原標(biāo)題：光與影的地平線：手機(jī)AI攝影全析

在談?wù)撌謾C(jī)AI的時(shí)候，攝影一定是一個(gè)躲避不開的話題。華為P20系列、小米Mix 2S、OPPO R15這幾款當(dāng)季新機(jī)也都把AI攝影當(dāng)做主打功能。

從理論上來看，手機(jī)攝影與AI相關(guān)聯(lián)的原因在于，AI大潮來臨，芯片和云計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步讓算力通貨膨脹，恰好滿足了快速處理圖像的條件。但也有很多人認(rèn)為，手機(jī)AI攝影純屬于廠商的營(yíng)銷噱頭，只是把重申一下圖像處理軟件的能力。但這次華為推出的P20系列，用權(quán)威相機(jī)評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)DxOMark的超高評(píng)分突破了此前我們對(duì)手機(jī)攝影的認(rèn)知，這其中的原因，既包括了感光元件、三攝鏡頭這樣的硬件提升，也包括了智能追焦這類AI帶來的軟件提升。這時(shí)如果我們重新審視手機(jī)AI，會(huì)發(fā)現(xiàn)它正在與手機(jī)攝影產(chǎn)生一種奇妙的化學(xué)反應(yīng)。

人需要美，所以誕生了AI攝影的元世界

用戶們對(duì)手機(jī)拍照不滿意這件事，早就不是新聞了。

從500萬像素的“貴族”諾基亞，到人手一部前后2000萬高清自拍，像素的提高已經(jīng)滿足不了社交網(wǎng)絡(luò)帶來的圖像展示需求。人們不僅需要清晰的照片，還需要美的照片。拍景景美，拍人人美。

有那么一小段時(shí)間，手機(jī)廠商不知道自己應(yīng)該如何滿足用戶了，他們只能提供更高的像素和更多倍的變焦。在這個(gè)空當(dāng)里，立刻出現(xiàn)了一批圖像處理App。有專做人像美容的美圖秀秀，有專做后期的Snapseed，甚至還有專門做雙重曝光效果的App，只為了滿足用戶各種各樣美的需求。

在這個(gè)時(shí)候，AI攝影的“元世界”已經(jīng)誕生。因?yàn)橛脩魝児庥辛藞D像處理App還不夠，人類的本性一直在驅(qū)逐懶惰，用戶還希望App可以自動(dòng)為人臉美顏，識(shí)別出風(fēng)景并加上適當(dāng)?shù)臑V鏡。這時(shí)對(duì)于用戶來說，在拍攝不同對(duì)象打開不同App的相機(jī)，拍下照片后等兩秒種進(jìn)行云端處理，都是可以接受的。

很快手機(jī)廠商們意識(shí)到這一點(diǎn)：囿于終端算力的限制，人像美顏、圖像處理所依賴的人臉識(shí)別、神經(jīng)風(fēng)格遷移等技術(shù)只能犧牲用戶體驗(yàn)在云端進(jìn)行。但提升終端算力之后，即使像素水平?jīng)]有太大變化，AI加持下對(duì)于場(chǎng)景的識(shí)別以及實(shí)時(shí)圖像加工，一樣可以提升用戶的攝影體驗(yàn)。

于是在今天，我們才會(huì)看到鋪天蓋地如此之多的手機(jī)AI攝影。

感知與計(jì)算合作，才能捕捉瞬間美好

可當(dāng)我們提到AI攝影時(shí)，一個(gè)不能忽略的元素就是AI芯片對(duì)于算力的提升。之前也能發(fā)現(xiàn)，同樣是主打AI功能，華為Mate10系列、P20系列以及榮耀V10可以做到智能節(jié)電、智慧資源調(diào)度等等依賴于更高算力的功能。

在手機(jī)AI攝影時(shí)，邏輯也是一樣的。在這次P20能夠屠榜DxOMark的表因是硬件的提升，如同相機(jī)圈里的“底大一級(jí)壓死人”，P20系列1/1.7英寸的傳感器面積注定了它能提供更強(qiáng)的感光能力和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力。

但同時(shí)我們要知道，P20系列能應(yīng)用上更強(qiáng)大的硬件，是和麒麟970的強(qiáng)算力緊密相連的。當(dāng)我們的手機(jī)從諾基亞變成智能機(jī)時(shí)，原來每張幾百KB的照片文件開始變成了幾MB，手機(jī)攝像模組的感知力越強(qiáng)，攝像時(shí)芯片要處理的數(shù)據(jù)也就越多。而任何一種功能中的數(shù)據(jù)過載，都有可能造成手機(jī)應(yīng)用的卡頓?？蓴z影這種行為的終極目的，就是對(duì)一切轉(zhuǎn)瞬即逝美好的精密捕捉?？D、緩慢這些詞匯，怎能在攝影時(shí)出現(xiàn)？

所以我們可以看到，近年來幾款在攝影上有著新突破的手機(jī)都是將攝影模組和芯片兩項(xiàng)能力一起提升的，讓芯片速度可以跟得上攝影能力，呈現(xiàn)給用戶良好的拍攝體驗(yàn)。

iPhone X就是其中一個(gè)比較典型的案例。iPhone X在攝影方面最吸引人的功能既是人像光效，通過算法的模擬，攝影棚一樣的光效與人臉結(jié)合。想實(shí)現(xiàn)這一效果，與iPhone X前置的3D結(jié)構(gòu)光傳感器是分不開的，只有對(duì)人臉結(jié)構(gòu)、輪廓細(xì)節(jié)的立體感知，才能讓光效真實(shí)貼合。而3D結(jié)構(gòu)光傳感器帶來的大量數(shù)據(jù)運(yùn)算，被交由仿生芯片A11來解決。

