從vivo S9上, 我看到了前置自拍的“打怪升級”之路

攝影

，似乎一直都離不開計算。

1901年1月，從登州文會館大學畢業的孫熹聖帶回一臺照相機，和妻子隋心慈一起完成了可能是中國有記載的第一張自拍照。

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圖為隋心慈（左）自拍照，右為丈夫孫熹聖

隋心慈將相機放在樹下，藉助麻繩、線軸和銅鈴等工具，試驗了一整天后才完成了這次自拍。而自拍的過程，在今天看來也非常的有趣：在相機開始曝光後，隋心慈心中數5秒，然後結束曝光並完成拍攝。

默數5秒的操作，是根據相機的感光度、實際環境光等因素的影響，所估算出來的成像效果最好的曝光時間，這種操作其實已經可以認為是計算攝影的一種。後來，隨著電子技術的發展，這個計算任務也被移交到相機自帶的處理器身上去，相機會根據拍攝場景的情況自動判斷光線環境，並計算出最合適的光圈、快門、感光度、測光模式等最佳組合，讓普通使用者也能用相機拍出好看的照片。

計算，提升攝影體驗的有效方法

攝影師的心算，是為了實現更好的成像效果。而相機處理器的運算，則是在保證成像效果的前提下，降低拍照的難度。

這其實和我們今天所熟悉的計算攝影的目標是一致的——為了更好的拍照體驗。而計算攝影的魅力在於，其可以用有限的硬體發揮出無限的可能，這一點在谷歌Pixel系列手機上體現得尤為顯著。

在強大的計算攝影技術幫助下，谷歌Pixel一鳴驚人，以後置單攝的配置打敗了當時蘋果、三星等一眾傳統大廠的雙攝相機，成為2016年DxOMark評分最高的拍照手機。隨後的單攝Pixel 2再次登頂DxOMark，後來的Pixel 3、Pixel 4 以及Pixel 5，均以相對較弱的硬體，配合先進的計算攝影技術，提供了越級拍照體驗。

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到了今天，計算攝影已經成為了智慧手機的標配功能之一。一個沒有經過攝影技術培訓的小白使用者，利用一部手機，配合自動HDR、超級夜景、模擬大光圈等功能，也能拍出高質量的照片。

計算攝影技術，能讓谷歌Pixel以單攝的配置先後兩次問鼎DxOMark榜首。如果是相機配置高的手機，加上計算攝影技術，又會產生怎樣的化學反應呢？

最強自拍相機+計算攝影，自拍越來越好看了

自拍是近年來極為流行的拍照方式，在消費者自拍需求的驅動下，也催生了不少主打自拍的手機，部分配置激進的機型，前置主攝的畫素甚至已經超過了4000萬，帶來了旗艦級的自拍體驗。例如最近上市的自拍新機

vivo

S9，便擁有著前置4400萬畫素雙攝，同時還在螢幕頂部縫隙增加了兩顆柔光燈，硬體上來說應該是目前最強的自拍手機。至於其在計算攝影上的表現，我們可以結合實拍樣張的成像效果，做一些

演算法

層面的解讀。

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圖為vivo S9

vivo S9在計算攝影方面，帶來了全新的極夜人像自拍演算法，該演算法的亮點在於支援背景智慧識別功能，能夠將人臉與背景進行區分處理，讓人和景都呈現出最好看的狀態。

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極夜模式開啟前與極夜模式開啟後

LED柔光燈的加入，確實是讓vivo S9實現了更加優秀的自拍體驗。透過演算法的幫助，vivo S9能夠調整光源與人臉的相對位置，實現立體打光效果，提升自拍畫質的同時，也保留了人臉部分的真實感及立體感。

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補光前與補光後

vivo此次似乎是鐵了心要用計算攝影的方法，將這兩顆LED柔光燈玩出花來。其透過演算法，將柔光燈發出的光加入到了濾鏡中去，實現了閃光、派對等多種樣式的光線特效自拍效果。

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圖為蒸汽波光影效果

vivo S9在計算攝影領域的另一大創新是在將其自拍美顏演算法升級成了3D五重超質感美顏，實現了傳統點到點的2D自拍演算法向3D立體建模演算法的推進，在手機拍照後先建立一個虛擬3D人臉模型，然後貼合同樣3D繪製的素材完成立體美顏。因為獲得了面部的立體深度資訊，所以相機可以計算出鼻子的高度，並新增更加真實的陰影效果，從而提升自拍照片的立體感。

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美顏前與美顏後

經過大量側臉樣本的學習和精細的計算，vivo S9利用3D立體建模演算法首次實現了45度到90度的全面的側臉美顏功能，透過“隆鼻”、“縮嘴”、“縮下巴”等調整方式達成了側臉美顏的效果。

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隆鼻前與隆鼻後

源於vivo在拍照演算法領域的積累，vivo S9的雙攝自拍成像一致性也得到了保證，主攝和超廣角副攝的磨皮效果、人臉膚色等高度相似，並不會因為使用者切換了鏡頭自拍就出現白平衡翻車的情況。

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廣角前與廣角後

同時，超廣角自拍還有不少隱藏福利，例如可以將臉拍得更小，又或者是實現更好的多人自拍效果等。

從實拍的對比來看，我們可以肯定的是，頂級硬體和計算攝影的組合，所帶來的拍照體驗絕對是幾何式提升的。

計算攝影的傳奇，才剛剛開始

如果你喜歡晚上出門逛街，那麼你一定想過用手機拍下霓虹閃爍的街道夜景，又或者是和城市的地標建築拍一張自拍合照，但是手機光圈和CMOS限制了成像質量，出片率並不會很高。而現在，在夜景演算法的幫助下，用手機拍攝美麗的夜景也成為了可能。因為手機的CMOS尺寸太小，想要接近或者超過相機的成像效果，以目前的技術只能透過演算法最佳化。

從單攝到多攝，硬體的不斷升級，源於人們對手機拍照成像質量要求的不斷提升。而vivo對於計算攝影的演算法也在不斷地追求進步，目的是為了提供更容易拍出好看照片的體驗。從雙攝人像虛化到HDR逆光拍照，從超清夜景再到如今的3D五重超質感美顏，vivo的每一次演算法突破都能夠帶來拍照體驗的提升，這也是計算攝影的魅力之一。

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前置雙攝能夠為拍照演算法提供更大的空間

正如計算攝影先驅Marc Levoy 所言：“軟體定義相機或計算攝影相機的概念是一個很有前途的方向，我認為我們現在才摸到它的一點皮毛。隨著我們從一次只能拍一張的硬體主導的攝影向軟體定義的計算攝影這一新領域轉變，我認為這一領域的征途才剛剛開始。”

從前，人們常常說攝影是用光的藝術，隨著計算攝影技術的不斷髮展，未來攝影可能也是計算的藝術。希望手機廠商們能夠在影像演算法方面不斷進步，讓全民手機計算攝影的時代早日到來！