセンス	独自

Pixelカメラは、 GoogleがGoogle PixelデバイスのAndroidオペレーティングシステム向けに開発したカメラ付き携帯電話アプリケーションです。このアプリケーションのズームレンズの開発は、 Google Glass用の画像融合技術を開発していたMarc Levoyが率いるGoogle X研究インキュベーターで2011年に始まりました。^[3] Android 4.4以降向けには、 2014年4月16日にGoogle Playで一般公開されました。 ^{[4]このアプリは当初}Googleカメラとしてリリースされ、Android 4.4 KitKat以降を実行しているすべてのデバイスでサポートされていました。しかし、2023年10月にPixel 8シリーズのリリースに合わせてPixelカメラに名前が変更され、正式にはGoogle Pixelデバイスでのみサポートされるようになりました。^[5]

Google カメラには、設定ページまたはアプリ上部のアイコンの行で有効にできる機能が多数含まれています。

Pixelデバイス以降、カメラアプリはハードウェアアクセラレータ（隠された画像処理チップ）の支援を受けて画像処理を実行するようになりました。第1世代のPixelスマートフォンでは、 QualcommのHexagon DSPとAdreno GPUを使用して画像処理を高速化していました。Pixel 2とPixel 3 （ Pixel 3aは除く）には、画像処理を支援するPixel Visual Coreが含まれています。Pixel 4では、 Pixel Neural Coreが導入されました。^{[6] Visual Coreの主な目的は、Pixelカメラを象徴するHDR+画像処理を、関連する}Google APIを持つ他のアプリに導入することです。Pixel Visual Coreは、エネルギーを節約してバッテリーを節約しながら、重い画像処理を実行するように構築されています。

以前のバージョンのハイダイナミックレンジ (HDR) イメージングとは異なり、HDR+ (HDR+ 2003) は、計算写真技術を使用してより高いダイナミックレンジを実現します。HDR+ は、短い露出で連続バースト写真を撮影します。シャッターが押されると、最後の 5～15 フレームが分析され、最も鮮明なショットが選択され (ラッキーイメージングを使用)、選択的に整列されて画像の平均化と組み合わせられます。HDR+ は、セマンティックセグメンテーションを使用して顔を検出し、合成フィルフラッシュを使用して明るくし、空を暗くしてノイズを除去します。HDR+ は、ハイライトの吹き出しやモーションブラーを回避しながら、ショットノイズを減らして色を改善します。HDR+ はNexus 6で導入され、 Nexus 5に復活しました。^{[7] [8] [9]}

HDR+/HDR+ Onとは異なり、「HDR+ 拡張」モードではゼロシャッターラグ (ZSL) は使用されません。Night Sightと同様に、HDR+ 拡張にはポジティブシャッターラグ (PSL) があり、シャッターが押された後に画像をキャプチャします。HDR+ 拡張は、Nexus 5、Nexus 6、Nexus 5X、Nexus 6Pの HDR+ に似ています。AppleのSmart HDRのように、露出不足と露出過多のフレームを使用すると考えられています。HDR+ 拡張キャプチャは、HDR+ オンと比較してダイナミックレンジを拡大します。Pixel 3 の HDR+ 拡張は、Night Sight の学習ベースのAWB アルゴリズムを使用します。^{[10] [11]}

Pixel 4以降、HDR+に代わってライブHDR+が導入され、HDR+のリアルタイムプレビューを備えたWYSIWYGビューファインダーが採用されました。 ^[12] HDR+ライブは、Night Sightの学習ベースのAWBアルゴリズムを使用し、最大9枚の露出不足の写真を平均化します。^[13]

「ライブHDR+」モードでは、明るさ（露出キャプチャ）と影（トーンマッピング）の別々のスライダーを備えたデュアル露出コントロールを使用します。この機能はPixel 4で利用可能になりましたが、ハードウェアの制限により、古いPixelデバイスには後付けされていません。^{[13] [12]}

