问题

相机不能装一个888处理器搞计算摄影吗?

回答
相机想装个骁龙888这样的处理器来搞计算摄影,这想法挺有意思的,也绝对不是什么天方夜谭。不过,把它说得详细点,咱们得从几个层面聊聊这事儿,也得把一些现实的坎坷掰扯清楚。

首先,咱得明白这“计算摄影”到底是啥意思。它不像咱们传统印象里的相机,就是把光线传感器上的信息一股脑儿塞给镜头,然后出来一张照片。计算摄影厉害的地方在于,它会用强大的“大脑”——处理器,把原始的传感器数据进行各种复杂的运算和分析。就好比你把一堆原始素材交给一个经验丰富的后期大神,他能给你抠图、调色、合成、加特效,最后变出一张惊艳的作品。计算摄影就是让相机自己就能干这事儿,而且干得又快又好。

那么,为啥想到用888这种手机处理器呢?很简单,因为888这玩意儿,妥妥的都是计算的“硬骨头”。它里头集成了一堆厉害的模块,比如强大的CPU(中央处理器)负责通用计算,GPU(图形处理器)负责图形渲染和并行计算,还有专门为AI和机器学习设计的NPU(神经网络处理单元)。这些玩意儿组合在一起,处理起大量数据来那是相当的得心应手。想想看,手机拍照时能实现背景虚化、夜景增强、人像美颜,甚至把多张照片叠起来提升画质,这些背后都有处理器在疯狂工作。

那么,把这么个手机处理器塞进相机里,理论上是不是就能让相机变得更聪明?绝对是这样。比如,相机捕捉到的原始传感器数据量那是相当大的,而且是 RAW 格式的,信息非常丰富但也不够直观。有了888,它就能瞬间把这些原始数据进行降噪处理,优化宽容度,甚至能根据场景分析,实时调整白平衡、曝光补偿,让你按下快门的那一刻,得到的就是一张已经“算”过的、接近完美的效果图。

更厉害的还在后面。计算摄影的精髓在于它的算法。有了888这样的强大计算平台,你可以往里塞更多更复杂的算法。比如:

超分辨率技术: 通过多张照片的合成和AI算法,把低分辨率的图像放大,细节依然清晰锐利,比传统数码变焦效果好太多。
计算光学变焦: 模拟更长焦段的成像效果,不需要那么庞大的光学结构。
AI场景识别和优化: 不管是拍人、拍风景、拍美食,相机都能第一时间识别,并自动应用最适合的算法参数,让画面色彩、对比度都恰到好处。
实时 HDR 和降噪: 在高光和阴影部分都能保留更多细节,暗光环境下也能拍出干净的画面。
更快的连拍合成: 像手机那样,连续拍摄多张照片,然后智能合成一张最佳照片,或者实现更流畅的动态捕捉。
甚至可以实现更复杂的AR(增强现实)应用: 相机不只是记录影像,还能理解影像背后的世界。

然而,把“想法”变成“现实”,中间还有不少“沟坎”。

首先是功耗和散热。888这玩意儿,虽然强大,但也是个“耗电大户”,而且一“算”起来就发热。相机不像手机那样可以大面积散热,更不像电脑有风扇。相机内部空间有限,要保证长时间稳定工作,散热是个大问题。如果处理器一热就降频甚至罢工,那用户体验就糟糕了。所以,可能需要专门定制的散热方案,或者降低处理器的使用强度,甚至采用更低功耗但性能依然强劲的定制芯片。

其次是接口和兼容性。相机的传感器输出接口、与镜头控制系统的连接方式,都跟手机不一样。要把888这样一款为手机设计的芯片集成进来,需要重新设计整个相机的主板、连接线缆、以及各种控制接口。这就像是你要把汽车发动机换成飞机发动机,光是装上去还不行,还得考虑传动、供油、控制系统是否匹配。

第三是软件生态和驱动。888的驱动程序是为Android系统优化的。相机操作系统通常是独立的,或者基于嵌入式Linux。要让888在相机操作系统上跑起来,就需要重新编写或者适配大量的驱动和底层软件,这个工作量是巨大的。而且,计算摄影所需的算法和模型,也需要能够在相机系统里稳定运行。

