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「爱范儿」他创造了计算摄影 要为每台手机安一个“Pixel相机”爱范儿2020-07-31 07:20:140阅

迄今为止我们测试过的最佳智能手机相机——DxOMark
2016 年的智能手机市场 ， 每一家都在摩拳擦掌 ， 准备大展身手 ， 但任谁都想不到是 ， 那一年手机拍摄领域最亮眼的既不是 iPhone 也不是三星 ， 而是 Google 自研的 Pixel 。
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图1/19之后 Pixel 2 推出时 ， 同样的情况再次上演 ， 只用单摄的 Pixel 2 超越了同期大量双摄旗舰 ， 登顶 DxOMark ， 还带来了人像模式 。 此后的 Pixel 系列也一直维持同样的策略 ， 它的相机物理硬件并非最强 ， 但在手机摄影领域却有着不俗的表现 ， Pixel 3 带来了夜景模式、Pixel 4 带来了天文摄影 。
Marc Levoy 作为 Pixel 相机团队的首席工程师 ， 正是幕后推动这一切的主要推手 ， 用现在流行的话来说 ， Marc Levoy 用计算摄影 ， 改变了潮水的方向 。
与 Google 相遇
Levoy 原本就是一位摄影爱好者 ， 在他的个人网站上还能看到不少他拍摄的照片 。 而他和 Google 的相遇则要从斯坦福大学说起 。 1990 年 ， Levoy 进入斯坦福大学计算机科学系 ， 主要教授计算机图形学、数码摄影、艺术科学等课程 。
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图2/19▲ Marc Levoy1993 年 ， Levoy 借了一些磁盘驱动器给博士生 David Filo 和 Jerry Yang ， 他们用磁盘等工具建立了一个互联网目录网站 ， 这个网站之后被称为 Yahoo 。 同为博士研究生的拉里?佩奇（Larry Page）和谢尔盖?布林（Sergey Brin）则在离 Levoy 办公室两扇门远的地方研究互联网索引 ， 后来他们创立了一个搜索网站——Google 。
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图3/19▲ Google 创始人拉里?佩奇和谢尔盖?布林拉里?佩奇和 Levoy 的研究生公用一个办公室 ， 而谢尔盖?布林则是 Levoy 的计算机图形课上的学生 。 在斯坦福 ， Levoy 几乎是目睹了互联网的崛起 ， 而由于他和 Google 创始人的师生关系 ， 渐渐与 Google 有了越来越多的联系 。
拉里?佩奇和谢尔盖?布林离开斯坦福创立 Google 后 ， 很快投资了一个由 Levoy 主导的研究项目 CityBlock， 通过拍摄视频并将其复制到图片中 ， 再通过计算处理等方式复原实际场景 ， 也就是后来被 Google 商业化的 Google 街景项目 。
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图4/19Levoy 在计算摄影领域上的深厚造诣令 Google 团队十分钦佩 ， 以至于 Google X 实验室遇到问题时第一时间想到了这位斯坦福教师 。 当时 Google X 正在研究一个名为 Google Glass 的产品 ， 旨在推出一款可穿戴的‘计算机’ ， 而这台计算机将以眼镜的形式出现 。
据 Google X 实验室发布的博客 ， 由于 Google X 选择了眼镜这种可穿戴式的产品形态 ， 对硬件的要求极高 ， 就算是手机中常见的微缩型相机硬件模组 ， 应用到 Google Glass 上还要保持较好的拍摄效果 ， 也并非一件简单的事 。
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图5/19▲ 早期的 Google Glass 原型既然通过硬件实现很难、或者说几乎不可能 ， 是不是应该换一种思路 ， 用软件来解决呢 。 就这样 ， Google X 找到了计算摄影领域的专家 Levoy 帮忙一起解决这个问题 。
最终 Levoy 和 Google X 团队研究出了一种名为 HDR 成像的算法 ， 即快速拍摄多张图片 ， 并通过计算处理合成出高质量的图片 。 多张合成的方式可以更好的渲染暗部细节 ， 同时又能保证高光处保持更高的清晰度 。
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图6/19与 Google X 合作期间 ， Levoy 自己还制作了一个 App——SynthCam ， 同样是通过合成计算的方式 ， 让使用微缩相机模块的手机也能模拟单反 ， 实现拍摄主体之外内容逐渐模糊的效果 。
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图7/19▲ Levoy 用自制软件 SynthCam 拍摄的图片尽管以现在的眼光来看 ， 效果并不算特别好 ， 但在当时已经是手机摄影领域的一次新突破了 。
对于计算摄影极强的兴趣 ， 也促进了 Levoy 从斯坦福退休后加入 Google。
Pixel 系列 ， 计算摄影的新起点
2014 年 ， Marc Levoy 从斯坦福退休 ， 进入 Google 成为全职员工 ， 并担任了 Google 内部最具影响力的部门之一 Google Research 的领导人 ， 主要负责研究计算摄影领域相关的事项 。
在和 Google X 实验室合作时 ， Levoy 就意识到了 HDR 算法能应用在智能手机上 ， 毕竟 Google Glass 和智能手机都是移动终端 ， 便携性是优势 。


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