I ROBOT

发布日期：2014-10-13

我曾经看过一部Will Smith主演的电影，名字叫I ROBOT，中文一般翻译为“机械公敌”，内容是幻想未来人工智能使得机器人拥有了独立的意识，在服务人类的同时埋下了摧毁人类社会的祸根。类似的影片好莱坞很多见，对于人工智能的研究方兴未艾，我只是借用这部影片的名称来给自己的文章加个标题而已。

想到关于人工智能的问题源于拍摄照片的过程。我不知道在你拍照片的时候最常做的参数调整是什么。对我来说，大多数时候采用光圈优先模式（Av），经常需要调整的参数是光圈和曝光补偿——在这两者之间，应该说曝光补偿的调整远远多于光圈，几乎每次按动快门都需要做曝光补偿。

因为经常写一些与器材有关的文章，每每有新相机上市，我就要看一遍厂家对相机的介绍。在这其中，自动测光模块总是非常重要的一部分。总体上来说，现代相机最主要的部件就是感光元件、自动对焦模块和自动测光模块。随着技术的进展，相机的自动测光进步很大。然而，我不得不想到的一个问题是，对于如此先进的自动测光，为什么我还总是需要做曝光补偿呢？

假如你稍微关注一下相机产品页面对测光系统的描述，那么你很容易发现“智能”两字是所有厂商都强调的测光系统共性，原因在于光线条件的复杂性。从理论上来说，使得图像的直方图在明暗两极之间均匀分布是最佳的，也就是所谓的钟形分布。然而，这显然在大多数情况下并不可能。比如，拍摄亮度超出感光元件的感受范围怎么办？对比度很低又怎么办？由于光线条件千差万别，因此相机所决定的“正确”曝光完全依赖于制造商事先所编写的程序。例如，对于同样的光线条件，有的相机可能会带来高光溢出的自动测光结果，有的相机则会保留高光而使得照片整体亮度偏暗。我认为，这并不是说谁的测光更准或者不准，而只是相机制造商所采取的不同自动测光策略所决定的不同结果。

一个我经常喜欢举的例子——逆光人像。在强烈的逆光背景下，人脸的亮度与背景亮度形成鲜明反差。大多数相机的测光系统会倾向于保留高光细节，或者说保持高光溢出不至于太离谱，由此造成的结果通常是高光严重溢出，人脸却一片黑暗。这时候有经验的人会换用点测光以直接对脸部测光。但是，现代测光系统可以在一定程度上通过矩阵测光来帮助你完成这一“点测光”的功能。当相机识别到拍摄主体是人像，并且背景是天空等景物的时候，它就会自动调节测光系统，使得曝光更倾向于人脸，而不是保留你不需要的天空细节。这一过程是如何实现的？这就是所谓的“智能”。

首先，相机要能够识别什么是人脸。一般来说，相机会通过色相和轮廓来进行识别，一些相机的人脸识别自动对焦功能在实际操作中还是比较可靠的。其次，相机要识别背景。由于天空通常是蓝色和青色色相，同时缺少大量细节。当相机识别到一大片蓝色物体的时候，就会判断这可能是天空。如果当前拍摄对象是“人脸”加上“天空”的话，在反差很大的情况下，相机就会优先保证人脸的曝光，从而自动实现“点测光”的效果。

相机的这种判断是由设计师和工程师预先安置进去的，很多厂商将这种功能称为场景识别系统，因为相机能够识别不同的场景，体现出了相机的智能性。当然，这种智能是有界限的，同时你的操控方式也在一定程度上影响到相机智能的发挥。

假设在你拍摄的画面中有两个明暗区别很大的物体，但是位于同一平面上。移动相机的自动对焦框分别对这两个物体对焦后自动曝光，我想结果是你会获得两张曝光量不同的照片，现代相机的测光通常都采用“对焦-测光联动”的形式，即相机的自动对焦模块向自动测光单元反馈信息，然后由测光模块进行测光。自动对焦模块将反馈拍摄者的意图——什么是我的对焦主体，什么是我的兴趣点——然后由自动测光模块根据这些信息来“猜测”拍摄者的想法，并且对“主体”进行曝光。顺便提醒你的是，由于自动测光系统与自动对焦系统的联动，对于“对焦-构图”拍摄方式，如果你移动相机重新构图后对焦点所对的物体亮度与主体明显不同、并且没有锁定曝光，那么获得的测光结果会不准确。假如你有尼康相机，不妨尝试一下半按快门然后移动相机，曝光参数会不断变化，这是因为默认情况下半按快门在尼康是不会锁定曝光的。

