偶遇白宮首席攝影師,他這樣評價 iPhone XS 的拍照效果

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除特別說明外,所有照片均為 Pete Souza(白宮首席攝影師)拍攝

本文獲得合作媒體 36 kr 授權轉載。原文出處為 Medium,作者 Lance Ulanoff 。原文標題 <Inside Apple’s iPhone XS Camera Technology>

為雷根和歐巴馬拍過照的人,如何評價 iPhone XS ?

蘋果為最新的成像系統傾注了頗多心血,需要硬體、軟體、神經引擎和數以兆計的處理器計算,才能生成與單眼反光相機效果相當的照片。

就在蘋果發表了一大堆新款 iPhone 和令人印象深刻的拍照功能後的幾分鐘,我偶然發現著名攝影師 Pete Souza 在蘋果公園遊客中心外面。

看到他身邊沒有粉絲簇擁著,我還真有點詫異。我是相當欣賞 Souza 的攝影技巧和智慧的,見到他隻身一人,我決定試探性地接近這位曾為兩位總統--羅納德.雷根(Ronald Reagan)和歐巴馬(Barack Obama)任上拍過照的人。

「對不起,請問你是 Pete Souza 嗎?」

 Souza 正盯著他的 iPhone ,想弄清楚 Lyft 司機在哪兒接他。他抬頭看了看,在午後明媚的陽光下瞇著眼睛說:「是的。」

 Souza 後來在電話中告訴我,他是被蘋果公司邀請參加 iPhone XS 發表會的,但不知道發表會內容。「我想,管他的,我還是去吧!」他說。

在遊客中心外, Souza 和我開始就蘋果公司推出的 iPhone XS 、 XS Max 和 XR 的新拍照功能交換意見。

 iPhone XS、XS Max 的雙鏡頭與 iPhone X 的配置基本相同:雙 1200 萬像素鏡頭垂直排列,主鏡頭為 F/1.8 的廣角鏡頭,副鏡頭為 F/2.4 的長焦鏡頭;還有一顆 700 萬像素前置原深感鏡頭。但這些配置都基於新的圖像感測器、鏡頭和全新的圖像訊號處理器--所有這些,都是全新 A12 仿生晶片組的一部分。

和我一樣, Souza 也對最新的人像模式感到驚訝,這種功能可以讓你在拍照後,無論是前置還是後置鏡頭,都能調整焦外成像效果(即背景虛化)。他告訴我,他認為消費者不會注意到界面上的光圈數。

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蘋果居然會在深度編輯中加入光圈數

後來,在電話裡, Souza 說:「我想大家可能會用它,但不可能真正理解。」他補充道,消費者會在使用中理解其結果。

蘋果全球行銷高級副總裁 Phil Schiller 在被我問及為何決定在深度編輯界面中加入光圈數時表示:「我喜歡這個決定,這是團隊上下對攝影藝術表示的一份尊敬。」

消費者在手機和照片編輯 app 中看到的數字,將不僅僅是老式的、單眼反光相機式的光圈調節, Schiller 告訴我,蘋果設計了一個精確的模型來模擬光圈數下物理鏡頭的行為。

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注意背景虛化

在物理相機中,較大的光圈係數表示較小的進光量,也就意味著較小的景深。換句話說, F/1.4 光圈會把焦聚在人臉部,而模糊掉背景。 F/16 光圈則幾乎沒有景深。

最早能​​拍攝出這種照片的智慧型手機出現在 2016 年,當時 iPhone 7 Plus 的人像模式利用其雙鏡頭系統捕捉到的兩張照片,創造出一種背景虛化的效果。對於 iPhone 業餘攝影師來說,這本身就是一項突破性的創新,它將普通的人像照片轉換成高畫質的工作室照片,使前景物體清晰並模糊了後景。

精益求精

新的 iPhone XS 和 XS Max 功能更為強大。蘋果軟體副總裁 Marineau-Mes 解釋說:「我們把透鏡模型轉化成數學模型,並將其應用到圖像上。除了我們沒有人在做這件事,其他人只是想辦法模糊背景。無論你是用 iPhone XS 的 700 萬像素前置鏡頭自拍,還是用 iPhone XS 或 XS Max 雙鏡頭系統拍照,還是用 iPhone XR 的 1200 萬像素後置鏡頭拍照,處理效果都相當不錯。

