手机拍照如此强悍，它的功劳少不了

最近，科技君被手机圈的一个高频词吸引了：计算摄影。大多数人对这个词汇也许是陌生的，但其实计算摄影已经不是什么新鲜概念了。

计算摄影究竟是何物？

追本溯源的话，早在 1994 年时就已有相关学术论文。彼时，照片的主要载体还是胶片。经过近 20 年的发展，照片的载体发生了变化，摄影也变得逐渐数字化，摄影的设备也不再局限于传统单反相机，手机逐渐成为了主流摄影工具之一。

而 " 计算摄影 " 这一概念也随着手机的普及，再次为人们所关注。

我们在讨论计算摄影之前，必需先弄清楚到底什么是计算摄影？在查阅了大量资料后，科技君得出一个相对严谨的结论：

计算摄影是利用计算机软件智能算法结合现代传感器及现代光学等技术创造出新型摄影设备以及相关应用的综合技术，并让设备实现超出物理极限的成像质量。

虽然计算摄影起步较早，但其普及过程却并不顺利，直到前几年手机摄影技术有了长足的进步，计算摄影才逐渐被众人熟知。其中 Google 推出的 Pixel XL 算是计算摄影在手机上的首次成功应用。

Google 开创手机计算摄影先河

Pixel XL 所搭载的 IMX378 传感器并不算十分出色，但 Google 却凭借着强大的 HDR+ 功能使得 Pixel XL 的最终成像效果十分出色，完全超越了使用同款传感器的其它机型。

与其它 HDR 只是依靠传感器本身压暗高光和提亮低光不同，Google 的 HDR+ 有着十分复杂的软件算法。其中核心是通过多帧合成来提高画面宽容度，降低噪点。到 Pixel3 这一代，HDR+ 支持最高 15 张照片的合成。

而且 HDR+ 的合成张数是可以根据不同场景和不同的光线环境智能调节的，说的直白一点，它是灵活的、可变的。这和以往普通 HDR" 死 " 的算法大不一样。

HDR+ 最终让 Pixel 系列拥有了超越传感器物理极限的成像效果，用并不顶级的传感器却带来了顶级的成像水准。计算摄影的威力得以体现。

HDR+ 只是 Google 对计算摄影技术应用的成果之一。大家还记得 Pixel3 手机的单摄人像虚化吗？其虚化效果非常好，甚至超越了当时许多搭载多摄像头的手机。Google 也是通过计算摄影技术实现这一功能的。

这里面涉及到大量的运算、人工智能和机器学习。Google 的相机团队运用 5 台不同距离的 Pixel3 手机，拍摄了大量不同距离的样张，从而获得不同的景深和距离信息，并且让机器不断地学习这些信息。最后利用这些采集来的大量信息实现对不同距离景物的虚化。

由于前期通过机器学习和大量样张，手机已经采集到了足够多的信息，所以即便在面对复杂场景时，单摄的 Pixel3 也能有较好的虚化效果。

iPhone 对计算摄影技术的挖掘

2018 年，苹果在发布 iPhoneXS 系列时也引入了 Smart HDR 功能，这项功能和 Google 的 HDR+ 有着许多相似之处，其核心也是多帧合成，但得益于苹果 A12 芯片更强的性能和神经网络引擎的加入，Smart HDR 更加智能，对不同场景和光线的分析更加细致。这也使 iPhoneXS 的 HDR 效果更加出色。

到了 iPhone11 这一代，苹果继续挖掘计算摄影的潜力，推出了 Deep Fusion 技术，它被认为是 Smart HDR 技术的升级迭代，Deep Fusion 无需像 HDR 模式那样单独开启，它的运行是完全静默的，只要你打开相机的拍照模式它就已经在运行了。它的这个运行过程全部由 AI 完成，无需人工干预。