说到这里我要回到开头，也就是我想到人工智能的原因。追焦和测光是两个最考验相机“智能”的领域，说到底是你需要相机来判断要追的是什么，要测的又是什么。尽管很惊讶于相机智能的快速发展，有时候采用人脸追焦效果好得让我讶异，可是面对相机在人和狗之间选择狗的情况也会很好笑——这样简单的问题，为什么这么复杂的相机就是判断不出来呢？

相机需要相当复杂的算法和程序来完成一个任务，保证合理的曝光。为此，厂商不断强化测光感应器的硬件性能，并且给予更好的算法保证。然而，这很多复杂的功能在许多时候对我来说只是转动几个曝光补偿转盘而已。进一步，即使在同一个情况下我的选择也可能不同。例如，我希望拍摄高调的逆光人像，或者我也可以选择拍摄剪影啊！

也许有一天我可以和我的相机对话，告诉我的相机，“这是我要拍的主体，给我拍成剪影”；或者，“保留高光，在高光不溢出的情况下给我最大曝光量”。当我前几天拍摄月食的时候，面对生光的月亮，我想我要一点点高光溢出以保证月亮本身不至于太暗。这时候，我怎么对相机说呢？“请给我一点点高光溢出”？这“一点点”相机能够理解吗？

上解剖课的时候，我曾经熟练地背过人脑的各个不同平面结构，对于所有的核团与神经传导束可以说倒背如流——我一点不吹嘘，那一年我拿的是特等奖学金。可是，我们对大脑究竟理解多少？越是复杂的、高级的功能，我们的了解就越少，人脑对于自然的认知能力，对于问题的处理方式，尤其是那种领悟力与觉悟力，我觉得当代医学科学的认识基本是零。计算机的发展日新月异，也许我们可以实现一条路径不一样的“人工智能”，然而要实现和人脑一样的“人工智能”，至少在今天看来还属于科学幻想的范畴。

所有的人工智能无非是程序与反馈，问题在于由人编写的程序与设定的反馈与人类的智能并不相同。计算机能够完成人脑无法完成的复杂计算，但是计算机在精确的同时却为“模糊”而苦恼，这种模糊的领悟力无疑是人脑与计算机的重大不同。

现代相机都在“自动”上面下功夫，尤其是入门级的相机，其原因无疑是要让新手能够依赖相机获得最好的画质。可是，深入摄影，就会知道所有自动功能最终都是辅助，是需要人去判断的。是否有一天我们可能完全依赖自动来实现拍摄，做到“所拍即所见”？我不知道是否有这一天。首先，站在今天的认识上，我认为“所拍即所见”是不可能的，原因也许需要另写一篇文章来论述。其二，假如相机能够完全替代摄影师的判断，老幼妇孺，哪怕文盲拿起一台相机都能拍出和你一样的水平，你还会喜欢摄影吗？至少，在可以预见的未来，这样的事情也是不可能的，所以你还是可以继续去喜欢摄影。

根据目前的科学认识，至少是我自己的认识，人脑与人工智能的区别是显而易见的。越深入学习摄影，你就越容易发现你相比相机的优越性。相机应该由你来控制，因为没有任何“人”比你更了解你需要的是什么，你想要实现什么，以及如何实现。但是，你需要了解你的相机，了解相机的对焦原理，了解相机的测光方式。不要抱怨相机测光不准，而是去摸透相机的脾性。再智能的相机终究也只是一个玩笑而已。我们都应该庆幸只要转动一下曝光补偿转盘就能解决相机经过复杂的思考却依然搞砸的问题，这充分说明人本身的价值，这也是带给我们乐趣的无尽源泉。