偶遇白宮首席攝影師,他這樣評價iPhone XS 的拍照效果
使用 iPhone XS Max 拍攝

蘋果的深度編輯更加引人注目,在傳統和單眼反光攝影中,光圈的每一次調整都必須與曝光設定的相關調整相適應,而如今,蘋果可以做到讓你在不接觸曝光的情況下調整拍攝後的光圈。

 Souza 在華盛頓特區的自然歷史博物館試過 iPhone XS 。當他對博物館的早期人類頭顱進行拍攝時透過玻璃進行拍攝,結果令人印象深刻。他告訴我說,深度編輯功能「非常好,非常好」。

「我會把它和我用的 Canon 相機相提並論,效果真的棒極了。」他補充說。

 Souza 是 iPhone 的粉絲,除了早年的翻蓋機之外,從沒用過其他品牌的手機。他表示自己在拍攝歐巴馬雖然幾乎總是用單眼相機,但他總是用 iPhone 拍攝更隨意的照片。他說:「我拍了幾百張雪景,沒有拍人,都是用 iPhone 拍的。」

顯然,專業攝影師知道智慧型手機攝影的侷限性。即使有了多鏡頭、遠攝功能和後處理功能,也很難取代 35mm 全畫幅感測器和 55mm 的鏡頭。

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使用 iPhone XS Max 拍攝,無濾鏡,無修圖

但這並沒有阻止蘋果的努力。蘋果公司多管齊下,試圖讓數以百萬計的用戶都能擁有專業水平的攝影能力。

「我們不像一家硬體公司,也不像軟體公司,而是一家系統公司,」蘋果相機硬體高級總監 Townsend 說,並強調了蘋果在眾多消費電子產品領域取得成功的標誌:「從設計到開發,從硬體到軟體,幾乎所有的事情都可以掌控,我們有能力設計所有的東西。」

協同與創新

蘋果之所以能做到這一點--尤其是在成像這樣複雜的系統中--部分原因在於,運行良好的零件並不總是能夠很好地協同工作,而蘋果對第三方合作夥伴定制零件的偏好是眾所皆知的,但它還不止於此。如果合作夥伴表示自己無法達到蘋果的要求,蘋果就會聘請相機製造工藝的專家。而且蘋果的硬體和軟體團隊一直定期開會,就是為了保證 iPhone XS 等新硬體能有夠傑出的相機功能。

「我們的要求不是一般的高,」Schiller 笑著說。

事實證明,這種跨部門的協調對 Smart HDR 蘋果圖像處理皇冠上的又一顆寶石的開發至關重要。

在傳統的 HDR 中,曝光不同的兩張圖像分辨用來在暗區和亮區捕捉細節。即使在最好的 HDR 圖像中,也會有一些細節(或者很多)遺失,或者最終合併的圖像效果大打折扣,尤其是在動作照片中。此外, HDR 可能會帶來一些快門延遲,這意味著運動攝影幾乎是不可能的。

在我用 iPhone XS 和 XS Max 進行的測試中, Smart HDR 在具有挑戰性的情況下拍出了高質量的圖像。

正如 Schiller 在演講中所說的,每一張照片都有數兆次的運算,使得這一切成為可能,主要靠的還是 ISP 和它的高處理能力。

 Marineau-Mes 向我解釋道,相機在三十分之一秒內,在不同的曝光條件下捕捉一對圖像。這些訊息被傳到 A12 中,後者迅速開始分析圖像。

 Smart HDR 不會就此止步。 Marineau-Mes 說:「一切都是在幾百毫秒內發生的。」

在 A12 晶片內部有一個引擎,它不僅可以分析圖像的曝光,還可以分析離散的圖像元素,也可以辨識臉部特徵。如果系統檢測到運動,它會查找具有運動最清晰圖像的那一幀畫面,並將其添加到圖像中。

