รู้จัก Super Resolution เทคโนโลยีที่ช่วยให้มือถือถ่ายภาพความละเอียดได้สูงกว่าเซ็นเซอร์กล้องหลายเท่าตัว

กระบวนการทำงานของกล้องถ่ายภาพบนสมาร์ทโฟนในปัจจุบัน ไม่ใช่เพียงแค่กดชัตเตอร์แล้วได้ภาพความประทับใจเก็บสะสมไว้ภายในตัวเครื่องเท่านั้น แต่ในระหว่างทางระบบมีการทำงานต่างๆ มากมายอย่างเช่น Computational Photography หรือแม้แต่การทำเทคนิค Super Resolution ที่ช่วยให้มือถือสามารถ่ายภาพความละเอียดสูงกว่าความละเอียดของเซ็นเซอร์กล้องได้ อย่างเช่นในสมาร์ทโฟน ZenFone AR ที่สามารถถ่ายภาพได้ความละเอยีดสูงสุดถึง 92 ล้านพิกเซล แม้ว่าตัวเซ็นเซอร์ของกล้องถ่ายภาพจะมีความละเอียดเพียง 23 ล้านพิกเซลเท่านั้น

อ่านมาถึงตรงนี้หลายท่านอาจจะเกิดความสงสัยว่า แท้จริงแล้ว Super Resolution คืออะไร และมีหลักการทำงานอย่างไรกันแน่ วันนี้ทางทีมงาน Thaimobilecenter จะพาทุกท่านไปคลายข้อสงสัยกันครับ

Super Resolution คืออะไร?

Super Resolution คือกระบวนการสร้างความละเอียดของภาพถ่ายให้มากขึ้นผ่านการประมวลผลภาพถ่ายที่มีความละเอียดต่ำกว่าจำนวนหลายๆ ภาพ เพื่อช่วยกันเติมรายละเอียดที่ขาดหายไป รวมถึงยังช่วยลด Noise ที่เกิดขึ้นบนเมื่อรวมภาพออกมาเป็นไฟล์ภาพที่มีความละเอียดสูง ซึ่งข้อดีของไฟล์ภาพที่มีความละเอียดของพิกเซลสูงขึ้นก็จะทำให้ภาพที่ได้มีขนาดใหญ่มากขึ้น ส่งผลให้สามารถมองเห็นรายละเอียดต่างๆ บนภาพถ่ายชัดเจนมากขึ้นตามไปด้วย 

ตามจริงแล้ว Super Resolution ถูกใช้ในวงการอื่นนอกเหนือจากวงการสมาร์ทโฟนมาก่อนหน้านี้ อย่างเช่นในวงการดาราศาสตร์ ที่องค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency) เปิดเผยว่า มีการใช้กระบวนการถ่ายภาพความละเอียดต่ำกว่าหลายๆ ใบ เพื่อนำมาประมวลผลสำหรับสร้างภาพที่มีความละเอียดสูงเพียงภาพเดียว นอกจากนี้ แบรนด์กล้องถ่ายภาพบางแบรนด์ก็มีการนำเทคนิคที่คล้ายๆ กับ Super Resolution มาใช้งานด้วย ยกตัวอย่างเช่น แบรนด์กล้อง Olympus ในรุ่น Olympus E-M5 II ที่สามารถถ่ายภาพความละเอียดสูง 40 ล้านพิกเซลได้แม้ว่าตัวเซ็นเซอร์กล้องจริงๆ แล้วมีความละเอียดอยู่ที่ 16 ล้านพิกเซลเท่านั้น

ส่วนในวงการสมาร์ทโฟนนั้น Super Resolution จะถูกใช้ในเชิงเทคนิคที่เรียกว่า Sub-pixel Localization รูปแบบการทำงานก็คือ ระบบจะทำการตรวจข้อมูลของสำคัญของภาพถ่าย (Key Information) ลงลึกไปถึงระดับพิกเซลที่จุดเดียวกันในแต่ละภาพ แต่จะปรับเปลี่ยนรูปแบบการมองจุดพิกเซลนั้นๆ แตกต่างกันออกไป เพื่อคอยเติมเต็มพิกเซล หรือดีเทลสำคัญต่างๆ ที่ขาดหายไปในแต่ละจุด ซึ่งตรงนี้เองที่จะเริ่มมีการนำเอาอัลกอริทึม หรือ Machine Learning ที่แต่ละค่ายพัฒนาขึ้น มาช่วยวิเคราะห์ว่าดีเทลส่วนไหนเป็นส่วนที่สำคัญ หรือดีเทลส่วนไหนที่ขาดหายไป

แบรนด์ไหนใช้เทคนิค Super Resolution บ้าง?