第四是成本和市场定位。手机芯片的开发成本很高,但一旦量产,单颗成本相对可控。但相机不一样,相机的用户群体和销售量与手机相比小得多。如果为相机单独开发一款类似的芯片,成本会非常高昂。而如果直接使用888这样的通用芯片,加上上述的各种改造和适配,最终成本也可能让相机售价高企,脱离了大部分摄影爱好者的接受范围。市场定位也很重要,是做成高端的专业相机,还是面向更广泛的消费群体?这都影响着技术选择和成本控制。

第五是用户习惯和交互方式。手机的计算摄影往往隐藏在界面背后,用户不太需要关心具体是怎么实现的。但相机,尤其是专业相机,用户对它的操控和直观性有很高的要求。如果为了实现计算摄影,把相机操作变得过于复杂,或者牺牲了某些传统的摄影功能,可能会遭到用户的抵制。

所以,相机有没有可能装888处理器搞计算摄影?从技术上讲,是有可能实现的。 但真正要落地,需要克服功耗、散热、接口兼容、软件生态和成本等一系列挑战。更现实的情况是,相机厂商可能会研发专门为相机设计的、高度集成的、低功耗高性能的处理器(SoC),这些SoC会集成类似的CPU、GPU和NPU能力,但会针对相机的使用场景和功耗需求进行优化。

很多高端相机其实已经在往这个方向走了,它们内部集成了强大的图像处理引擎,可以实现很多我们说的计算摄影的功能,比如更快的对焦、更智能的场景识别、更优秀的降噪和动态范围表现。只不过,它们用的不是直接搬来的手机芯片,而是经过定制和优化的“相机大脑”。

总而言之,888这样的处理器代表了一种技术方向和计算能力的可能性。相机要想把计算摄影做到极致,确实需要强大的处理器作为支撑,而这条路,相机厂商们正在积极探索,并且已经取得了不错的进展。我们或许看不到直接装载“骁龙888”字样的相机,但能用上类似级别甚至更先进、更适合的处理器技术,实现更智能、更出色的影像表现,那是板上钉钉的事。

网友意见

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不能。

至少现有电池技术制约下,不能

手机拍摄是轻度应用,偶尔看到身边美好的瞬间,我拿出手机、左滑打开相机、咔嚓、发朋友圈;但如果持续拍摄半小时,你就会看到你手机的电量瞬间见底,无论是不是四五千毫安大电池。

而相机不同,绝大多数相机都需要支持长时间高强度拍摄,电池电量至少需要支撑一整天,按照CIPA标准至少在400张以上。

现有强度下的拍摄支撑已经需要一大块电池的支持了,如果加上火龙888,那可能需要常年吊着充电宝拍摄。这对于绝大多数摄影师来说,是无法接受的。

这个和手机行业一样,什么时候电池有了重大突破了,整个行业也会直接起飞。

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先说结论:很遗憾,不能。

这和手机既然要做一英寸大底(imx800y)为什么不能加个M43卡口做成无反相机原因是一样的。

因为手持式设备有一个参数是无法被突破的:

重量。

小米这次把这么顶级的后摄模组堆进了手机里,我敢说,这已经是堆料的极致了--友商不可能在主摄超大底的前提下副摄再给堆两个imx586的——太大、太重了。

可是安卓之光并不会大卖,这是一款总销量超过七位数就可以开香槟的产品。

而且冷静想的话,别说跟小米11的销量媲美了,它大概率连那个怎么看怎么不合算的小米11 Pro都卖不过……

即使它是安卓之光;即使它是今年最能打的安卓拍照机皇之一,唯二的之一。

why?

234g的重量罢了。

半斤的手机人人嫌,不管是索半斤还是果半斤还是米半斤……

这就是为什么没人敢给手机加m43卡口的原因了,那重量……卖不出去的,毕竟geek太少了。

相机为什么不能装骁龙888上计算摄影?

