从vivoS9上,我看到了前置自拍的“打怪升级”之路

摄影，似乎一直都离不开计算。

1901年1月，从登州文会馆大学毕业的孙熹圣带回一台照相机，和妻子隋心慈一起完成了可能是中国有记载的第一张自拍照。

图为隋心慈（左）自拍照，右为丈夫孙熹圣

隋心慈将相机放在树下，借助麻绳、线轴和铜铃等工具，试验了一整天后才完成了这次自拍。而自拍的过程，在今天看来也非常的有趣：在相机开始曝光后，隋心慈心中数5秒，然后结束曝光并完成拍摄。

默数5秒的操作，是根据相机的感光度、实际环境光等因素的影响，所估算出来的成像效果最好的曝光时间，这种操作其实已经可以认为是计算摄影的一种。后来，随着电子技术的发展，这个计算任务也被移交到相机自带的处理器身上去，相机会根据拍摄场景的情况自动判断光线环境，并计算出最合适的光圈、快门、感光度、测光模式等最佳组合，让普通用户也能用相机拍出好看的照片。

计算，提升摄影体验的有效方法

摄影师的心算，是为了实现更好的成像效果。而相机处理器的运算，则是在保证成像效果的前提下，降低拍照的难度。

这其实和我们今天所熟悉的计算摄影的目标是一致的——为了更好的拍照体验。而计算摄影的魅力在于，其可以用有限的硬件发挥出无限的可能，这一点在谷歌Pixel系列手机上体现得尤为显著。

在强大的计算摄影技术帮助下，谷歌Pixel一鸣惊人，以后置单摄的配置打败了当时苹果、三星等一众传统大厂的双摄相机，成为2016年DxOMark评分最高的拍照手机。随后的单摄Pixel 2再次登顶DxOMark，后来的Pixel 3、Pixel 4 以及Pixel 5，均以相对较弱的硬件，配合先进的计算摄影技术，提供了越级拍照体验。

到了今天，计算摄影已经成为了智能手机的标配功能之一。一个没有经过摄影技术培训的小白用户，利用一部手机，配合自动HDR、超级夜景、模拟大光圈等功能，也能拍出高质量的照片。

计算摄影技术，能让谷歌Pixel以单摄的配置先后两次问鼎DxOMark榜首。如果是相机配置高的手机，加上计算摄影技术，又会产生怎样的化学反应呢？

最强自拍相机+计算摄影，自拍越来越好看了

自拍是近年来极为流行的拍照方式，在消费者自拍需求的驱动下，也催生了不少主打自拍的手机，部分配置激进的机型，前置主摄的像素甚至已经超过了4000万，带来了旗舰级的自拍体验。例如最近上市的自拍新机vivo S9，便拥有着前置4400万像素双摄，同时还在屏幕顶部缝隙增加了两颗柔光灯，硬件上来说应该是目前最强的自拍手机。至于其在计算摄影上的表现，我们可以结合实拍样张的成像效果，做一些算法层面的解读。

图为vivo S9

vivo S9在计算摄影方面，带来了全新的极夜人像自拍算法，该算法的亮点在于支持背景智能识别功能，能够将人脸与背景进行区分处理，让人和景都呈现出最好看的状态。

极夜模式开启前与极夜模式开启后

LED柔光灯的加入，确实是让vivo S9实现了更加优秀的自拍体验。通过算法的帮助，vivo S9能够调整光源与人脸的相对位置，实现立体打光效果，提升自拍画质的同时，也保留了人脸部分的真实感及立体感。

补光前与补光后

vivo此次似乎是铁了心要用计算摄影的方法，将这两颗LED柔光灯玩出花来。其通过算法，将柔光灯发出的光加入到了滤镜中去，实现了闪光、派对等多种样式的光线特效自拍效果。

图为蒸汽波光影效果

vivo S9在计算摄影领域的另一大创新是在将其自拍美颜算法升级成了3D五重超质感美颜，实现了传统点到点的2D自拍算法向3D立体建模算法的推进，在手机拍照后先建立一个虚拟3D人脸模型，然后贴合同样3D绘制的素材完成立体美颜。因为获得了面部的立体深度信息，所以相机可以计算出鼻子的高度，并添加更加真实的阴影效果，从而提升自拍照片的立体感。

美颜前与美颜后

经过大量侧脸样本的学习和精细的计算，vivo S9利用3D立体建模算法首次实现了45度到90度的全面的侧脸美颜功能，通过“隆鼻”、“缩嘴”、“缩下巴”等调整方式达成了侧脸美颜的效果。

隆鼻前与隆鼻后

源于vivo在拍照算法领域的积累，vivo S9的双摄自拍成像一致性也得到了保证，主摄和超广角副摄的磨皮效果、人脸肤色等高度相似，并不会因为用户切换了镜头自拍就出现白平衡翻车的情况。

广角前与广角后

同时，超广角自拍还有不少隐藏福利，例如可以将脸拍得更小，又或者是实现更好的多人自拍效果等。

从实拍的对比来看，我们可以肯定的是，顶级硬件和计算摄影的组合，所带来的拍照体验绝对是几何式提升的。

计算摄影的传奇，才刚刚开始

如果你喜欢晚上出门逛街，那么你一定想过用手机拍下霓虹闪烁的街道夜景，又或者是和城市的地标建筑拍一张自拍合照，但是手机光圈和CMOS限制了成像质量，出片率并不会很高。而现在，在夜景算法的帮助下，用手机拍摄美丽的夜景也成为了可能。因为手机的CMOS尺寸太小，想要接近或者超过相机的成像效果，以目前的技术只能通过算法优化。

从单摄到多摄，硬件的不断升级，源于人们对手机拍照成像质量要求的不断提升。而vivo对于计算摄影的算法也在不断地追求进步，目的是为了提供更容易拍出好看照片的体验。从双摄人像虚化到HDR逆光拍照，从超清夜景再到如今的3D五重超质感美颜，vivo的每一次算法突破都能够带来拍照体验的提升，这也是计算摄影的魅力之一。

前置双摄能够为拍照算法提供更大的空间

正如计算摄影先驱Marc Levoy 所言：“软件定义相机或计算摄影相机的概念是一个很有前途的方向，我认为我们现在才摸到它的一点皮毛。随着我们从一次只能拍一张的硬件主导的摄影向软件定义的计算摄影这一新领域转变，我认为这一领域的征途才刚刚开始。”

从前，人们常常说摄影是用光的艺术，随着计算摄影技术的不断发展，未来摄影可能也是计算的艺术。希望手机厂商们能够在影像算法方面不断进步，让全民手机计算摄影的时代早日到来！