ในปัจจุบันมีผู้ผลิตสมาร์ทโฟนหลายแบรนด์ที่ใช้เทคนิค Super Resolution โดยหนึ่งในบริษัทที่ริเริ่มนำเทคนิคดังกล่าวมาใช้เป็นเจ้าแรกๆ นั่นคือ OPPO กับสมาร์ทโฟนรุ่น Find 7 ที่สามารถถ่ายภาพความละเอียดสูง 50 ล้านพิกเซลได้ ผ่านการนำเอาภาพถ่ายความละเอียด 13 ล้านพิกเซล หลายๆ ใบมารวมเป็นภาพใหญ่ภาพเดียว

นอกเหนือจาก OPPO แล้ว ก็ยังมีแบรนด์ ASUS กับสมาร์ทโฟนรุ่นเรือธงอย่าง ZenFone ที่นำภาพถ่ายความละเอียด 13 ล้านพิกเซลจำนวน 4 ใบ มารวมกันเพื่อให้ได้ภาพขนาดใหญ่ที่ 52 ล้านพิกเซล รวมไปถึง ZenFone AR สมาร์ทโฟนเรือธงที่เรากล่าวไปด้านต้นซึ่งสามารถถ่ายภาพได้ที่ความละเอียดสูงสุด 92 ล้านพิกเซลผ่านการใช้เทคนิค Super Resolution

เปรียบเทียบภาพถ่ายจากการซูมปกติของ Pixel 2 vs Super Res Zoom ของ Pixel 3

Google เองก็เป็นแบรนด์ที่ใช้เทคนิค Super Resolution แต่ถูกนำไปประยุกต์ใช้ในฟีเจอร์ใหม่แกะกล่องที่มีชื่อเรียกว่า Super Res Zoom ที่เป็นการถ่ายภาพซูมหลายๆ ใบแล้วนำภาพทั้งหมดมาเติมเต็มพิกเซล, ดีเทล หรือ Key Information ของภาพที่ขาดหายไป เพื่อให้ภาพซูมระยะไกลมีความละเอียดคมชัดมากว่า Digital Zoom ตามปกติ หรือแม้แต่ OnePlus กับรุ่น OnePlus 7 Pro ที่มีการตรวจหาดีเทลหลักบนไฟล์ภาพหลายๆ ใบผ่านอัลกอริทึมแบบพิเศษที่ถูกพัฒนาขึ้น เพื่อนำมาประมวลผลรวมกันในแต่ละเลเยอร์ ทำให้ภาพที่ออกมามีความคมชัดมากที่สุด รวมถึง Huawei ที่ใช้ Super Resolution ในการถ่ายภาพซูมแบบ Hybrid Zoom ที่มีความละเอียด 10 ล้านพิกเซล โดยใช้กล้อง Telephoto หรือ Periscope ที่มีความละเอียด 8 ล้านพิกเซล ซึ่งมาถึงตรงที่จะเห็นได้ว่า Super Resolution ในบางครั้งก็ไม่ได้ถูกนำไปใช้ในการถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้น หรือการทำขนาดของภาพให้ใหญ่กว่าเดิมเท่านั้น

ก้าวต่อไปของ Super Resolution ?

ในปัจจุบัน Super Resolution อาจดูไม่น่าตื่นตาตื่นใจเท่าไหร่นักเพราะเซ็นเซอร์รุ่นใหม่ๆ บนท้องตลาดต่างก็มาพร้อมกับความละเอียดที่สูงขึ้นซึ่งเราจะเห็นได้จากการที่ Sony และ Samsung ออกเซ็นเซอร์ความละเอียดสูง 48 ล้านพิกเซล และมีการใช้ในสมาร์ทโฟนหลายต่อหลายรุ่นไม่ว่าจะเป็น OnePlus, Xiaomi หรือ PPO รวมทั้งในอนาคตอันใกล้เราก็กำลังจะได้เห็นมือถือที่ใช้เซ็นเซอร์ตัวใหม่จาก Samsung ความละเอียด 64 ล้านพิกเซลด้วย แต่อย่างไรก็ดี Super Resolution อาจจะยังไม่ถูกลบหายไปจากวงการมือถือได้อย่างง่ายๆ เพราะหลายค่ายยังสามารถใช้เทคนิคนี้ในเรื่องของการเก็บดีเทลต่างๆ ขณะซูมภาพระยะไกลได้อยู่ อีกทั้งในปัจจุบันเราก็เริ่มได้เห็นการแข่งขันในเรื่องของระบบซูมไกลเกิดขึ้นมาบ้างแล้ว แต่ท้ายที่สุดแล้ว Super Resolution จะถูกนำไปใช้งานในทิศทางไหนนั้น ก็คงต้องจับตาดูกันต่อไปครับ

ที่มา : Android Authority, Extreme Tech, Google AI Blog

วันที่ : 1/7/2562