计算|告别「摄像头军备竞赛」,手机厂商换玩法了( 三 )


从整个影像系统出发,配合智能手机的光学系统以及传感系统,借力 AI 算法,通过图像识别、融合、增强、分割等方式,升级成像质量,在有限的硬件条件下带来指数级的效果提升。
范浩强说,「原来的算法对于弱纹理或者无纹理的地方计算很困难,一面白墙过来之后算法就蒙了,不知道到底哪个点该匹配哪个点。但是神奇的深度学习使得这一切都成为了可能,在茫茫一片白雪的场景里面,都可以算出准确的光流来。」
有了 AI 的协力,手机甚至做到了传统相机做不到的。
计算|告别「摄像头军备竞赛」,手机厂商换玩法了
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以 iPhone 13 上的「电影模式」为例,画面中的焦点会根据情节发生变化,引导观众的视觉,关注画面中的不同区域,要实现这样的效果,传统影视拍摄都需要一个摄影师和一个跟焦员默契配合,往往得拍个三五遍,但现在在计算摄影的辅助下,算法认出了画面中的人物,认出了人物的目光看向的方向,手机这时候知道应该怎么自动调节对焦参数。
更让吃惊的是,焦点还能在后期继续调整。这种自由度,是传统相机无法给予的。
「流行百科的说法是,计算摄影就是在拍摄的同时用计算机进行一定程度的计算修饰。美颜模式就是这个意思。但是我认为这个定义没有真正地说出计算摄影的精髓,它会让人大大低估计算摄影的强大能力……计算摄影就是让你的拍摄设备像摄影师一样理解你拍摄的对象是什么,它更应该叫智能摄影。」科普作家汪诘说道。
03
用强大算法
创造全新的视觉想象
2019 年 4 月 10 日,全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容,这是这是人类史上首张黑洞照片。这个明亮的火环让人振奋,有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。但由于黑洞本身不发光,所以要拍出这张照片困难重重。
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科研人员集合了分布在全球各地的 8 个高灵敏度射电望远镜,从智利阿塔卡马沙漠到南极冰原,从西班牙的高山到夏威夷的海岛,这 8 个射电望远镜通过「甚长基线干涉测量技术」联合起来,模拟出口径像地球一样大的望远镜。
收集完素材后,经大约两年的数据处理及理论分析,照片才成功「冲洗」出来。也就是说,黑洞的照片也属于「计算摄影」。「技术的突破、世界上最好的射电望远镜之间的合作、创新的算法都汇聚到一起,打开了一个了解黑洞的全新窗口。」项目主任谢泼德·杜勒曼说道。
计算摄影就是如此,用 AI 突破光学的物理限制,用强大的算力创造全新的视觉想象,用深度学习来超越人眼可见的细节。计算摄影技术的持续进化,会催生一些明星公司。同手机的物理升级相比,计算摄影是隐形的,而为计算摄影提供技术的 AI 公司更是隐形的。AI 多摄能逐渐走进大众视野,既得益于手机厂商对于产品的迭代升级,也离不开旷视等 AI 企业对于底层技术的创新和赋能。
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