2021年4月、Googleカメラv8.2では、HDR+ブラケット機能、夜景ブラケット機能、ポートレートモードブラケット機能が導入されました。Googleは、 HDR+の露出ブラケットアルゴリズムを更新して、追加の長時間露光フレームを含め、夜景に3つの長時間露光フレームを含めました。空間マージアルゴリズムも再設計され、ピクセルごとにマージするかどうかを決定するようになりました（Super Res Zoomのように）および長時間露光（クリップされたハイライト、より多くのモーションブラー、さまざまなノイズ特性）を処理できるように更新されました。ブラケット機能により、読み取りノイズがさらに低減され、詳細/テクスチャが改善され、より自然な色になります。ブラケット機能は、ダイナミックレンジと動きに応じて自動的に有効になります。ブラケット機能は、Pixel 4a（5G）と5のすべてのモードでサポートされています。ブラケット機能は、Pixel 4と4aの夜景モードでサポートされています。^[14]

Google カメラのモーション フォト モードは、 HTCの Zoe やiOS の Live Photoに似ています。有効にすると、比較的低解像度の短い無音のビデオ クリップが元の写真とペアになります。RAW が有効になっている場合は、モーションのない 12.2MP DNG ではなく、0.8MP DNG ファイルのみが作成されます。モーション フォトは Pixel 2 で導入されました。モーション フォトは HDR+ 拡張モードでは無効になっています。^{[15] [16] [17]}

光学式手ぶれ補正と電子式/デジタル式手ぶれ補正を組み合わせた技術であるFused Video Stabilizationを有効にすると、動画の撮影が大幅にスムーズになります。この技術は、ローリングシャッター歪みやフォーカスブリージングなど、さまざまな問題も修正します。Fused Video StabilizationはPixel 2で導入されました。^{[18] [19]}

スーパーレゾリューションズームは、Pixel 3で導入されたマルチフレームの超解像技術で、イメージセンサーをシフトして高解像度を実現するもので、Googleによると2～3倍の光学ズームに相当するとのこと。霧雨画像処理に似ています。スーパーレゾリューションズームは望遠レンズでも使用でき、たとえばGoogleはPixel 4が光学品質に近い8倍ズームを撮影できると主張しています。^{[20] [21]}

モーションフォトを有効にすると、トップショットはシャッターを押す1.5秒前から1.5秒後までの最大90枚の追加フレームを分析します。Pixel Visual Coreは、コンピュータービジョン技術を使用して分析を加速し、オブジェクトの動き、モーションブラー、自動露出、自動フォーカス、自動ホワイトバランスに基づいてランク付けするために使用されます。最大3MPのHDR+写真を含む約10枚の追加写真が保存されます。トップショットはPixel 3で導入されました。^[22]

• Computational Raw – Google カメラはJPEG ファイルとDNG ファイルの同時キャプチャをサポートしています。DNG ファイルも Google の HDR+ Computational Photography で処理されます。Computational Raw は Pixel 3 で導入されました。^[9]
• モーションオートフォーカス – フレーム内のあらゆる被写体/オブジェクトにフォーカスを維持します。モーションオートフォーカスはPixel 3で導入されました。^[23]
• よく撮られる顔 – カメラが顔を記憶できるようにします。カメラは、それらの顔がピントが合っていて、笑顔で、瞬きをしていないことを確認しようとします。^[21]
• 位置情報 – GPSや Google の位置情報サービスを介して取得された位置情報は、有効にすると写真やビデオに追加できます。

ほとんどのカメラアプリケーションと同様に、Googleカメラはさまざまな使用モードを提供しており、ユーザーはさまざまな種類の写真やビデオを撮影できます。^[24]

Googleカメラではスローモーション動画を120フレーム/秒、または対応デバイスでは240フレーム/秒で撮影できます。^[25]

Googleカメラではパノラマ撮影も可能です。水平、垂直、広角、魚眼の4種類のパノラマ写真がサポートされています。パノラマ機能を選択すると、画面上部のアイコンの列から一度に4つのモードのいずれかを選択できます。^[26]