另一種典型案例則是谷歌的Pixel 2。谷歌Pixel 2也曾被DxOMark打出98分的高分，勝過了97分的iPhone X。有趣的是當(dāng)大多數(shù)手機(jī)都應(yīng)用雙攝時(shí)，Pixel 2用單攝卻能實(shí)現(xiàn)更好的拍攝效果。而谷歌的解決方案是在攝像頭里加入一顆專用IPU（圖像處理協(xié)處理器）和各種傳感器，用攝像頭感知空間深度等等數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算。

到了P20系列上，這種芯片與攝像頭硬件的結(jié)合路徑更加清晰。

就拿超級(jí)夜景這一功能來說，手機(jī)能否在暗光條件下更好的拍攝，的確取決于手機(jī)本身的感光能力，感光元件面積越大單個(gè)像素尺寸就越大，也就能提升對(duì)光的敏感性，捕捉到更多暗光下的細(xì)節(jié)。

可即使在高感光能力之下，夜景拍攝也很難像白天拍攝那樣，用幾十甚至幾百分之一秒的快門時(shí)間完成成像，而是需要2秒甚至更長(zhǎng)的快門時(shí)間完成進(jìn)光。這時(shí)人手的自然抖動(dòng)，和可能就會(huì)影響最終成像效果，留下一張模糊的照片。

P20系列的超級(jí)夜景功能，就是加入了抖動(dòng)還原算法，把幾秒快門內(nèi)的成像進(jìn)行對(duì)齊，最終形成一張清晰的照片。而超級(jí)夜景的整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程，也只需要幾秒鐘。在這幾秒鐘內(nèi)完成高像素成像和算法處理兩項(xiàng)工作，要是脫離開麒麟970的算力基礎(chǔ)顯然是無法實(shí)現(xiàn)的。

其余的還有智能追焦中對(duì)拍攝主體運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)、三攝變焦對(duì)遠(yuǎn)景對(duì)象的自動(dòng)銳化等等，這些幫助用戶拍到更好照片的功能，依靠的都是在麒麟970架構(gòu)下，AI時(shí)時(shí)刻刻對(duì)大體量圖像文件的計(jì)算。

單反之外的另一種解決方案

很多人都開始猜測(cè)，在P20為手機(jī)AI攝影打開新世界后，手機(jī)攝影的下一步應(yīng)該往哪走？其中一個(gè)最突出的聲音就是，手機(jī)攝影即將取代單反，逐步走向?qū)I(yè)化。

關(guān)于手機(jī)攝影與單反攝影媲美這件事，在P20上已有端倪。P20系列擁有接近微單和卡片機(jī)的感光元件；還可以拍攝出單反相機(jī)經(jīng)常應(yīng)用的RAW格式，保留更多細(xì)節(jié)方便進(jìn)行后期；用戶甚至可以選擇和單反M檔一樣的專業(yè)模式，手動(dòng)調(diào)節(jié)焦距、光圈和快門……

可即使擁有了這么多功能，手機(jī)在硬件上也很難真正“取代”單反。單反相機(jī)的機(jī)械快門、多種鏡頭與閃光燈組合的可拓展性，對(duì)于手機(jī)來說幾乎是不可逾越的鴻溝。同時(shí)對(duì)于用戶來講，搞明白白平衡、光圈大小、ISO數(shù)值等等理論知識(shí)，幾乎只是入門單反拍攝的第一步，接下來還要學(xué)習(xí)構(gòu)圖、后期等等一系列復(fù)雜的知識(shí)。

于是出現(xiàn)了很多人拿著單反只會(huì)按快門，陳可辛卻能用iPhone拍出《三分種》的現(xiàn)狀。最終人們發(fā)現(xiàn)，攝影的鴻溝不是單反和手機(jī)之間硬件的差別，而是專家和小白之間的經(jīng)驗(yàn)差別。

于是在AI加持之下，手機(jī)攝影能做到的是讓大多數(shù)人越過單反所需的復(fù)雜攝影知識(shí)，而獲得更接近單反的拍照效果。場(chǎng)景識(shí)別、人像光效和超級(jí)夜景這些能力的背后，消弭的是用戶對(duì)參數(shù)調(diào)節(jié)、三腳架等等軟硬件的學(xué)習(xí)過程。為想要記錄生活美好的人們提供另外一種可能，不懂?dāng)z影，也能拍下美好的照片。手機(jī)AI攝影并不是為了取代誰，更是另外一種解決方案。

就像P20系列為AI攝影功能取得名字——Master AI，利用AI將大師的經(jīng)驗(yàn)和能力下放給每個(gè)普通人，是AI之于每一個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵意義。

在攝影硬件與芯片硬件共同獲得提升時(shí)，手機(jī)AI攝影才真正擁有了翅膀。前行的航線直至光影交錯(cuò)的地平線，讓每個(gè)人都可以像大師一樣，在明暗交錯(cuò)間捕捉瞬間的美好。

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