AI拍照能否提升畫質?實機測試竟然發現這些秘密

　　AI概念在手機上興起已經一年有多，AI功能開始在手機系統的各方面嶄露頭角，翻譯、資源調度、電話降噪……還有日常用得最多的拍照功能。AI拍照，如今已經是主流手機的標配。

　　那麽“AI拍照”到底能否起到改善相片畫質的作用，它的出現能否取代相機堆硬體的操作呢？不妨實機試一試。

什麽是AI攝影？

　　AI攝影，即通過AI人工智能的深度學習功能，對手機相片進行更加智能具有針對性的優化，觀感更佳。在這之前，AI算法需要通過海量的數據進行深度學習和訓練，了解人們偏好的畫面構成、色彩分布以及成像風格，從而運用在用戶拍出的照片，使其呈現出“養眼”的效果。

　　在AI的幫助下，手機攝影可以實現以下功能：

1. 場景識別：通過AI識別當前畫面場景，並根據場景內容，對照片內物體的色彩、細節進行優化。

2. 手持防抖：AI防抖功能可以看做電子防抖的更新版，通過深度學習和動作檢測，穩定畫面，實現手持影片防抖和手持夜間長曝光防抖效果。

3. 人像識別：通過AI人像識別，可以實現人像與背景分離，面部追蹤等功能，或者是在單攝手機上實現景深拍照效果。

　　總而言之，通過AI攝影，手機拍照會變得更加好看，並且對相機硬體沒有限制，無論是否雙攝、雙攝方案如何，都能通過AI對相片進行美化。

實拍對比1：場景識別

　　目前主流AI相機主打場景識別的功能，但很多用戶認為，場景識別就是為相片直接套用一個濾鏡，藍的更藍，綠的更綠——更重口味的顏色。事實真是如此嗎？

　　我們準備了一台搭載AI拍照功能的手機，其AI攝影支持後期開啟和關閉，因此在對比AI作用於拍照的提升有一定參考價值。

　　首先看到日光充足的風景照，在AI場景識別下，相機成功識別成綠植並進行優化，可以看到AI開啟和關閉後，綠葉部分更加鮮明細致，陰影細節有所提升。

原圖PS後，模擬色彩濾鏡效果

　　為了解AI是不是隻做了濾鏡工作，我們用PS將未開啟AI的照片自然飽和度拉高，曝光度提高，呈現飽和度很高，暗處細節也比較明顯的模擬濾鏡效果，作為與AI拍照的對比。

　　利用PS的劃分模式，可以明顯對比 AI前後、以及純濾鏡效果的區別。通過下圖層（未開啟AI）減去上圖層（開啟AI）顏色、明度。兩圖一致的部分顯示為白色，顏色部分為上層純度減去下層純度。明度方面，上層越亮，被減區域顯示越暗。

除白色部分，其余為AI優化過的細節

　　在劃分模式下，可以看到AI相機的“聰明”之處。天空部分雖然白色區域較多，但略微可以看到有黃色的印記，顯示加深了藍天的藍色飽和。優化最明顯是樓宇和綠植部分，其中樓宇增加了亮度，提升了暗處細節，樹葉部分則調整了色調，向“翠綠”的方向發展。

模擬濾鏡作用於整幅畫面

　　與之相對的是，人工PS的相片顯示出全螢幕的偏暗，對應調高曝光度的操作，提高自然飽和度也使得畫面整體顯示出色彩，說明濾鏡式做法對相片物體沒有針對性。

　　從對比得知，AI相機的場景識別功能並不是套用顏色濾鏡，而是自動識別需要優化的區域，並針對優化區域的顏色、亮度進行針對性的優化。

實拍對比2：低光環境

　　主流帶有AI功能的手機，多數配備AI夜拍功能。相比前面對色彩的優化，AI夜拍的工作就不只是調高亮度對比度那麽簡單，通過AI識別在原有硬體基礎上實現夜拍更新，看看是怎麽做到的。

為更加直觀，局部放大圖亮度有調整

　　在極低光的室內環境，可以看到開啟AI後畫面亮度略有提高，同時暗處細節更加明顯。為了對比更加直觀，我們將局部放大的圖片亮度均增加至3倍，右邊AI優化後的細節和亮度完勝。

極暗區域得到提亮，同時也帶來了噪點

　　使用劃分對比，可以看到AI優化的暗處部分得到了明顯的提亮，還原出本來藏在陰影當中的桌椅細節（圖中深色部分）。同時對低光丟失的色彩有一定的補正（參考圓桌上的色卡），高光處基本沒有變化。但由於拉高了畫面的亮度，因此也帶來了一定的雜色和噪點，實際觀看由於是陰影部分，並不明顯。

如今AI防抖效果已經可以輕鬆超越光學防抖

　　因此在夜間或低光拍照的環境下，AI對畫面提升確實是有效且明顯的。類似還有AI手持長曝光夜拍功能，夜拍表現可以勝過傳統的光學防抖。

實拍對比3：標準圖卡

　　從前面的對比來看，AI確實能讓畫面更加鮮豔、明亮，符合觀者的口味。也就是說，AI是可以提高人眼中“主觀畫質”的，那麽在標準圖卡和軟體的測試中，AI是否能讓電腦也覺得畫質不錯呢？

　　我們採用D65標準光源，照射亮度約1500lux，通過ISO12233:2014測試圖卡和專業影像軟體進行畫質評估。測試開啟AI優化和無AI優化的同一張測試圖卡相片。

　　MTF曲線對解析力有比較直觀的表現，假設圖一是直出畫面的曲線，那麽當畫面越多銳化處理，就會看出MTF曲線的“駝峰”越高，MTF50數值也會逐漸高於MTF50P。而畫面增加越多噪點，曲線也會變得越“崎嶇”。

銳利度提高，解析度沒有實質變化

　　從MTF曲線可以看到，AI開啟後，MTF50數值有明顯的提高，曲線駝峰部分增加，說明有一定的銳化現象。MTF50P數值由於對銳化並不敏感，因此提升不大，所以AI對實際成像解析度並不會帶來本質性的提升。

AI開啟後,色域變廣

　　色彩方面，AI開啟後色彩準度有所降低，符合前面AI會提高畫面飽和度的判斷。值得注意的是AI開啟的照片色域達到sRGB 120%，而未開啟狀態下為sRGB 109%，意味著前者有更廣闊的色彩太空。

　　在圖卡測試中，AI沒有場景物體來進行對照參考和專門優化，加上硬體本身的局限，因此其“客觀畫質”數據並不能帶來像“主觀畫質”那樣明顯的提升。

結語

　　AI相機對畫面的提升有目共睹，雖然它在某些情況下看上去有些“假”，但隨著學習樣本的增多和算法的進步，AI優化後的圖片會越來看不出痕跡。

　　從這次對比可以確定的是，AI對畫面的提升依舊是基於原圖的基礎，因此想要好的拍照，最後還是要硬體給力，AI的角色更像是錦上添花。在成本和設計有限的情況下，通過AI提升畫面的主觀體驗，不失為一個相當值得讚賞的做法。試想在千元機中實現媲美旗艦的拍照，在無相機突出的纖薄機身帶來媲美OIS光學防抖的效果...種種功能。AI相機未來的發展，相當值得期待。