Googleカメラでは、ユーザーは360度のパノラマ写真「Photo Sphere」を作成できます。これは、2012年にAndroid 4.2で最初に追加されました。^[27]これらの写真は、カスタムHTMLコードを使用してWebページに埋め込んだり、さまざまなGoogleサービスにアップロードしたりできます。^[28]

Pixel 8 はこの機能なしでリリースされ、この機能を搭載しない最初の Pixel スマートフォンとなったため、多くの人がこの機能が廃止されたと信じています。^{[引用が必要]}

ポートレートモード（Pixelシリーズの発売前はレンズぼかしと呼ばれていた）は、被写体に焦点を合わせ、背景をわずかにぼかすボケ効果のある「自撮り」やポートレートを簡単に撮影できる。この効果は、デュアルピクセルセンサー（Pixel 2やPixel 3など）からの視差情報と、焦点を合わせるべき部分とぼかすべき部分を識別する機械学習の応用によって実現される。ポートレートモードはPixel 2で導入された。^{[29] [30] [31]}

さらに、「顔レタッチ」機能を有効にすると、被写体の肌の傷やその他の欠陥を消すことができます。^[32]

Pixel 4ではポートレートモードが改良され、機械学習アルゴリズムは望遠とデュアルピクセルからの視差情報、望遠カメラと広角カメラの違いを利用して、より正確な深度マップを作成します。^[33]前面カメラでは、前面カメラとIRカメラからの視差情報を使用します。^[34]ぼかし効果は、トーンマッピング段階の前のRaw段階で適用され、よりリアルなSLRのようなボケ効果を実現します。^{[13] [33]}

2017年後半、Pixel 2とPixel 2 XLの発売に伴い、GoogleはARステッカーを導入した。これは、Googleの新しいARCoreプラットフォームを使用して、ユーザーが写真や動画に拡張現実のアニメーションオブジェクトを重ねることができる機能である。Pixel 3のリリースに伴い、ARステッカーはPlaygroundにブランド名が変更された。^{[35] [36]}

このカメラはGoogle レンズを搭載した機能を備えており、カメラで見たテキストをコピーしたり、製品、書籍、映画を識別して類似のものを検索したり、動物や植物を識別したり、バーコードやQR コードをスキャンしたりすることができます。

Photoboothモードでは、ユーザーは自撮りを自動化できます。AIはユーザーの笑顔や面白い顔を検出し、Google Clipsと同様に、ユーザーが何もしなくても最適なタイミングで写真を撮影できます。このモードでは、被写体の顔の2段階のAI処理も可能で、肌を柔らかくするために有効または無効にすることができます。このモードでは、モーションフォト機能も利用できます。ホワイトバランスも、定義されたプリセットに調整できます。^[37] 2019年10月、Photoboothはスタンドアロンモードとして削除され、シャッターオプションの「自動」オプションになりましたが、^[38]その後完全に削除されました。^{[説明が必要]}

Night Sightは、天体写真で使用される露出スタッキングと同様の原理に基づいています。Night Sightは、修正されたHDR+またはSuper Res Zoomアルゴリズムを使用します。ユーザーがトリガーを押すと、最大15倍の1/15秒露出または6倍の1秒露出で、最大6秒の露出を作成する複数の長時間露光ショットが撮影されます。モーション計測とタイルベースの画像処理により、カメラの揺れをキャンセルしなくても軽減できるため、鮮明で適切な露出のショットが得られます。Googleは、フレームごとに最大約8％の変位を処理できると主張しています。また、各フレームは約12,000のタイルに分割されます。また、低照度でのより正確なホワイトバランスのために、学習ベースのAWBアルゴリズムも導入されました。^{[39] [40] [13]}

