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【計算攝影】的興起與【像素戰爭】再臨

無可否認,智能手機攝影的確改變了世界,市場上,傳統相機節節敗退,小形相機市場空間被大幅壓縮,技術上,加上AI在圖像應用的飛躍進展,【計算攝影】(Computational Photography)成為當今熱門詞,藉著運算能力按年升級,攝影的重點,由光學,慢慢的更看重後期運算。

iPhone Pro 11 的三鏡示,其實三支定焦鏡模擬變焦鏡的轉換,也是用計算方式解決光學難題的方法。

在從前世界,光學是攝影最核心,(感光元件)底大一級壓死人,鏡頭品質定成敗,當然,光學技術成仍然重要,事實上,各家感光元件生產商也在技術上技升,令相對小的面積下,也可以有更好成像,如背照式感光元件能提升進光量,如三星的ISOELL在像素間加入柵格,減少互相干擾,都是以技術突破物理限制的產品。傳統上的數碼攝影,較多是將真實世界數碼化保存,當然,當中會有銳化,降嘈等等運算,但某程度上,也是黑房技術的現代數碼版。

【計算攝影】就是將運算和算法直接作為攝影一部份,跟光學系統協作,舉個例子,借由視像辨識,可以將照片中不同部份,作出相應降嘈,銳化,調色,又或者如HDR般將多張照片合拼分析處理,從以得出一張普通相機拍不出來的照片。
計算攝影中,大家最熟悉的可能是HDR,事實上HDR很早已有,問題是,從前電腦處理力,難以做到即時成像,依賴後期製作,但隨著晶片和算法大幅改善,如來年高通的S865中的Spectra 480 ISP,號稱可以對應每秒20億畫素處理效率,這是十年前無法想像的。

進入數碼攝影初期,各廠曾經出現像素戰爭,大家不停提升像素數量,像素數字,成了宣傳重點,到了近年,突破千萬像素後,開始慢了下來。
想不到,更高處理力,亦促進了像素戰爭再臨,高階智能手機感光元件,為了平衡體質,和單像素進光量,在1200萬像素中停留了好多年,如iPhone自2016年起到今年的2019年,也是採用1200萬像素主攝,Samsung也是自S7開始已經是1200萬主相機,到今年的S10,還是。

雖然在不同感光元件還是有像素提升,但主題思想,旗艦手機的主鏡像素落在1000至1200萬左右,看Huawei P30的四千萬像素很高,基本上主要是輸出四合一的一千萬像素照片,可見在目前限制下,特別是感光件難以大幅加大,1000-1200萬像素是較平衡的選擇。

但2019年,超高像素不停興起,6400萬,甚至一億像素手機開始發佈,又為什麼呢?個入覺得有三點原因。首先,是智能手機市場已很成熟,甚至飽和,各廠商要拿出一些綽頭令用戶覺得產品大有進步,從而提升買氣。其次,如前所提及,處理能力上升,令處理像素能力大大提升,可以容許分割更多像素,在光度充足下,拍下更仔細的照片。

第三點,最重要,是【計算攝影】依賴更詳細的數據,加上多點合一運算成熟,克服了從前像素高,單點吸光力過低的缺點,同樣是1000萬像素照片,像素四合一而來的和單點較大的,前者理論上應該有更多數據可用,更方便後期運算,高像素感光件的價值不獨在於輸出更高像素,而是能收集更詳細的資訊,提升計算成像品質。

總的而言,計算攝影,不是聽來很炫很時尚的創新,卻跟所有改變世界的進步一樣,是人類智慧累積多年再爆發的成果,幾乎肯定,它就是攝影未來,除了手機,可能專業相機都會陸續加強計算,而隨著近年AI應用進步加速,【計算攝影】未來無可限量,可能會出現我們今天無法想像的拍攝效果,實在令人期待。

最後,送上一段參考影片給大家:

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