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多次淬鍊,造就完美記憶體。

Micron Technology | 2020 年 6 月

回憶無可取代。錢可以買到新電視、房子或甚至一座島。但錢無法買到初吻時的刺痛感,無法捕捉到已故祖父母的笑容。它無法帶來第一次抱著孩子時的喜悅,也無法讓您知道生命已經永遠改變的事實。

這才是回憶的本質,也是照片的精髓所在。我們的大腦是不完美的記錄儀器。我們仰賴照片來重現生活的細節,並在模糊的回憶中填上像素。是的,您在高中時的髮型的確很可笑。也許再次看到那張照片會讓您懷念自己的尷尬時期。無論是何種感覺,那張年刊照片都會讓您有所感觸。

這就是為什麼我們會聽到父母一手抱著孩子,另一隻手拿著相簿逃出火海的故事。值得慶幸的是,在數位時代,保存影像變得更容易,拍攝好相片也變得更簡單。笨重的單眼相機、一卷卷昂貴的菲林,以及到便利商店沖洗相片的時代已一去不返。如今,我們使用智慧型手機拍攝,可儲存數千張影像,更不用說容量基本無限的雲端儲存。在一分鐘之內,智慧型手機的使用者就能拍攝、編輯並在社交媒體(也就是現代的相簿)上分享高品質的影像。

更好的照片意味著更美好的回憶,或至少是更精確的回憶。嚴肅的攝影師會攜帶昂貴的數位單眼相機(俗稱 DSLR),更換鏡頭,並擺弄複雜的光圈和速度設定。當然,專業攝影師和攝影愛好者都會偏愛使用 DSLR 來拍攝照片。最高品質的專業影像仍然來自於 DSLR 相機。但是,捕捉日常生活中的珍貴即興體驗呢? 那些沒有接受過專業攝影訓練或沒有攝影技巧的人又該怎麼辦? 我們的智慧型手機能拍出接近專業級的照片嗎?

「人們期待擁有多台相機,快速捕捉多張圖片,而且無需在使用者一端進行任何處理」。

Rahul Desai
Motorola 軟體產品管理總監

如今,如 小米 10 ProØ 和 Motorola edge+Ø 等頂級手機都配備了多個鏡頭,可在變焦中途切換,而使用者完全不會察覺。兩者都採用了所謂的「運算攝影」,基本而言是指智慧型相機會自動套用設定來創造更好的照片。演算法會讀取光線、景深和其他因素來調整設定,而這些設定以往都需要昂貴的數位相機和熟練的操作人員。而這些相機在軟體的引導下,會拍攝大量的影像,然後選出最好的一張,去蕪存菁,而使用者不需要一次又一次地按下刪除按鈕。

Motorola 軟體產品管理總監 Rahul Desai 表示,這只是手機相機技術在短時間內進步的一個小範例,它能幫助您在沒有單眼相機的情況下,成為更好的攝影師。

他說:「我們都聽過一句老話,最好的相機就是口袋裡的相機,而現在口袋裡總是放著智慧型手機。人們期待擁有多台相機,快速捕捉多張圖片,而且無需在使用者一端進行任何處理」。

現代智慧型手機的相機功能甚至遠超數年之前。小米 10 Pro 和 Motorola edge+ 都擁有一般單眼相機所沒有的軟體,包括夜景模式、全景設定、文件模式,以及堆疊多張影像以創造最佳照片的功能。兩款手機也都使用人工智慧 (AI) 來找出使用者喜歡的影像類型。

資訊圖表:智慧型手機的拍照過程 資訊圖表:智慧型手機的拍照過程

小米集團副總裁 Chang Cheng 表示,這樣做的結果是快速提升了外行者的攝影技巧。

Cheng 說道:「一般使用者不需要知道拍出好照片需要什麼樣的光線或什麼樣的構圖,取而代之的是,他們只需輕輕一按,就能輕鬆拍出一張高品質的照片」。

口袋裡的相機是一個科技奇蹟。要拍攝出弱光照片或極近的特寫照片,需要最先進的相機硬體和超級智慧的軟體。但最重要的是,需要大腦和身體協同運作。以下是 Motorola 和小米智慧型手機相機如何做到這一點。

隨著智慧型手機上的鏡頭越來越多,您不再需要全套的攝影裝備!

我們很容易將智慧型手機的輕薄外型視為理所當然。Motorola edge+ 有三個鏡頭。小米 10 Pro 有四個鏡頭。兩款手機都提供足夠大的感測器,讓使用者在弱光環境下也能拍出高品質的照片。過去,智慧型手機只能在有限的深度範圍內拍出好照片。如今,edge+ 可從遠處拍攝全景風景,或拍攝 2 公分範圍內的被攝物體特寫。

黃昏下以亮燈橋樑為背景的河流 使用 2014 年旗艦智慧型手機(上圖)和 2020 年 Motorola edge+(下圖)所拍攝的夜晚橋樑弱光照片,說明了更大的感測器和運算攝影技術如何讓六年前不可能拍到的照片成為可能。

Motorola 影像硬體工程總監 Matt Biggerstaff 表示,數年前手機製造商開始為設備配備多鏡頭時,有些人認為這是噱頭。這種想法很快就消失了,因為使用者接受了可以在口袋裡裝一整袋相機的能力。

他說道:「現在,手機是以 DSLR 為藍本,擁有不同的鏡頭和多種焦距。這些鏡頭都有不同的功能,而且對於捕捉眼前的任何影像都非常重要。」

更多的記憶體可更快獲得更好的影像!