一是因为成本:

骁龙888属实不便宜,无反机用不起的。而且算法也要花钱买的。自研?去看看那几个计算摄影搞得好的厂商的摄影研发团队人数……

单反?你搞笑吧~那个计算摄影的敢说自己的手机吊打旗舰单反?

P月亮就算了,传统相机厂商实在是丢不起那个人,得知耻!

第二个原因,是因为发热:

用过相机拍视频的人大概都会遇到相机过热无法拍摄的尴尬境地,再给相机加条火龙?

相机又不可能像手机一样不考虑人体工程学握持做成前后玻璃加金属中框散热……

拍几分钟就过热死机的相机卖的出去吗?

最后,也是最关键的一点:

计算摄影做不到无感知连续拍摄。

我本人用的Sony手机,这种感知尤为明显。

Xperia1确实已经可以拍出毫不逊色于黑卡的影像了:


可是它的摄影体验让人无力吐槽……

计算摄影意味着你的每一张照片背后都有CPU在后台疯狂的运算的努力。

姑且不提能耗和发热,我就问一句:作为一台相机,你能接受它不能持续稳定的连续拍摄并即时预览吗?

不,别以为小米搞得定,毕竟连某为的体验都是一泡污的。

苹果?那得万年1200w像素的。

1200w像素的相机你卖给鬼吗?

以上。

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我们来用相机玩计算摄影吧。

这是我的EOS R5,它有4500万像素,能以30帧每秒拍摄8K 12bit RAW视频,可以以12fps的速度拍摄14bit的RAW照片,能拍摄8K超采到4K/30p的视频,或者通过跳采输出4K/120fps,支持10bit 422和canon log。

为了支撑这么大数据量的计算和存储,它拥有128GB容量的CF Express存储卡(差不多是个小一点但是贵很多的NVME SSD,要是有钱我也买1T的),还有DIGIC X处理器。

这台相机有一些计算摄影功能,比如机内合并HDR和处理双像素RAW,可以进行照片焦点微调和焦外细节微调等,焦外微调这种牛逼闪闪plus的功能我记得只有google pixel这一个手机有,但是实际上我一次没用过,因为机内处理真的不太行,真要用dpraw处理还得是佳能自带的软件。

顺便即使什么计算摄影功能都不包括,这台相机的续航还是爆炸低——受限于佳能CMOS的上古工艺,我经常揣着三块电池出门。

因为它的取景器大约有576万像素,刷新率高达120fps,加压超频过的CMOS工作时和写CFE卡时产生的高热让佳能在卡槽里标了当心高温,也使得这破玩意的过热变成了巨大的黑点,如果再塞个888进去,再带上支持888所需要的那一大票元器件,我不希望看到它拍着拍着就因为过热或者没电关机。

现在我要用它在一个严酷的地方拍摄一张照片。

这是我选择使用的镜头,EF 11-24mm f/4L USM。可惜这是颗单反卡口的镜头,为了在极长的法兰距下获得超广角和看上去凑合的画质,它的前组被做成了灯泡。

这个环境是浙江嵊州的覆卮山,当天天气为阴,没有月亮,油菜花很漂亮,但是我们来的时候迷路了,快到天黑才抵达这里,这里的天黑是是什么东西都看不到的毫无光污染的黑。


可以看出上面那张照片的亮部已经过曝了,现在我们要开始玩计算摄影了,这个我觉得才是我能接受的计算摄影,手机里面的说难听点就是小孩子的玩具。

我这台发扬图吧垃圾佬精神,左拼右凑攒出来的低成本图形工作站已经很旧了,它使用了七年前的爷爷级CPU E5 2696V3,22nm上古工艺,140瓦大火炉,geekbench跑分才九千多,而没几瓦的888居然有3794,不过让这没有AI处理电路和GPU的老爷爷跑光线追踪机器学习是不是有点欺负人?

