2020已經正式展開，還記得2019年初的時候，手機拍照如同打了雞血，OPPO、華為先後拋出了全新的變焦技術，讓手機拍照一下來到了10倍混合光學變焦、60倍數字變焦的驚人水平。
熱鬧的背後，技術有哪些變化
不客氣地說，現在手機的長焦畫質依然是垃圾（誰用誰知道）。但並不能否定這一年手機在長焦技術的突破。從宣傳上來說，手機加上長焦無疑是成功的。在這一年裡，但凡想叫拍照手機的，無不都要在變焦上做點文章，就連火爆的「月亮模式」，其實也是為了比拼變焦功能衍生而來。眼球效應做足了了，用戶也嗨了。
手機「超級月亮」模式
從最初手機竟然也可「九天攬月」的驚嘆，到後來知道，AI在手機拍月亮中起到的作用，才明白手機拍照到天花板還早著呢。
不過，除了拍月亮之外，AI究竟是怎麼幫助手機實現更清晰的高倍變焦的？這一點好像並不清楚，而前不久一款「60倍超級變焦」的手機，倒是給了我們一些新的啟發。
電影修復技術和超級變焦
引起我注意的不是60倍，也不是「超級變焦」這種玄乎的叫法，而是它背後的超分算法。
大家應該都還記得慶祝70周年國慶期間，刷屏的「彩色版開國大典」吧，還有前陣子《海上鋼琴師》4K修復版和正在重映的《美麗人生》，它們都要感謝超分算法，將低清或受損的影像進行修復，是超分算法的主要應用場景。而事實上，這項技術已被使用到手機拍照當中。
使用超分算法修復前後對比
超分算法，全稱叫做圖像超解析度（SR，SuperResolution）算法，通俗地說，超分算法就是提高原有圖像的清晰度的技術，用在老電影修復很常見，但為什麼它對手機變焦如此重要？
這一方面當然是因為手機本身的局限。雖然現在手機通過加入一個潛望式結構的攝像頭已經可以做到5X光學變焦，但想獲得更高倍數效果又還不錯的變焦畫面，依然不能光靠鏡頭本身。
潛望式長焦手機鏡頭
另一方面，超分算法的進步，讓它越來越容易與智慧型手機結合。此前超分算法的實現方法主要是插值法、重構法，這類方法在單圖像超解析度提升上確實有用，但如今多幀運用越來越普遍，需要用到多張圖片生成的超解析度圖像。
於是乎，運用深度學習方法的超分算法也迎來了快速發展，也就成了如今用來優化手機拍照的AI的重要手段。
馬賽克如何變成高清圖
傳統數字變焦的問題在於放大丟失細節，放大過程中，傳統的線性插值法還會創造出一些原圖中並沒有的「雜質」，導致畫面模糊嚴重，就像充滿了「馬賽克」。
同樣是數字變焦的超分算法，又是怎麼依賴深度學習把「馬賽克」圖片變為高解析度圖的呢？簡單地說，機器學習是基於海量數據分析的數學模型，具體在高解析度修復的過程中，涉及到把原圖片做低清和高清的拆分和對比，最終實現高解析度重建的目的。
曠視科技的超分算法模型
這是一個循環往復的調節過程，對人來說是不可能完成的，但對於計算機來說，可能就是一瞬間的事。超分算法的進化，不僅取決於計算機算力，也需要模型的不斷優化，得到的圖片才越清晰。
超分和真實，你怎麼選
智慧型手機由於先天優勢，成了超分算法相對更容易切入的領域，華為、小米、vivo等手機廠商已經應用了起來。
在2017年，華為便藉助它的第一款人工智慧晶片麒麟970推出了HiSR超解析度技術，可以將朋友圈壓縮過的照片進行超解析度恢復，從而比在別的手機上看到的更清晰。P30 Pro上的「視場融合」系統，在3倍以下的變焦距離內，便是超分算法實現變焦。
當然，還有前面我們提到的，直接將超分算法用到變焦後的畫面，融合多張低解析度圖像的有用信息，產出一張更高畫質的成品變焦照片。
但是，超分帶來的清晰可能並不意味著更真實。
我們注意到，在超級月亮模式下，長焦鏡頭還可以針對月亮進行超分算法優化和AI增強，你拍到的月面的紋理比看到的更加清晰。另外還有個「夜景月亮模式」，可以把大月亮刻畫在一副日常的夜景照片中，讓夜景和月亮都清晰。
從變焦到拍月亮，再到夜景月亮模式，基於AI和超分算法的手機拍照，未來還有很多想像空間。但也有人提出疑問：使用AI、超分增強和補全算不算是取巧呢？而且還可能引入了一些和原始圖像無關的信息，雖然可以得到更清晰更好看的視覺效果，但並不真實。
目前來看，廠商和技術的發展是不會停下來思考這些問題的，能做的可能是給你一個可以關閉的開關，把最終選擇權交還給你。但是當一個更好看的畫面唾手可得時，你真的還會選擇關閉嗎？