美味的拍照:P40系列到來時,我們該聊聊計算攝影這門“廚藝”

naojiti發表於2020-04-10

回顧一下宅在家裡的這段日子,大夥應該都有個奇妙的感受:不知不覺間,我們都廚藝大漲了。雖然食材還是那些食材,甚至宅家期間食材的選擇相對匱乏,但我們在料理時耗費的時間、成本和心思多了,同樣的食材,已經變化出了不一樣的味道。

這個道理就像手機攝影,這個我們購買手機時最關注的領域:我們都想要一張好照片,就像我們都想得到一份美味的食物。但是這種視覺上的美味究竟從何而來?引數嗎?攝像頭嗎?或者晶片和系統?

事實上,當光影流入一部手機,就像一些新鮮的食材被送進了廚房。硬體決定的食材好壞當然重要,但是手機為攝影提供的計算則是廚師的廚藝,是讓照片具備美好靈魂的開始。

計算對於手機拍照的重要性,其實在智慧手機形態誕生之日就決定了。與單反等專業攝影裝置相比,手機無論如何在鏡頭等硬體上也不佔上風。然而手機卻具備相機不具備的晶片計算能力、軟體堆疊、雲端協同、多攝像頭陣列。因此手機抗衡相機甚至超越之,唯一的答案就是計算。

在這個邏輯下,學術界早就興起了一門叫做計算攝影的交叉研究領域,它集合了計算機圖形學、機器視覺、光學、感測器等多條技術體系,是絕對的前沿學科。

食物一定要與季節時令相符。4月8日,華為P40系列在國內釋出,此時應該是探討計算攝影的最好時機。因為P40系列整合的XD Fusion和軟硬體協同能力,不僅把手機攝影推向了新的制高點,同時也展示了華為在計算攝影領域的完整理解和獨特思路。

這就像一家神祕而美味的餐廳,突然宣佈某天食客可以參觀廚房。一直以來,我們都會覺得華為P系列拍出來的照片如此不同,但是到底哪裡不同似乎又不太說得清楚。這就像你去高檔餐廳就餐,會覺得味美絕倫但又很難揣測清楚料理究竟是怎樣完成的。

P40所展示的細節,正好適合談談計算攝影這門“廚藝”的源流與邏輯。

我們希望在P40系列的故事裡,討論以下幾個問題:計算攝影究竟是什麼?為什麼除去谷歌蘋果,只有華為明確系統提出了計算攝影?

華為P40系列達成的影像巔峰背後,隱藏著關於手機攝影終極價值的一些解題。

史丹佛的沙龍

計算攝影的歷史並不漫長。但回顧它的歷史,卻可能顛覆我們對手機攝影的不少認知。

2010年,史丹佛大學的一些“狂想者”們聚在一起,開始琢磨這樣一個問題:能不能在攝影時,讓攝影裝置像計算機一樣去程式設計所拍到的影像,從而讓攝影不再是攝影師和精修師的天下,而是對所有普通人開放?

但在當時,所有單反、卡片機和智慧手機都不能滿足這一需求。於是史丹佛的相關團隊聯合諾基亞研究中心、迪士尼的研究人員,共同開發了把程式設計、計算和攝影融合在一起的FCam。

後來,這個團隊很快被谷歌挖走,成為了安卓相機框架的奠基者。

計算攝影的核心思路在於,手機攝影並不僅僅是一臺手機+一個攝像頭,而是希望在拍攝時就調動手機的計算能力、演算法能力、硬體協同能力,把計算機的智慧和攝像頭的能力融合在一起。

十年倏忽而過,計算攝影逐漸從學術界破圈而出,成為了產業巨頭聚焦的全新方向。比如在去年的iPhone 11釋出會上,蘋果就著重描述了計算攝影概念,在谷歌的Pixel 3 開始,計算攝影也成為了攝影板塊的主角

