计算摄影:一言难尽却无可置疑的未来

前天的文章谈到了最新的一些旗舰手机，我今天想继续说一说关于计算摄影的问题。虽然受限于手机的体积，手机镜头在光学成像上无法达到同尺寸感光元件便携相机的水平，但是依靠强大的计算能力，手机完全可以通过数据处理来弥补这一问题。因此，我相信手机摄影的提升空间依然非常大，未来手机所能实现的影像能力将远远胜于目前以索尼RX100系列为代表的高端便携相机。

我们在手机上看到了感光元件面积1英寸的广角镜头和感光元件面积1/1.5-1/2.0之间水平的长焦镜头，以及类似华为P60那样的可变光圈设计。在硬件水平上，手机的光学元件和感光元件业已达到了至少“完全够用”的水平。手机摄影的提升空间在于图像处理能力，这既依赖于算力的提升，也有待于厂家对色彩和图像品质更深的把握。

我前天说过，作为一名长期的华为用户，至少我在这次更新手机的时候不会买华为，重要的原因就在于华为的图像渲染。而P60的发布会则强化了我这些年对华为在影像认识方面的某种观念，即过度强调技术所能实现什么，却没有用艺术的理论去研究成像，以及倾听用户的问题究竟在哪里——当然，也可能绝大多数用户并不会如摄影师和摄影爱好者一般关心这些问题。这就引出了另一个问题，作为行业引领者，究竟希望引领什么？

我不认为手机用户的问题在于拍摄月亮。拍摄月亮，尤其是本次发布会所说的“月色”对于摄影者来说并不是简单的问题。很显然，因为动态范围的限制，这类照片必然是多幅合成的结果。如果华为手机可以不分场景获得类似的效果，那本身是值得赞扬的。问题在于，即使P60能够获得出色的“月色”照片，它也不能缓解P20 PRO和P30 PRO最困扰我的问题，即过于主动地介入照片的风格化，却不给拍摄者留下空间或者选择。他就像一个ADHD的孩子，总是有些毛手毛脚，不顾及别人的感受。

在下面这个用以和iPhone 14 PRO MAX比较的例子中，毫无疑问大家都更喜欢P60的图像。但是，只要你有那么一点摄影常识，就知道实际场景更接近iPhone 14 PRO MAX的画面，而这幅画面本身也一定是iPhone 14 PRO MAX通过计算获得的——对于期望手机“直出”的用户，在这样的场景下手机是不可能“直出”的；而且我本人欣赏手机通过多幅画面合成突破其硬件的制约，毕竟这是让不可能成为可能的事情。P60的画面采用了更为深入的计算，包括智能识别了画面的主体（人像）并且针对人像调整了局部的亮度、白平衡，可能还有锐度等等。这并没有错，问题在于当系统无法准确识别拍摄者的意图（比如主体）或者识别场景不准确的情况下，就可能会带来灾难般的结果。这时候，你就会更喜欢iPhone 14 PRO MAX的成像，尤其当你试图通过软件进行后期处理时。

可能有人认为我是带着传统图像处理的眼光来评判这一问题的。恰恰相反。在我看来，传统数码相机是一台信息采集工具。你的相机记录下最佳数据（RAW），你在后期处理中对RAW进行解码，并且通过影调和色彩调整，保留下那部分你需要的数据，形成最终的照片——但是，这并不意味着传统数码相机不需要计算摄影。很多年来我们一直在说RAW水平的ETTR，为什么相机不能实现？更进一步，对于高反差场景，如果相机能够自动进行多幅曝光并将其拼合到一个RAW文件里，我会非常欢迎这样的“操纵”——而我对手机摄影的观点与此不同。我希望手机成为一台自动的信息采集与加工工具。我很厌倦在户外或者在休闲的过程中打开任何图像处理软件——无论Lightroom还是Snapseed——我希望手机可以直接输出我感觉“凑合”的照片，这也和手机感光的特点有关——用电子技术弥补光学的不足。

