1
當蘋果發(fā)布會正在被國內外媒體吐槽“毫無新意”的時候，這個“心機 Apple”很可能是在醞釀著一個大招。
朋友圈頻繁曬自拍的時代，大眾對手機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。事實上，iPhone 的拍攝性能此前被認為是其眾多優(yōu)勢之一，然而近年來，三星及其他安卓手機的圖像技術似乎有趕超蘋果的趨勢。
一直以來，蘋果軍團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，iPhone 7系列終于在此方面進行了重大突破——首次推出雙攝像頭，蘋果甚至對此評價“這是我們迄今為止做出的最好的攝像頭”。
此次的 iPhone 7 Plus 版本搭載雙攝像頭，像素大小均為1200萬，其中一個為廣角鏡頭，另一個是長焦鏡頭；并且加入三軸光學穩(wěn)定系統(tǒng)，都支持光學防抖；前置700萬像素攝像頭，可實現2倍光學變焦和10倍的數碼變焦。
除此之外，這種雙攝像頭方案最大的亮點在于，在拍攝人物肖像時，可以模擬出單反相機的景深效果，凸顯人物細節(jié)，模糊和虛化背景。使用 iPhone7 Plus 拍攝時，在保證主體清晰的同時，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”，往往只有單反相機才能夠實現。有人將這種“模糊的魅力”稱作“靈魂的對焦”。
如何使一張照片達到背景虛化，前景清晰的效果？蘋果通過第二個攝像頭來實現這個功能。特定的算法在完成前后景分析后，就會讓系統(tǒng)判斷出哪些是前景，哪些是背景，并且將前景分離出來，再對背景進行一個虛化。
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完成搜索或者掃描郵件的人工智能技術，而是一種計算機視覺的AI 。這類似于 Facebook 能夠自動識別人臉的功能，以及谷歌能夠識別照片上的貓的新型算法。這種 AI 技術能夠更簡單，同時也更有挑戰(zhàn)性地快速確定照片的主體，并且根據照片的主體對背景進行虛化。正因為這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 研究者想要使用機器學習來訓練它們的這種能力。
這里所用到的技術被稱為卷積神經網絡，該命名來源于被稱為“回旋”的數學操作，并從人類大腦的學習原理中獲得靈感，更注重效率。當計算機為兩張圖像建立相似度聯(lián)系時，它將為這些相似度分配權值。在卷積神經網絡中，所設定的目標是訓練機器，使之能夠識別所建立聯(lián)系之間權重的變化，以便于計算機能夠越來越精確地判斷圖像與圖像之間是否能夠進行匹配。
比如，給一個軟件足夠多的貓的照片，這樣它就能夠自動學習，并且假以時日能夠識別出“像貓一樣”的照片。事實上，Facebook 就正在利用這種機器學習技術在幫助盲人把照片轉化為語音服務，谷歌也在自己的照片應用中運用到了這樣的技術，你可以在應用中搜索“山”或者“海灘”等相關位置的詞語，系統(tǒng)隨即就會自動把你找出所匹配的照片。
神經網絡是調制、訓練出來的，時不時還是很容易出錯。它最需要的，就是訓練。需要成百上千甚至幾百萬張圖像來訓練，直到神經元的輸入的權值都被調制得十分精確。
而對于蘋果來說，這似乎更簡單和實用。
新的iPhone 7 和雙攝像頭 iPhone 7 Plus 內置的系統(tǒng)可以幫助鏡頭理解照片的內容。一旦識別出目標和背景，手機就可以自動開始執(zhí)行任務。其中包括制動調整曝光、對焦以及白平衡。
iPhone 7 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，并據此對成像進行深度處理。在人工智能的驅動下，通過機器學習技術檢測到目標、設置曝光、焦距和白平衡。蘋果營銷總監(jiān) Phil Schiller 表示，這種通過人工智能驅動的ISP能夠在25毫秒中進行最多1000億次的操作，比原先快了 60%。
iPhone 7 Plus 則更高能。它的雙攝像頭能夠捕捉不同的景深，創(chuàng)建一個深度圖，而這來自于之前蘋果的一項專利。在豎屏操作中，iPhone 7 Plus 能夠提供類似于單反的三井效果，通過 f/1.8 的光圈調整，讓更多的光線進入，達到主增強淺景深的對比效果。
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，該公司的目標是開發(fā)智能手機端的人工智能圖像分類系統(tǒng)，同時無需大量的外部數據。這符合蘋果對用戶數據利用最小化，將盡可能多的技術放在手機端的策略。
有媒體稱，這種拍攝技術正在幫助 iPhone 7成為市面上拍照效果最好的智能手機。而不管 iPhone 7系列的攝像頭是否真的如蘋果營銷主管菲爾·席勒（Phil Schiller）所言“你值得擁有”，也許它都在向我們揭示一個真理，那就是，手機硬件背后的智能軟件時代已經到來。
Via The Verge
推薦閱讀：
透過Facebook Moments應用，LeCun帶我們瞻望計算機移情能力
雷峰網原創(chuàng)文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
