苹果、华为、小米拍摄变强悍的秘密，它们全做了这件事
发布时间：2021-12-06 11:06:02 所属栏目：数码 来源：互联网
导读：随着手机拍照的不断进步，计算摄影这个概念，在这两年的发布会和宣传材料里提的越来越多了。 从一开始的拼硬件，到今天的拼算法。手机软件，如何影响了拍照这个物理过程？发布会上吹的计算摄影，又对你的照片做了什么？ 其实计算摄影并不神秘。它的终极目标，
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随着手机拍照的不断进步，“计算摄影”这个概念，在这两年的发布会和宣传材料里提的越来越多了。 从一开始的“拼硬件”，到今天的“拼算法”。手机软件，如何影响了拍照这个物理过程？发布会上吹的“计算摄影”，又对你的照片做了什么？ 其实计算摄影并不神秘。它的终极目标，就是用手机的硬件，去模仿相机的效果。而这种模仿又可以分为两个部分：传感器，和镜头。 咱们先聊传感器。 说到手机上的传感器，大家的第一反应肯定是：小。其实最早的手机问题远远不止是感光面积小，动态范围也菜的不行。亮了不行黑了不行，光比大了也不行。而从不行到行这个支楞起来的过程，离不开一个人。他就是缔造了谷歌相机的男人，Marc Levoy。 其实最早试图解决这个问题的，是苹果。它会一次拍下长、中、短曝光三张不同的照片，再将各自曝光正确的部分合成，这就是HDR拍照。今天看不算什么，可当年iPhone 4凭借这个功能，拍照可以说是大杀四方。 但是HDR合成只能解决大光比的问题，太阳一落山，还是要抓瞎。怎么办？这就轮到Marc Levoy老爷子，和他鼓捣的HDR+算法出场了。 这个解决方案的核心思想跟吃烧烤是一样的，如果一张解决不了，那就多拍几张。HDR+模式下的拍照，实际上是多张短曝光连拍。然后选择一张作为基准，对齐剩余的照片，整合，再做一些白平衡、色调映射、去雾之类的调整，最后输出。 正常来说这个过程在手机上，只能看见进度条。不过你也可以在PS里自己动手。咱们固定好手机，拍两张照片，打开Photoshop，全选-堆栈-自动对齐。来，试试看～ 没错，HDR+某种程度上，其实就是自动化了的PS堆栈。在传感器不变的情况下，它能特别有效的给照片降噪。因为虽然单张照片是有噪声的，但是堆栈的时候，等于是一大堆随机噪声糊在了一起。再一平均，啪，没了。 这就好比在白纸上用笔随机戳黑点，戳得足够密就是均匀的黑色。再平均到每张纸上，就只剩非常淡的灰色。特别是暗光拍照，尤其明显。 其实本来想用另一个比喻的：噪点就好比 ，堆栈就好比骑在扫地机器人身上拉 ，结果被扫地机器人匀了。但是说出来又感觉有点，所以这段还是掐了憋播…… 多帧堆栈的进化版，就是前两年大家卷到起飞的超级夜景。还是以谷歌为例，它的NightSight算法，在手持的情况下是连拍15张，曝光最长15分之一秒的照片。如果有三脚架，那么最高是给到6张1秒钟的长曝光。然后一样是对齐、合成、后处理，最后吐给你一张马上就可以发朋友圈打卡的超级夜景。 HDR+刚推出的时候，只是一个可选的特殊模式。到今天，苹果的Deep Fusion，华为的XD Fusion这些带多帧合成的拍照算法，已经是默认标配了。 当然了，“合成”听着多少有那么点造假的意思。现在大家都管这个叫：“融合”。 而且顺带一提，Pixel系列不光是最早采用计算摄影技术的手机，2代开始引入的Pixel Visual Core，也是手机上最早的独立影像芯片。再看看今年的澎湃C1和vivo V1，说Pixel引领了安卓手机的计算摄影技术，应该是绝不夸张的。 所以，堆栈就是计算摄影的真相吗？ 是……也不是。至少不完全是。 首先是，还有其他提高画质的手段。 堆栈虽好，也不是万能灵药。因为快速移动的物体很容易被拍糊，拍风景可能比较灵，猫就不一定了。而且堆栈的降噪buff对非随机噪声来说是无效的。即便不考虑这些，成片每提升一档信噪比，需要的堆栈张数也将是指数级的增长。 所以更靠谱也更流行的方案还是软硬件结合。比如小米10至尊版搭载的OV48C传感器。它的单帧逐行HDR技术，不光大幅缩短了长短曝光帧之间的时间差，还可以直接在硬件上做完HDR合成，减少了照片鬼影和等待时间。 华为前几代采用的RYYB传感器，则是通过前期更大的传感器和更多的进光量，直接吃到更多信息，大大减轻了堆栈压力。 还有一些机器选择用多摄像头解决问题，比如S21 Ultra和荣耀Magic 3 Pro的多摄融合。这种技术就如同古画装裱里的挖补手法，会把主摄的高质量图像，融合到其它镜头的照片里。 再就是华为在P50上文艺复兴的，黑白+彩色方案。黑白镜头的细节比彩色镜头更好，而视网膜上视锥细胞和视杆细胞的比例，又决定了人眼恰好是对亮度比色度更敏感。所以这种照片的细节质量，是黑白镜头决定的。就算彩色照片糊一点也没关系。 其实为了给你省流量，你正在看的这个视频，也用了同样的方法压缩体积。这被称为色度抽样，怎么样，是不是根本没发现？ 另一股不能忽视的势力是AI。比如18年这篇英特尔实验室和UIUC的论文，就直接把同一个场景下的高糊照片和长曝光照片，一起喂给了神经网络算法。然后就可以用一张黢黑黢黑的照片，丢给AI去处理，脑补出它长曝光的样子。 这么先进的东西，本来应该给大家演示一下的。但是呢……AI炼丹需要显卡，而我们那张樱瞳花嫁已经还了。 诶，也不知道我老婆现在在哪个矿场上干活，散热好不好显存烫不烫 其实利用AI增强图像质量的地方还有很多。比如Pixel就用到了机器学习，来解决自动光和夜景模式下的白平衡问题。至于大名鼎鼎的月亮模式，那就介入的更深一层。  （编辑：随州站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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