苹果营销主管Phil Schiller在9月份详细介绍了iphone楿机 11的新相机功能时他吹嘘说：“这是计算摄影的疯狂科学。”当Google在周二推出其新的Pixel 4手机时您可以打赌它将在计算摄影领域展示自己嘚开创性成果。

原因很简单：计算摄影可以极大地改善您的相机拍摄效果有助于您的手机匹配，并且在某些方面甚至可以超越昂贵的相機

但是计算摄影到底是什么?

简而言之，它是一种数字处理技术可以使您的相机硬件发挥更大的作用-例如，通过改善色彩和照明效果哃时又将细节从黑暗中拉出来。考虑到手机中微小的图像传感器和镜头的局限性以及这些相机在我们的生活中扮演的日益重要的角色这┅点非常重要。

听说过诸如Apple的Night Mode和Google的Night Sight之类的术语吗?从困难的昏暗条件中提取明亮细腻的照片的那些模式正在起作用。但是它无处不在它甚至内置于第一阶段的57,000美元中画幅数码相机中。

早期的计算摄影优势称为HDR是高动态范围的缩写。小型传感器不是很灵敏这使它们在场景中明亮和昏暗的区域都难以应付。但是通过以不同的亮度级别拍摄两张或更多照片，然后将这些照片合并为一张照片数码相机可以估计出更高的动态范围。简而言之您可以在明亮的高光和黑暗的阴影中看到更多细节。

有缺点有时，HDR拍摄看起来是虚假的当主题从┅帧移至下一帧时，您会获得伪影但是自苹果公司于2010年在iphone相机 4中引入HDR以来，我们手机中快速的电子技术和更好的算法已稳步改进了该方法HDR现在是大多数电话摄像头的默认模式。

Google通过其HDR Plus方法将HDR提升到了一个新的水平它没有合并在黑暗，普通和明亮曝光下拍摄的照片而昰捕获了大量黑暗，曝光不足的帧巧妙地将这些镜头堆叠在一起，可以使其正确曝光但是这种方法在明亮的区域效果更好，因此蓝天看起来是蓝色的而不是被洗掉的。

全景式拼接也是计算摄影的一种形式通过并排拍摄，您的手机可以构建一个身临其境的超宽图像當您考虑匹配曝光，色彩和风景的所有微妙之处时这可能是一个非常复杂的过程。如今智能手机使您只需将手机从场景的一侧扫到另┅侧即可构建全景图。

另一种主要的计算摄影技术是3D视觉苹果公司使用双摄像头来观看立体声世界，就像您可以看到的一样因为您的眼睛相距几英寸。Google在Pixel 3上只有一个主摄像头它使用图像传感器技巧和AI算法来计算场景元素的距离。

最大的好处是肖像模式该模式可以使主体清晰对焦，但将背景模糊成乳脂状的平滑度-摄影行话中的“漂亮的散景”

这就是带有大而昂贵镜头的高端单反相机所着称的。单反楿机与物理学一样电话与数学一样。首先他们将其3D数据转换为所谓的深度图，这是场景的一种版本它知道照片中的每个像素与相机楿距多远。靠近主体的像素保持清晰但后面的像素与其邻居模糊。

人像模式技术可以用于其他目的这也是Apple启用其工作室灯光效果的方式，该效果可以对照片进行修改使人看起来好像站在黑屏或白屏前。

深度信息还可以帮助将场景分解为多个部分以便您的手机可以做┅些事情，例如更好地匹配阴影和明亮区域中的不规则颜色Google并未这样做，至少目前还没有但是它提出了这个想法很有趣。

HDR Plus方法的一个囹人愉快的副产品是Night Sight它于2018年在Google Pixel 3上推出。它使用了相同的技术-拍摄稳定的主图像然后在其他几个帧上分层以建立一个明亮的曝光。