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2020已经正式展开，还记得2019年初的时候，手机拍照如同打了鸡血，OPPO、华为先后抛出了全新的变焦技术，让手机拍照一下来到了10倍混合光学变焦、60倍数字变焦的惊人水平。 热闹的背后，技术有哪些变化 不客气地说，现在手机的长焦画质依然是垃圾（谁用谁知道）。但并不能否定这一年手机在长焦技术的突破。从宣传上来说，手机加上长焦无疑是成功的。在这一年里，但凡想叫拍照手机的，无不都要在变焦上做点文章，就连火爆的“月亮模式”，其实也是为了比拼变焦功能衍生而来。眼球效应做足了了，用户也嗨了。 手机“超级月亮”模式 从最初手机竟然也可“九天揽月”的惊叹，到后来知道，AI在手机拍月亮中起到的作用，才明白手机拍照到天花板还早着呢。 不过，除了拍月亮之外，AI究竟是怎么帮助手机实现更清晰的高倍变焦的？这一点好像并不清楚，而前不久一款“60倍超级变焦”的手机，倒是给了我们一些新的启发。 电影修复技术和超级变焦 引起我注意的不是60倍，也不是“超级变焦”这种玄乎的叫法，而是它背后的超分算法。 大家应该都还记得庆祝70周年国庆期间，刷屏的“彩色版开国大典”吧，还有前阵子《海上钢琴师》4K修复版和正在重映的《美丽人生》，它们都要感谢超分算法，将低清或受损的影像进行修复，是超分算法的主要应用场景。而事实上，这项技术已被使用到手机拍照当中。 使用超分算法修复前后对比 超分算法，全称叫做图像超分辨率（SR，SuperResolution）算法，通俗地说，超分算法就是提高原有图像的清晰度的技术，用在老电影修复很常见，但为什么它对手机变焦如此重要？ 这一方面当然是因为手机本身的局限。虽然现在手机通过加入一个潜望式结构的摄像头已经可以做到5X光学变焦，但想获得更高倍数效果又还不错的变焦画面，依然不能光靠镜头本身。 潜望式长焦手机镜头 另一方面，超分算法的进步，让它越来越容易与智能手机结合。此前超分算法的实现方法主要是插值法、重构法，这类方法在单图像超分辨率提升上确实有用，但如今多帧运用越来越普遍，需要用到多张图片生成的超分辨率图像。 于是乎，运用深度学习方法的超分算法也迎来了快速发展，也就成了如今用来优化手机拍照的AI的重要手段。 马赛克如何变成高清图 传统数字变焦的问题在于放大丢失细节，放大过程中，传统的线性插值法还会创造出一些原图中并没有的“杂质”，导致画面模糊严重，就像充满了“马赛克”。 同样是数字变焦的超分算法，又是怎么依赖深度学习把“马赛克”图片变为高分辨率图的呢？简单地说，机器学习是基于海量数据分析的数学模型，具体在高分辨率修复的过程中，涉及到把原图片做低清和高清的拆分和对比，最终实现高分辨率重建的目的。 旷视科技的超分算法模型 这是一个循环往复的调节过程，对人来说是不可能完成的，但对于计算机来说，可能就是一瞬间的事。超分算法的进化，不仅取决于计算机算力，也需要模型的不断优化，得到的图片才越清晰。 超分和真实，你怎么选 智能手机由于先天优势，成了超分算法相对更容易切入的领域，华为、小米、vivo等手机厂商已经应用了起来。 在2017年，华为便借助它的第一款人工智能芯片麒麟970推出了HiSR超分辨率技术，可以将朋友圈压缩过的照片进行超分辨率恢复，从而比在别的手机上看到的更清晰。P30 Pro上的“视场融合”系统，在3倍以下的变焦距离内，便是超分算法实现变焦。 当然，还有前面我们提到的，直接将超分算法用到变焦后的画面，融合多张低分辨率图像的有用信息，产出一张更高画质的成品变焦照片。 但是，超分带来的清晰可能并不意味着更真实。 我们注意到，在超级月亮模式下，长焦镜头还可以针对月亮进行超分算法优化和AI增强，你拍到的月面的纹理比看到的更加清晰。另外还有个“夜景月亮模式”，可以把大月亮刻画在一副日常的夜景照片中，让夜景和月亮都清晰。 从变焦到拍月亮，再到夜景月亮模式，基于AI和超分算法的手机拍照，未来还有很多想象空间。但也有人提出疑问：使用AI、超分增强和补全算不算是取巧呢？而且还可能引入了一些和原始图像无关的信息，虽然可以得到更清晰更好看的视觉效果，但并不真实。 目前来看，厂商和技术的发展是不会停下来思考这些问题的，能做的可能是给你一个可以关闭的开关，把最终选择权交还给你。但是当一个更好看的画面唾手可得时，你真的还会选择关闭吗？ |
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