多亏了PS 2021强大的算法,我们使用一颗18核E5在30秒内完成了合并,这时候请注意一下内存的占用,让我好奇一下骁龙888做这个要几分钟,会变得多烫,做这件事的时候要是相机卡住了拍不了照我会生气地把这价值四万多的一大坨摔在地上的。

我们在PS中执行合并32bitHDR,获得了一张1.8GB的巨大32bit文件,通过使用Prophoto RGB,它大约能装下整张图片的所有灰阶和颜色,这比手机的8/10/12位文件高得不知哪里去了。

然后粗略地调个色,这里我们使用非常省资源非常暴力的颜色查找表(LUT)和通道混合器,成片就诞生了。


更新:关于双像素RAW的处理还有一些其它的:

佳能比较新的相机的CMOS上的每个像素阱里面都有两个光电二极管,这样的话佳能的微单基本上都可以说自己有满屏幕成千上万的对焦点。

在拍照的时候,可以记录完整的像素和其中某半个像素的信息,通过这个来获取光线的相位关系,从而可以实现很多奇怪的功能(算是致敬某光场相机),比如说后期对焦偏移、人像重新布光、焦外优化和鬼影消除,这些东西毫无疑问都是计算摄影,还是大部分手机上没有的计算摄影功能,当然文件的大小也是两倍大,而且因为Adobe Camera Raw只能把它当成普通的raw处理,想要好好玩这些功能只能用佳能自带的DPP。而众所周知DPP是一个非常难用且没什么功能的软件,而且这东西严重扰乱既有工作流程,因此我很少去拍这种东西。

能看出来图2的焦外比图1柔和了一点点且移动了位置。处理这个的时候多亏了某张疑似矿渣的1066,我们用时大约四五秒就完成了计算,我好奇888的GPU能不能达到这个水平,或者说完成这一套处理要多久。

这是我用这台相机拍摄的第三张双像素raw文件(因为太大和没有用还会降低宽容度),之后如果有机会可以演示更多的功能。同样,佳能和土坯这俩影像大厂实在是不思进取,这个双像素RAW的原理和当年Google Pixel的魔法相机在物理层面上是一毛一样的,为什么不搞点类似深度识别或者随意虚化之类的魔法功能出来呢?难道要我自己造轮子?这点我觉得这些传统影像大厂要长长心(我很希望google的那位大佬能出个类似的工具或者魔改相机固件)。

明明景深合成和双像素都有了,两件快乐事情重合在一起。而这两份快乐,又给我带来更多的快乐。得到的,本该是像梦境一般幸福的时间……但是,为什么,会变成这样呢……?

然后是Adobe隆重推出的2021版内容,AI啊兄弟们,终于不用忍受别人说相机没AI被手机暴打了啊!!

Adobe Camera Raw的这个机器学习增强细节我觉得肯定算计算摄影,但是由于EOS R5有低通滤镜,因此无法展示诸如伪色/摩尔纹去除这类的功能,不过可以看一下处理这东西需要我的1066工作多少时间。

然后就是PS2021的新功能,神经(病)画廊,这些肯定也是计算摄影。

要是实在不想用Adobe造好的轮子,咱是不是也可以上上某hub,找找某叫GIMP的软件是不是又多了点啥功能?或者自己拿python写一个最基础的pillow?要么用matlab修图?嗯,这很计算摄影。


更新于2021.4.5:居然忘了提计算摄影的老祖宗,自远古版本就沉睡在滤镜功能里面最后一栏的这玩意:

然后应评论区提醒,加更一下天文摄影:

其实我很佩服专业玩天文摄影的人,他们是在和基础的物理定律还有造相机的人作斗争,试图将因光的量子特性产生的散粒噪声、因电路设计产生的非均匀响应噪声和读取噪声的影响降至最低,这和现在手机厂商做的事情一模一样。这帮人会对他们的相机进行包括但不限于切掉感光元件前面的IR Cut、刮掉CMOS上面的拜尔滤镜、开膛破肚给传感器安装半导体致冷片等凶残的改造,网上也有Monochrome的高量子效率传感器出售(某QHY)……总之他们是一群为了量子效率和信噪比无所不用其极的人。