Night Sightは日中でも良好に機能し、ホワイトバランス、ディテール、シャープネスを向上させます。HDR+強化版と同様に、Night Sightはポジティブシャッターラグ（PSL）を備えています。Night Sightは遅延タイマーと、3つのオプション（遠、近、自動フォーカス）を備えたフォーカスアシストセレクターもサポートしています。Night SightはPixel 3で導入され、以前のPixelスマートフォンはすべてサポートされるように更新されました。^{[41] [42] [43] [44]}

天体写真モードは、ナイトサイトモードが有効になっていて、携帯電話が三脚などの安定した支えの上にあることを検出すると自動的に起動します。このモードでは、カメラは最大15回の16秒露出を平均して4分間の露出を作成し、ショットノイズを大幅に削減します。ショットをいくつかの短い露出に分割することで、カメラは星の軌跡に対処することなく長時間露出の光を捉えることができます。そうでなければ、地球の自転を補正するために露出中に携帯電話を非常に正確に動かす必要があります。天体写真モードには、暗電流によって生じるホットピクセルとウォームピクセルを除去するための改良されたアルゴリズムと、空を検出して空固有のノイズを低減する畳み込みニューラルネットワークも含まれています。^[45]天体写真モードはPixel 4で導入され、Pixel 3とPixel 3aにバックポートされました。^{[18] [46] [13]}

ポートレートライトは、ポートレートに光源を追加できるポストプロセス機能です。機械学習モデルを使用して、元の写真の照明を補完する方向性と強度をシミュレートします。ポートレートライトはPixel 5で導入され、Pixel 4、Pixel 4a、Pixel 4a 5Gにバックポートされました。デフォルトモードまたはナイトサイトモードを使用する場合、人物がいると自動的に適用されます。ポートレートライトは、Google Research、Google Daydream、Google Pixel、Google Photosチームのコラボレーションでした。^[47]

Pixel 8の発売に伴い、GoogleはPixelカメラがUltra HDRをサポートすることを発表しました。Ultra HDRは、JPGに加えて追加のデータセットを保存し、HDR写真を作成するための追加の輝度情報を含むフォーマットです。^[48]その後まもなく、アプリのバージョン9.2で、Ultra HDRがPixel 7と6にバックポートされました。^[49]

多くの開発者が、Google 以外の携帯電話での使用を可能にする非公式ポートをリリースしたり、古い Google 携帯電話にプレミアム機能を実装したりしています。これらの非公式アプリは、Google の最上位デバイスに存在しない特定のハードウェア機能の不足を回避していることが多く、公式バージョンのアプリでは公開されていない機能を有効にすることさえあります。さまざまな Android 携帯電話を対象とした、さまざまなバージョンが多数あります。

^{移植版では多くの機能が利用可能ですが、適切なAPIサポート[50]}や互換性のないハードウェアがない携帯電話では、一部の機能が利用できなかったり、正しく動作しなかったりすることも珍しくありません。 ^{[51]アプリを実行するには、} Google Play ServicesまたはmicroGなどの代替品も必要です。^[52]

2016年には、修正版により、ゼロシャッターラグ（ZSL）を備えたHDR+がNexus 5XとNexus 6Pに復活しました。^[53] 2017年半ばには、Snapdragon 820、821、または835プロセッサを搭載したスマートフォン向けに、Googleカメラの修正版が作成されました。^[54] 2018年には、開発者はPixel以外のスマートフォンでNight Sightを有効にする修正版をリリースしました。^[55] 2020年8月には、追加のカメラにアクセスする新しい方法が導入され、^[56]サードパーティアプリにすべてのカメラを公開していないスマートフォンでルートを使用する必要がなくなりました。^[57]

• Eric Ravenscraft (2014 年 6 月 18 日)。「Android 向けの新しい Google カメラを最大限に活用する方法」。Lifehacker。
• Jimmy Westenberg (2017 年 12 月 12 日)。「Google Pixel または Pixel 2 で AR ステッカーを使用する方法」。Android Authority。

• Google Playの Pixel カメラ