Galaxy S23 Ultra robi oszukane zdjęcia księżyca za pomocą AI. Tak, ale w czym problem?

Z dużym zdumieniem oglądam rozgrywającą się w Internecie dramę, w której głównymi aktorami jest Samsung i nasz nieszczęsny satelita, poczciwy księżyc. Cóż się stało? Otóż (w skrócie) pewien użytkownik zorientował się, że zdjęcie, które otrzymuje jest nieco inne, niż to co fotografował. I postanowił o tym napisać.
Księżyc
Księżyc

Wątek rozlał się po serwisie Reddit, temat jest bowiem nośny, zwłaszcza gdy ubrać go w odpowiednie słowa, a Samsung nie byłby pierwszym oskarżonym o fałszywe zdjęcia księżyca.

Co właściwie zrobił Samsung z fotografią księżyca?

W toku eksperymentu użytkownik „ibreakphotos” fotografował wyświetlone na monitorze zdjęcie o celowo zredukowanej rozdzielczości 170 x 170 i z dodanym rozmyciem Gaussa, które rozmywało wszelkie pozostałe detale. Przy odpowiednio dużym zbliżeniu (musi być x25 lub więcej) aktywował się Moon Mode, a wynikowe zdjęcie posiadało znacznie więcej detali niż źródłowe:

S23 Moon Mode

Cały proces można zaobserwować w trakcie jego zachodzenia poniżej:

Rzeczywiście proces wygląda dokładnie tak, jak przedstawia to powyższy filmik. Również podczas naszego testu wykonaliśmy zdjęcia księżyca i prezentują się one następująco:

Widać wyraźnie, że rozbieżność między zoomem 10x a 30x i 100x jest zbyt duża, by uwierzyć w przypadek i wybitne możliwości optyczne. Rzecz wygląda nawet dostatecznie poważnie, by Samsunga oskarżyć o tworzenie fałszywek, gdyby nie pewien szczegół: producent nie ukrywa, że stosuje podobny proces, opisując go w detalach na stronie CamCyclopedia.

To oczywiście fotomontaż, zrobiony przez autora

Samsung zresztą nie jest pierwszy – palma pierwszeństwa w tym zakresie przypada smartfonowi Huawei P30 Pro, który pomagał sobie wstępnie przygotowanymi teksturami w przypadku wykrycia księżyca w kadrze. Samsung przynajmniej robi to inteligentniej, stosując uczenie maszynowe, dzięki temu za podstawę do nakładania poprawek służy rzeczywisty obraz, uwzględniający librację księżyca, a do tego można cały proces wyłączyć, deaktywując wykrywanie sceny AI – wtedy zdjęcie wykorzystuje jedynie klasyczny hybrydowy zoom.

Galaxy S23 Ultra robi zdjęcia księżyca wykorzystując sztuczną inteligencję. Nie on jeden, bo smartfonem… nie da się zrobić zdjęcia księżyca

Podobne sztuczki stosuje każdy producent, który oferuje tryb zdjęć księżyca. Huawei oberwał, bo był pierwszy, Samsung oberwał, bo jest największy. Jedyne co może dziwić, to oburzenie użytkowników, że podobne algorytmy są stosowane – smartfony bez sztuczek fotografii obliczeniowej nie są w stanie w ogóle zrobić dobrych zdjęć i to nie tylko księżyca, ale także zwykłego portretu, tymczasem dodany bokeh i upiększanie twarzy nie budzi żadnych zastrzeżeń, wręcz odwrotnie: recenzenci doceniają ich kunszt i naturalność.

Zdjęcie bez sztuczek: koniunkcja Księżyca i Marsa w pochmurny wieczór, Sony a6300 + Carl Zeiss Jena Sonnar 135 mm f/3.5

Bez podobnych zabiegów nie da się po prostu zrobić zdjęcia księżyca, a przynajmniej nie da się tego zrobić smartfonem. Jest zbyt mały (średnica kątowa od 29′20″ do 34′6″ w zależności od tego czy jest w perygeum czy apogeum orbity), a cyfrowy zoom to proteza, którą próbuje się zastąpić niemożność zmieszczenia odpowiednio dużej optyki. Odpowiednio dużej, czyli jakiej? Zajrzyjmy do kalkulatora kątów widzenia:

Jak z tego wynika, obiektyw rektalinearny o ekwiwalencie ogniskowej 2500 mm ma pole widzenia ~1°, czyli księżyc w pełni zajmie w najlepszym przypadku nieco ponad połowę długości kadru, a do tego by księżyc zajął cały kadr w pionie potrzeba już 3800 mm. Mój redakcyjny kolega testował jakiś czas temu obiektyw Canon RF 1200 mm f/8 L IS USM, który po podpięciu do aparatu APS-C dałby ekwiwalent 1800 mm. Koszt obiektywu 115 tysięcy złotych plus aparat, nie mówiąc o takich groszowych sprawach jak odpowiedni statyw.

Krótko mówiąc, jeśli na poważnie chcemy fotografować Księżyc nie biorąc po drodze kredytu hipotecznego, to wykładamy parę tysięcy złotych na teleskop z prowadzeniem i montażem do aparatu, a nie narzekamy na Samsunga (albo dowolnego innego producenta), że ratuje nas i nasze samopoczucie generowanym z bogatej bazy danych obrazkiem. Środkowej drogi nie ma, bo trudno oczekiwać, że z oczka obiektywu wielkości monety groszowej (albo mniejszego) uda się osiągnąć coś ponad to, co da się osiągnąć w tej chwili. W ogóle jakakolwiek smartfonowa astrofotografia ma sens głównie na szerokim kącie, tam, gdzie można wykorzystać algorytmy fotografii nocnej i kompensację poruszającego się nieba, a nie w przypadku zbliżeń.

The waxing gibbous Moon above Earth's horizon

Smartfon to nie sklep z zabawkami

Smartfon dla wielu użytkowników stał się głównym i jednym aparatem fotograficznym, jakiego będą kiedykolwiek potrzebować. Producenci zrobili naprawdę wiele, by zapewnić (w wyższych modelach) naprawdę wysoką jakość zdjęć i tak jakoś wyszło, że przywykliśmy do tego i mamy za oczywistość. Większość użytkowników nie wie i wcale nie chce wiedzieć, dzięki jakim algorytmom szwagier tak dobrze wygląda, choć po piątkowym wieczorze w sumie nie powinien. Do momentu, kiedy zderzamy się z księżycem, który wygląda zbyt dobrze i pojawia się zaskoczenie. Co wtedy? Albo przyjmiemy to na klatę, albo pozostaje wrócić do dobrych czasów Nokii 3310.