毫不誇張地說,計算攝影已經成為了世界級手機廠商的必修課和主戰場。很幸運的是,這次華為依舊沒有缺席,甚至拿出了比谷歌、蘋果更系統化、更全面的計算攝影解決方案。

廚藝的真髓

讓我們換個角度理解一下計算攝影:如果說攝像頭的好壞,決定了攝影的“食材等級”;那麼計算攝影的綜合能力,則是決定美味的廚藝。

在理解華為P40系列的計算攝影體系前,我們先要了解手機攝影圈有兩種必須澄清的概念。其一是畫素至上論,認為畫素越大攝影越好,這種判斷就像只要肉夠新鮮,那麼就乾脆生吃,等於無視了廚藝的存在;其二是“矮子將軍理論”,無視手機攝影效果的整體,而是將某個技術細節作為賣點無限放大,這就像一家餐廳口味不好,就著重宣傳我們的胡椒粉非常不錯。

回顧P系列帶給我們的影像震撼,經常會發現讓我們吃驚的是照片本身,而非某種技術與引數。這就是手機攝影作為一門廚藝真實面目:手機攝影真正比拼的,是無短板、軟硬體協同創新,基於目標去反向理解技術。

這就像好的廚師不能在任何環節上搞砸;必須又會選擇食材,又會烹飪和裝飾;同時以食客的口味作為最終評判標準。

所以我們可以看到,華為P40系列帶來的不是攝影上某種技術或者硬體的創新,而是軟硬體協同的體系化提升。P40系列搭載了最大的影像感測器,1/1.28英寸CMOS;同時全球首發了全畫素8核對焦,暗光也能疾速對焦。在華為P40 Pro+上10x的光學變焦上,容納了眾多獨創專利,比如反射潛望式超長焦結構、奈米級的高精度反射面、滑槽式AF長壽命馬達等等。

而這些硬體突破不是P40攝影能力的全部,而是它的開始。

計算的三調

當全新的攝像頭矩陣、大底感測器、對焦技術,把最鮮甜的視覺食材送到P40系列的“廚房”,計算攝影的故事才剛剛開始。怎麼把這道視覺美味呈現到使用者的眼前,則是整個XD Fusion的工作。

與蘋果的計算攝影不同,華為P40系列搭載的XD Fusion,並不是將計算攝影作為某個特定場景或者時間才出現的能力,而是一種體系化的處理方式,將所有照片都納入計算板塊。所有涉及後處理演算法,多攝像頭融合,以及機器視覺的識別能力或畫素級優化影像優化的照片,就會進入到XD Fusion系統,並且華為首次將視訊拍攝也涵蓋到了計算攝影當中。

這是華為在計算攝影領域給出的全新回答,也可以說是計算攝影領域最前沿和完整的解決方案。而其背後,是華為P系列在影像上步步堅持的探索。

XD Fusion並不是一個徹底的全新能力,而是融合了華為在夜拍、長焦、AI,以及影像優化上的長期努力。比如華為在業界首次提出了手持超級夜景,首次提出了AI攝影大師,這些能力都留存整合到了XD Fusion當中。

某種程度上來說,XD Fusion最終與使用者見面,是一位優秀廚師到“食神”的加冕禮,是年年歲歲皆不同的華為P系列影像探索。

讓我們把XD Fusion影像引擎開啟,看看這位名廚到底擅長怎樣的味道吧。XD Fusion融合 的演算法和能力非常多,總結起來華為的計算攝影,是縈繞在一起的三調:

一、協調。

如何協調多攝像頭的影像採集,是XD Fusion的首個任務。每多一個攝像頭,就多出了一個資料輸入源,多了一系列疊加的任務處理方案。這時XD Fusion要統攝主攝跟廣角、TOF鏡頭、長焦鏡頭的融合關係,甚至P40 Pro+雙目長焦間的融合。這就像一位廚師,首先要做的是把不同食材融合為一道菜餚。

二、 自然。

中國菜的味道,講究自然為尚。但要在攝影中追求自然,就要首先認識什麼是自然。XD Fusion的第二個功能,是基於機器視覺技術,來進行影像語義的分割、理解和處理。通過高層次的語義分析,讓手機知道拍攝的物體是什麼,從而才能進行鍼對性的優化,尤其保證了去除路人、去除反光等P40系列全新AI能力的落地。

