當(dāng)蘋果發(fā)布會(huì)正在被國內(nèi)外媒體吐槽“毫無新意”的時(shí)候，這個(gè)“心機(jī)Apple”很可能是在醞釀著一個(gè)大招。朋友圈頻繁曬自拍的時(shí)代，大眾對手機(jī)的拍照功能要求越來越高，而iPhone的拍攝性能也是這次“7家族”的一大賣點(diǎn)。事實(shí)上，iPhone的拍攝性能此前被認(rèn)為是其眾多優(yōu)勢之一，然而近年來，三星及其他安卓手機(jī)的圖像技術(shù)似乎有趕超蘋果的趨勢。
一直以來，蘋果軍團(tuán)正在絞盡腦汁地研究怎么讓人們用iPhone拍出更有美感，更清晰的照片。這次，iPhone7系列終于在此方面進(jìn)行了重大突破——首次推出雙攝像頭，蘋果甚至對此評價(jià)“這是我們迄今為止做出的最好的攝像頭”。
此次的iPhone7Plus版本搭載雙攝像頭，像素大小均為1200萬，其中一個(gè)為廣角鏡頭，另一個(gè)是長焦鏡頭；并且加入三軸光學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，都支持光學(xué)防抖；前置700萬像素?cái)z像頭，可實(shí)現(xiàn)2倍光學(xué)變焦和10倍的數(shù)碼變焦。
除此之外，這種雙攝像頭方案最大的亮點(diǎn)在于，在拍攝人物肖像時(shí)，可以模擬出單反相機(jī)的景深效果，凸顯人物細(xì)節(jié)，模糊和虛化背景。使用iPhone7Plus拍攝時(shí)，在保證主體清晰的同時(shí)，能夠營造出失焦模糊的背景效果。這種效果被稱為“焦外虛化”，往往只有單反相機(jī)才能夠?qū)崿F(xiàn)。有人將這種“模糊的魅力”稱作“靈魂的對焦”。
如何使一張照片達(dá)到背景虛化，前景清晰的效果？蘋果通過第二個(gè)攝像頭來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。特定的算法在完成前后景分析后，就會(huì)讓系統(tǒng)判斷出哪些是前景，哪些是背景，并且將前景分離出來，再對背景進(jìn)行一個(gè)虛化。
而這正是人工智能的用武之地。這里提到的人工智能不是傳統(tǒng)意義上的語音助手Siri，也不是谷歌用來自動(dòng)完成搜索或者掃描郵件的人工智能技術(shù)，而是一種計(jì)算機(jī)視覺的AI。這類似于Facebook能夠自動(dòng)識別人臉的功能，以及谷歌能夠識別照片上的貓的新型算法。這種AI技術(shù)能夠更簡單，同時(shí)也更有挑戰(zhàn)性地快速確定照片的主體，并且根據(jù)照片的主體對背景進(jìn)行虛化。正因?yàn)檫@種虛化是算法做出來的效果，因此更容易做出圓形的虛化背景燈光。
但是，對于機(jī)器來說，這是非常困難的。軟件通常只能識別出照片中一系列顏色的變化，但是算法是沒有主角和背景的概念的，他們無法識別出一朵云、一只貓和一只狗的不同。于是AI研究者想要使用機(jī)器學(xué)習(xí)來訓(xùn)練它們的這種能力。
這里所用到的技術(shù)被稱為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該命名來源于被稱為“回旋”的數(shù)學(xué)操作，并從人類大腦的學(xué)習(xí)原理中獲得靈感，更注重效率。當(dāng)計(jì)算機(jī)為兩張圖像建立相似度聯(lián)系時(shí)，它將為這些相似度分配權(quán)值。在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，所設(shè)定的目標(biāo)是訓(xùn)練機(jī)器，使之能夠識別所建立聯(lián)系之間權(quán)重的變化，以便于計(jì)算機(jī)能夠越來越精確地判斷圖像與圖像之間是否能夠進(jìn)行匹配。
比如，給一個(gè)軟件足夠多的貓的照片，這樣它就能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)，并且假以時(shí)日能夠識別出“像貓一樣”的照片。事實(shí)上，F(xiàn)acebook就正在利用這種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在幫助盲人把照片轉(zhuǎn)化為語音服務(wù)，谷歌也在自己的照片應(yīng)用中運(yùn)用到了這樣的技術(shù)，你可以在應(yīng)用中搜索“山”或者“海灘”等相關(guān)位置的詞語，系統(tǒng)隨即就會(huì)自動(dòng)把你找出所匹配的照片。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是調(diào)制、訓(xùn)練出來的，時(shí)不時(shí)還是很容易出錯(cuò)。它最需要的，就是訓(xùn)練。需要成百上千甚至幾百萬張圖像來訓(xùn)練，直到神經(jīng)元的輸入的權(quán)值都被調(diào)制得十分精確。
而對于蘋果來說，這似乎更簡單和實(shí)用。
新的iPhone7和雙攝像頭iPhone7Plus內(nèi)置的系統(tǒng)可以幫助鏡頭理解照片的內(nèi)容。一旦識別出目標(biāo)和背景，手機(jī)就可以自動(dòng)開始執(zhí)行任務(wù)。其中包括制動(dòng)調(diào)整曝光、對焦以及白平衡。
iPhone7所使用的新ISP圖像信號處理器的處理能力比之前版本了提高一倍，它可以通過特定的算法來了解到拍攝對象的更多信息，并據(jù)此對成像進(jìn)行深度處理。在人工智能的驅(qū)動(dòng)下，通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)檢測到目標(biāo)、設(shè)置曝光、焦距和白平衡。蘋果營銷總監(jiān)PhilSchiller表示，這種通過人工智能驅(qū)動(dòng)的ISP能夠在25毫秒中進(jìn)行最多1000億次的操作，比原先快了60%。
iPhone7Plus則更高能。它的雙攝像頭能夠捕捉不同的景深，創(chuàng)建一個(gè)深度圖，而這來自于之前蘋果的一項(xiàng)專利。在豎屏操作中，iPhone7Plus能夠提供類似于單反的三井效果，通過f/1.8的光圈調(diào)整，讓更多的光線進(jìn)入，達(dá)到主增強(qiáng)淺景深的對比效果。
值得一提的是，蘋果去年收購了一家人工智能的初創(chuàng)公司Perceptio，該公司的目標(biāo)是開發(fā)智能手機(jī)端的人工智能圖像分類系統(tǒng)，同時(shí)無需大量的外部數(shù)據(jù)。這符合蘋果對用戶數(shù)據(jù)利用最小化，將盡可能多的技術(shù)放在手機(jī)端的策略。
有媒體稱，這種拍攝技術(shù)正在幫助iPhone7成為市面上拍照效果最好的智能手機(jī)。而不管iPhone7系列的攝像頭是否真的如蘋果營銷主管菲爾·席勒（PhilSchiller）所言“你值得擁有”，也許它都在向我們揭示一個(gè)真理，那就是，手機(jī)硬件背后的智能軟件時(shí)代已經(jīng)到來。
01月07日 18:14
