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06-17
如果你穷，你就会流体力学，如果你伟大，你就会不知所措。
这是航空界流传的一个笑话。
▲ MiG-25：一块不锈钢的旅程。
指的是苏联将32吨不锈钢飞行到3.2马赫的故事，让当时的美国“震惊”。
与黑科技十足的SR-71黑鸟侦察机相比，米格25的做法直接有效，直接使用两台火箭发动机来解决问题。
按照工程师对苏联的非常规思维，“砖”形飞机可以轻松地以超音速飞行。
▲ 马斯克号星舰SN6。
图片来自：cnet 现在的“大砖头飞”的例子应该是马斯克的星舰原型。
它的做法和米格25一样，力量大就能创造奇迹。
如果将航空圈的趣谈转移到影像领域，也可以相应。
在数字时代，图像输出的质量几乎与传感器的尺寸成正比。
规模越大，自然优势就越大。
再加上传统物理光学的制约，很难“逆袭”。
智能手机传感器只有“指甲盖”大小，且尺寸有限，让镜头设计陷入困境。
用传统的成像思维，感觉就像是两面夹击，很难突破物理学的上限，更别说做出一些流行的创新了。
▲ 被认为是“计算摄影之父”的 Marc Levoy 直到第一代 Google Pixel 发布才夺得 DxOMark 桂冠。
那时，人们逐渐意识到“计算摄影”的魅力。
在 iPhone 12 系列发布会上，苹果花了很长时间介绍“计算摄影”在 iPhone 上带来的进步以及功能上的改进。
可以说计算摄影此时已经成为一种趋势。
与传统物理光学的停滞相比，它似乎具有更大的潜力。
甚至仅仅依靠算法就可以达到“强力砖头飞”的境界。
以前，算法可能只是锦上添花，让画面色彩更好看、夜景更纯净、逆光更清晰。
不过，最近，MIX 4 和 iOS 15 对“图像”的处理不仅仅停留在“好看”的层面。
▲小米MIX 4。
小米MIX 4最大的亮点可以说是屏下摄像头技术实现的全面屏。
全屏的概念正在逐步落地。
除了屏幕技术的突破之外，计算摄影在其中也发挥了很大的作用。
如今，CUP面积屏采用“小像素”、“透明导线”等技术来避免衍射效应，增强透光率，但与普通OLED屏幕相比，其透光率仍不足20%。
▲ OPPO 屏下摄像头原型机。
在小米MIX 4之前，OPPO也公布了自家的屏下摄像头原型机，并表示下一步目标是将透光率提升到40%，但距离传统的90%还有很大差距。
有很多空间。
这个空白留给了“计算摄影”，将物理光学转化为数学问题。
根据小米的分享，MIX4的摄像头在产线时会根据屏幕进行一一校准，然后利用“衍射模型”削弱衍射效应，并进行多帧HDR、降噪、去雾等操作。
在最终成像之前，还会进行一系列的细节、色彩优化等。
▲ 小米MIX 4调用QQ自拍。
通过我们之前的实测，这个操作基本上可以达到接近80%的自拍效果。
但这些算法的调用仅限于自带相机App，尚未向第三方开放或第三方进行针对性优化。
第三方应用程序很容易调用前端并“暴露”它。
在 iOS 15 中，苹果还使用“算法”来消除 iPhone 摄像头的光学缺陷。
▲ iPhone 拍摄。
图片来自：Reddit 从 iPhone 11 系列开始，由于镜头设计的原因，在使用点光源拍摄时，尤其是在夜间，会出现“重影”，就好像现实世界中存在透明的一面一样。
镜子很一般。
无论是在微博还是Reddit上，都引发了不少讨论。
直到iPhone 12系列发布，苹果依然没有对其做出改变，鬼魂依旧。
▲ 右图为 iOS 15 Beta 4。
图片来自：Reddit 在 iOS 15 Beta 4 更新中，苹果使用了算法来处理一些照片中的重影问题。
除了擦除之外，iOS 15 Beta 4 的这项功能还会根据图像内容自动识别重影。
从这一点来看，风景照片更容易判断，但在室内，可能就没那么有效了，重影仍然存在。
▲ 右图为 iOS 15 Beta 4。
图片来自：Reddit，并且在 Reddit 上的相关帖子下，重影从 iPhone XS 到 iPhone 12 Pro Max 都可以优化，而不仅仅是最新机型。
随着9月份iOS 15正式版的到来，相信“重影”问题将会得到更好的消除。
在传统成像领域，“重影”只能通过光学设计避免而难以完全消除。
超广角镜头采用夸张的大镜片，以及各种内非球面镜片等特殊镜片来避免“缺陷”。
苹果利用算法来解决光学缺陷可以说是一种新的做法，脱离了传统影像厂商在镜头上堆材料来解决缺陷的惯性思维。
▲ 乔恩·麦科马克。
记得在 iPhone 12 系列发布会后接受采访时，苹果软件副总裁、同时负责 iPhone 影像系统的乔恩·麦科马克 (Jon McCormack) 表示，“苹果的思维方式与专业的传统影像制造商不同”，“我们的目标是让每个人讲述自己的故事。
“换句话来说，相比无反相机、单反等具有工具属性的产品，智能手机图像更多地基于用户的视角，比如通过算法、多帧合成来优化色彩。
” “夜景”、HDR等。
同时，智能手机是目前唯一能够兼顾采集、编辑、处理、分享的设备，具有特殊的地位。
这也是“计算摄影”诞生的原因，在传统摄影领域被认为是一种“古怪”的做法。
与如今的专业影像厂商包括手机厂商不同，他们其实一直在探索相机3.0的革命性创新。
（相机1.0是胶片时代，2.0是数字时代，从化学领域走向物理领域。
） ▲Light L16。
图片来自：theVergeLight L16 多镜头相机被《华尔街日报》称为“相机的未来”，《国家地理》甚至称其为革命性相机。
其采集原理类似于现在智能手机的多摄像头系统。
16个镜头（广角、长焦、中长焦等）共同参与成像，最终输出一张“完美”的照片。
▲ Light L16最终成像时使用的不同镜头。
Light L16的概念一出，就成为媒体的宠儿，还获得了谷歌风投1万美元的投资。
然而，该产品的推出却不断延期和推迟。
最终推出的Light L16相机并没有实现最初的愿景，只是硬件和软件都一团糟。
台湾Mobile01的相机编辑Ki_min经过测试发现，所谓的多镜头算法合成其实就是简单的数字裁剪，很多功能都没有实现。
最关键的是，Light L16不具备任何计算能力来解决机器内的“一站式”处理，仍然需要PC级计算平台的辅助来完成最终的输出。
现在回想起来，Light L16应该只是一个半成品。
缺少的其实是计算平台和算法。
能够成功吸引大量媒体关注，成为媒体宠儿，其实依赖的是成像概念，也就是算法，现在被称为“计算摄影”。
“计算摄影”最初的出现是为了弥补手机中感光元件较小的缺陷。
随着芯片算力的提升，智能手机成像逐渐成为竞争赛道，让“计算摄影”全面提升。
如今，随着算法的优化，CUP全面屏已经成熟，曾经困扰镜头设计者的“重影”已经消失。
计算摄影不再扮演“优化”的角色，而是逐渐走到了风口浪尖，成为提升图像质量和成像品质的关键一环。
如果当时的Light L16有今天的“算法”，我想它可能是相机未来的一种可能，但它不是Camera 3.0，“计算摄影”才是。
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