三、精緻。

高階的美食味道,往往比拼的是最後的細節。計算攝影也是一樣,每一張照片背後,都包含訊雜比,滿阱容量等等問題。XD Fusion的能力在於,它會通過神經網路系統來處理畫質、色彩、光影、動態範圍、虛化程度等等問題,讓最終的成像瞬間精緻,不留下絲毫瑕疵。

事實上,你並不需要XD Fusion開啟來是什麼樣子,就像除了好奇,我們也不會有其他動力去參觀名廚的廚房。我們需要的只是品嚐和享受,只是按下快門和瀏覽照片時的滿足感與微笑。

P40系列堂皇提出計算攝影的同時,反而是提醒使用者不需要去探索專業的演算法,開啟XD Fusion的盒子,複雜的計算恰恰是讓拍照更簡單。

P40系列最終會烹製出唯一的、能讓使用者銘記的影像味道。

時空的味道

讓我們回到問題的原處,若干年過去,攝影愛好者都記住了一個味道——P系列獨特的攝影氣息。

但這個味道究竟如何用邏輯描述呢?這個解題的關鍵在於,P40系列的關注點並不是XD Fusion本身,而是基於它所實現的目標:穿過所有障礙,去拍攝一張好照片。

在華為P40系列採用的多攝像頭組合中,每顆攝像頭既各有所長,又能緊密協同,它們與計算攝影體系結合為一體,構成了時下最複雜精細的移動影像系統。但這些能力並不是為了引數和效能來生長的,而是為了一個拍出更好照片的目標。就像好的廚師不會隨便買菜,而是先有了菜式和對口味的追逐,再重新回到自然中選擇食材。

從華為P系列的一路走來,到P40系列的全新高度,這條路的目標始終如一,那就是讓手機攝影擁有穿越時空的可能。

時間和空間,是我們所在宇宙的基本要素,但也是攝影的核心阻礙。時間變化帶來了日月穿梭,給我們帶來了暗光、弱光、逆光的問題;空間的近與遠讓目有不能及,給攝影帶來了永恆的阻攔。

為此,我們見證過P20系列超級夜景來打破光線限制;P30系列50倍變焦突破空間想象。如今P40系列集暗拍和長焦優點於一身,並且增加了全畫素8核疾速對焦能力,讓時空都成為攝影的美味。

在華為P40系列上,我們可以看到最大底感測器,RYYB演算法,暗光下的計算攝影,手持超級夜景,一系列探索全時間超清的新能力;也見到了5倍光學變焦;50倍數字變焦的全焦段高清的經然解析能力。時空界限的突破,讓P40系列的影像清晰度,排在所有客觀指標的第一。

同時,AI帶來的消除路人獨場照、反光消除;完美動作抓拍能力,填補了特殊場景的攝影需求;全場景高清人像、3D深感攝像頭帶來了人像拍攝的全新體驗;業界最高視訊感光能、ISO 51200超高清夜攝、4000萬畫素電影攝像頭帶來了視訊拍攝的提升。

凡此種種,讓P40系列的影像能力在軟硬體體系上的疊加,互為表裡。就像一位廚師的食材掌握、刀工、火候、調味,不同技能處處融合又引為突破。

最終留給使用者的,是時空界限都不存在,只留下讓所有人說一聲“真相”的照片。

一試如晤

手機攝影的是一件極致複雜又極致簡單的事。

複雜之處在於,它處在攝影裝置和計算設計的夾角中,要跟光影、空間、偶然性等等人類終極命題做遊戲。永遠沒有做好的照片,永遠沒有極致的影像演算法,也永遠沒有完美的影像系統。

但手機攝影又異常簡單,它要做的無非就是兩件事:改善畫質,讓使用者拍到想拍的。

這兩件事做對了,就留下;做錯了,就重新來過。所以手機攝影不是引數、效能、演算法的藝術,而是為使用者做對事情的藝術。P40系列的影像能力到底好在哪裡,可以有很多解釋,但其實也只有“試一試才知道”這一種解釋。

讓你感覺到拍攝這件事的獨特,讓你對相簿裡的照片懷有眷戀,讓你對某個或晴或雨的日子,有比腦海中更深刻的記憶,大概才是P40系列真正追尋的。

手機攝影的真正味道,就是讓每個瞬間都值得留下來。

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