理论上来说，对于静态画面，感光元件尺寸和通光量的不足，都能通过后期处理加以改善。我们比较熟悉人像模式所常用的虚化算法、局部提亮和局部柔化等操作。实际上，真正提升手机拍摄画面质量的是多幅合成的算法。多幅照片合成能够解决动态范围不足的问题（HDR）、大幅改善噪点问题（AVERAGE）、创造景深效果（虚化或者景深合成）。动态画面虽然复杂，然而对于可以预知的运动，或者有足够重叠计算区域的场景，都有实现的可能。Photoshop的对象选择工具和Lightroom的蒙版工具已经实现了极为实用的结果，手机无非是将这些过程内置化并且自动化——听说过Labs on Chip的概念？

因此，手机拍摄画质和拍摄可能的提升，总是硬件与计算两者的结合。软件与计算对手机摄影的体验和结果的影响，要远远大于数码相机——这并不是说后者不受软件的影响。我最早撰写的关于摄影的教程，就是尼康优化校准教程。相机所使用的类似“优化校准”和“照片风格”体系，就如今天手机厂商所宣称的自己或者联名的色彩系统一样，是帮助你通过合适的设置来获得满意的直出效果。如果你希望手机直出可以尽可能达到你所希望的效果，那么不但你要了解手机对照片处理的逻辑，你还需要有厂商能够开发合理的逻辑，并且愿意将逻辑分享给你——我十余年如一日反复强调这个观点，要使得直出达到和RAW+人工后期相近的效果，你需要的知识和努力都将成倍增加。而手机厂商要做的，则是降低这一努力，尽可能消除消费者与技术之间的隔阂。

很有意思的是，虽然P60的发布会强调了f/1.4主摄和f/2.1长焦在进光量相比竞品的“巨大”优势——另一个在我看来华为“自证”的“宣称”。不过如果在f/1.4和1英寸之间做选择，我绝对选择后者。如你有兴趣，我们可以日后来聊这个话题——但是所有的案例几乎都来自于计算而不是硬件。

下面是一个很有意思的举例。在3Lux的照度下，余总认为华为的成像效果是“一拍即得”。实际上，无论P60的结果还是iPhone 14 PRO MAX的结果，都远远不是人眼所见，因为这可是3Lux的照度啊！华为与苹果均进行了计算，大概率是许多照片的叠加，然后进行了相应影调与色彩修正。并不是说硬件没有影响，只是这样的结果绝非单纯硬件所可以获得。使用24mm f/1.4镜头，在同样的场景下你也必须通过三脚架进行长时间的曝光。因此，手机能够在手持下获得这样精彩的结果，无论华为还是苹果，都是消费者所欢迎的。

问题在于，这个案例是否说明P60的成像好于iPhone 14 PRO MAX？完全不能。在我看来，这只能说是两者采用了不同的风格取向。因为这些年我们已经见多了从阴影到高光分毫毕现的技术审美，而在后期处理中我发现最容易犯的错误就是“白天黑夜，千篇一律”。将暗夜拍成白昼确实能够体现技术实力，但是在呈现细节的同时不失暗夜的格调，需要更上一个层次的审美与技术。如果站在摄影审美的角度来看，在这个案例中，无论华为还是苹果，离一张满意的照片，还都有很大的距离。但是当你希望把照片导入Lightroom的时候，你会更喜欢iPhone 14 PRO MAX，我想只要懂后期处理的人都会明白这个道理——后期处理需要的是空间。

我用华为手机那么多年，直观的感受就是其输出图像的“过”——过度HDR、过度饱和、过度偏色、过度反差、过度锐化——“过”是目前手机成像的主要问题，不过我觉得华为有点越走越远的嫌疑，因此打算试试其他品牌的运气。尽管如此，我相信在美颜和滤镜的旋风刮过之后，计算摄影将能继续大幅提升手机摄影的品质，并且带来更多可以专业操控的参数和风格，真正成为性能强大的相机。虽然我对可换镜头相机的热爱可能永远不会改变，不过我同时相信，计算摄影确实有很大的概率去弥补光学系统的不足，最终使得手机大小的设备在性能上能够接近完全取代今日的全画幅可换镜头相机。

在本文最后我实在忍不住想吐槽一句：

请问究竟是什么光源能够带来1400K的环境光色温？不过说实话我也不太理解，在1400K的环境色温下，苹果和三星为什么会拍出白平衡偏蓝的照片？是纯属胡猜的吗？

计算摄影，真是一言难尽啊！