當天早些時候,蘋果公司給我看了一張照片,照片上是一個人站在湖裡。他背光,只能看到剪影。他在甩頭髮,水花四濺,飛向空中。如果我想用單眼相機拍出這麼一張照片,快門速度至少要設置到 500fps ,然後把光圈稍稍調小保持一些景深,還要提高 ISO 來加大進光量,這可能會形成很多顆粒。

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蘋果公司的相片樣本

然而,這張照片是用 iPhone X 拍攝的。

「我們設定了一個參考幀,並融合了來自多個幀的訊息,」Marineau-Mes 說。我看到的圖像是多幀合成的。其中一些幀包含了最終圖像的片段,比如完美的頭髮和水。

他解釋說:「如果你有一大堆差不多的圖像時,你可以把它們逐漸疊加起來,慢慢就會得到越來越棒的效果、細節越來越好的照片了。」

 Marineau-Mes 說,要想獲得這樣的效果,就需要非常強大的圖像訊號處理器和神經網路引擎,以及一個能夠保證進行所有這些處理功能的強大的 GPU 和 CPU 。

在你按下 iPhone 相機應用程式的虛擬快門按鈕之前,所有這些繁重的工作就開始了。 Schiller 說,用戶在 iPhone XS 、 XS Max 和 XR 螢幕上看到的與最終圖像沒有太大區別。

當我問道收集這麼多訊息對最終照片的大小意味著什麼時,他們告訴我,蘋果的 HEIF 格式會提供更高的圖片質量,但文件大小會更小。

有時,蘋果公司的工程師們幾乎是偶然地獲得了更好的圖像技術。去年,蘋果公司推出了「閃爍檢測」(flicker detection),它可以尋找光源刷新頻率,並試圖減少靜態和影片圖像中的閃爍。 Townsend 說,雖然白熾燈和螢光燈的刷新頻率是一致的--這使得計算曝光時間變得很容易,但是現代的 LED 燈可以在所有不同的頻率下工作,尤其是那些改變顏色的頻率。

今年,蘋果工程師擴大了辨識頻率範圍,進一步減少了閃爍。然而,在這樣做的同時,他們意識到現在也可以立即識別出太陽在照片中的位置(湯森指出,「太陽不會閃爍」),並立即調整自然光線的白平衡。

「我們的工程師們正在研究這個,他們發現了額外的訊息。所以,這是我們從閃爍檢測中得到的好處,」Townsend 說。

影片和未來

所有這些圖像捕捉努力也延伸到了影片領域,在拍攝中,系統會對每一幀進行分析,輸出高光和暗部細節更優的影片。

我突然想到,如此集思廣益之下,蘋果可能會把深度編輯器應用到影片上。但當我問 Schiller 這個問題時,他只會說,蘋果不會對未來的計劃發表評論。

無論是影片還是照片,最終的結果都是蘋果,或許還有智慧型手機相機攝影的一個新高潮。 Townsend 告訴我說,公司收到了電子郵件,人們表示「不敢相信能拍出這樣的照片。」

 Townsend 說:「我們為生活在真實中的人製作相機。他們希望自己的照片是一幅美麗的畫,僅此而已。」

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Pete Souza 和我

 Souza 的作品《Shade》講述了歐巴馬和川普政府之間的拍照對比,該書於今年 10 月開始發售。「我一直都驚訝於用 iPhone 你能離你的拍攝目標這麼近。就最小對焦距離而言, iPhone 比單眼反光相機要好,除非你隨身帶著單眼的微距鏡頭。」

那天早上, Souza 印出了兩張他用 iPhone X 拍攝的照片。他說他認為這兩張照片看起來像是用單眼拍出來的。

我問了 Souza 最後一個問題:如果未來哪個總統繼續欽點他來拍照,他是會用 iPhone 拍官方照片,還是繼續用單眼拍?

「單眼,」他回覆我說,也許打破了蘋果公司的期待,「不過我還是會跟過去一樣,在 Instagram 上發一些用 iPhone 拍的照片。」

從單眼換到 iPhone ,再從 iPhone 換到單眼,蘋果公司也一定不希望看到 Souza 和其他攝影師總是這麼手忙腳亂。

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