不过可惜我本人由于又菜又穷(不会用DSS,没有深空改机,把帝当成勾陈一对极轴)和天文摄影第一定律(不存在这样一个晚上,其同时满足晴朗、无月和假期)到现在也没拍出过什么好片子,姑且班门弄斧。

天文摄影爱好者主要使用DeepSky Stacker和Pixinsight这两个软件,他们认为Adobe就是字面意义上的土坯软件,不适合科研用途,不难想象这帮认为adobe不专业的人会怎么看华为的月亮模式。他们之中的一些传奇人物的终端吐出来的东西甚至不是raw,不是tiff,不是FITS,是txt……

首先一定要知道一件事,搞天文摄影的这帮疯子会拍摄如下四种照片:明场、暗场、平场和偏置场。

  • 明场是你这个目标的照片,普通的照片,曝光时间可不相同,但一定要拍多一点。
  • 暗场是合上镜头盖、取景器遮光盖之后,在相似的物理环境下记录和明场相同时间的照片,明场拍多久暗场就拍多久,记录长时间曝光产生的暗电流。
  • 偏置场是合上镜头盖,用最快的快门速度拍摄一张照片,记录感光元件的不均匀性。
  • 平场是用你的系统对着一块均匀发光物体拍一张照片,记录你镜头/望远镜的渐晕。

然后的工作就是把它们叠起来,平均值中位数最值什么的任君选择,利用这个将相机的底噪压到最低来榨取最高的信噪比,之后手动拉Gamma曲线、色彩平衡,其中的一些使用单色传感器+窄带滤镜的人甚至要自己叠拜尔/通道来还原颜色或者制作假彩色。


更新于2021.4.6:摇摇乐

手机可以借助多张成像和计算摄影来获得更好的分辨率,但是一些相机能做的再绝一点,而且这个技术已经很久了,在2008年的Hasselblad H3D上面就能看到像素偏移超分辨率技术的使用了。

它的原理是通过内置的机械元件,将传感器上下左右移动几个微米,将多张图片叠加起来获得一张更高分辨率的照片,比如可以用5000万像素的传感器生成2亿像素的照片,利用这一过采样技术可以解决图像边缘因debayer产生的伪色和细节丢失。由于手机没有类似的机械组件,因此这种计算摄影有生之年很难在手机上看到了。(要是魔灯还在的话期待给佳能最新的带机身防抖的机器安排一个,算上DGO这应该是我的第二个非分之想了),这点着实不如隔壁a7r3和a7r4,毕竟这东西拍静物简直无敌,虽说摇摇乐所得的文件大的吓人还必须要专业软件处理。


好了,现在告诉我为了执行这一大套计算需要多少骁龙888来进行,这玩意要卖多少钱,要多大的电池才能支撑起来这么多东西,出了bug卡死了要怎么办?我真的需要一部20公斤重能打电话的微单吗?(20公斤=相机800g+镜头1200g+我的电脑6.5kg+显示器3.5kg+小型柴油发电机5kg+柴油3kg,又称要你命3000)

所以说老老实实吐能用的,忠实记录所有能记录下来的信息的高位数RAW就完事了(辣鸡r5低感强制降噪……)。

另外,真别说相机没有计算摄影了……手机厂商在做的东西很多其实都被某些小众圈子里面的人玩烂了……而且他们在用的东西可能不止相机,甚至有很多比相机还专业的科研级终端比如冷冻传感器、SEMAFM那一票显微镜、射电望远镜乃至卫星……

虽说现在手机摄影中使用的计算摄影技术并不是目前计算摄影领域的尖端,不过能让这些存在于工作室、实验室和学术论文中的技术走入寻常百姓家,手机厂商做的努力真的值得肯定。


综上,计算摄影是好东西,但是为了达到放大100%还经得起推敲的程度或者实现目前的一些技术需要大量的算力和资源,这种需求是888解决不了的,并且为了满足那一小撮被称为专业人士的疯子的特殊癖好(指所有的东西都要能手动控制),相机逐渐变成了尽力忠实地记录一切有效数据的工具,现在的手机其实扮演了相机+图形工作站的角色。因此相机厂商很少会在非入门的器材上提供手机上的计算摄影功能。

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