要求更高的相機功能需要更多的 DRAM,才能順利執行拍攝和編輯應用程式。這正是美光的用武之地。小米 10 Pro 和 Motorola edge+ 都擁有高達 12 GB 的美光新一代低功耗 DDR5 DRAM (LPDDR5),比某些桌上型電腦還要多,讓這些手機有足夠的運算能力將 AI 和其他精密演算法整合至相機中。隨著 5G 連網的來臨,手機對 DRAM 的需求也持續增加。僅從 2018 年到 2020 年,最高端旗艦手機中的低功耗 DRAM 已從 8GB 翻倍至 16GB。

「美光品牌及其 LPDDR5 記憶體已被廣泛認可為旗艦技術」。

Chang Cheng
小米集團副總裁

美光 LPDDR5 DRAM 的速度比前幾代快 50%,同時功耗降低了 20%,為更好的相機和更智能的程式敞開了大門。

Cheng 表示:「小米是首批使用 LPDDR5 記憶體的廠商之一,其奠定了堅實的技術基礎……提供了高效便捷的使用者體驗。同時,得益於小米旗艦產品的持續熱賣,美光品牌及其 LPDDR5 記憶體作為旗艦技術也得到了廣泛的認可」。

Motorola edge+ 預留了一部分記憶體,專門用於相機和相機運作,確保使用者體驗不會在巨大的資料處理量下癱瘓。

Biggerstaff 說道:「我們將記憶體固定,因此速度變得更快。有時候,我們要堆疊多達 12 個畫面,原始解析度為 2700 萬畫素。從 DRAM 的角度來看,這是相當密集的。這樣一來,使用者不僅能獲得最佳影像,還能以最快的速度獲得。」

5G 會將最強大的影像軟體置於雲端,解放您的智慧型手機

迄今為止,智慧型手機的實體尺寸一直是其限制因素。不過,當 5G 連網在不久的將來成為主流時,情況預計會有所不同,這可讓手機製造商將最艱苦的數位工作移到雲端,而不是放在裝置上。(Motorola edge+ 和小米 10 Pro 已具備 5G 功能。)

手機的空間和電池壽命有限。即使使用低功耗的 DDR5 DRAM,手機依舊不是超級電腦。另一方面,將智慧型手機與雲端和 5G 網絡搭配使用,就能提供服務供應商所分配的空間、電量和運算能力。5G 的速度有望比 4G 網絡快 20 倍,每秒可增加 20 Gb 的雲端資料進出量,這表示下一代的運算攝影機可以更高效地運用雲端的能力。因此,Motorola 計劃能夠在不動用手機資源的情況下堆疊這 12 張圖片,或許未來還能在更複雜的照片應用程式中堆疊更多圖片。

使用 2020 年的小米 10 Pro 拍攝的花卉照片 運算攝影技術讓您能夠在喜愛的公園拍出色彩繽紛的動態花卉照片。上方的照片是用 2014 年的旗艦版手機所拍攝。請注意,高光部分曝光過度,輕微模糊的背景(虛化)是透過傳統的機械方式予以實現。下方的照片(使用 2020 年的小米 10 Pro 拍攝)則是採用運算攝影技術,使用高動態範圍 (HDR) 方法合併多張影像,達到最佳曝光,並人工模糊背景以聚焦在花卉上。

Cheng 表示,5G 將為運算攝影敞開 AI 的大門。如今手機上的演算法能以智慧方式處理大量事務。未來的手機將會真正為每位使用者量身訂製多種功能。這就是 AI 所釋放出來的潛力。

Cheng 說道:「手機本身無法完成或難以完成的 AI 運算,可以傳輸至雲端,借助高速低延遲的 5G 網絡,以及更強大的運算能力和更快的傳輸速度,從而將手機攝影的覆蓋範圍提升到更高層次。」

目前,手機中已具備根據三分法則(理解照片構圖的核心概念)進行圖像拉直和裁剪建議等 AI 功能。如果您和大多數人一樣,都拍不好美麗的煙花。運算演算法可以辨識困難的拍照環境,並調整設定,讓這些照片大放異彩。

Desai 解釋道:「[透過 AI],我們可以智慧分辨此場景是否為煙花…… 夜視功能會疊加多個畫面,讓您在夜間拍出更明亮的影像,但我們要確保在您拍攝煙花的時候不會觸發此功能,因為那會是一團糟。所以有一個優先演算法在後台處理這個問題。」

Desai 表示,但這只是個開始。在未來幾年,雲端有望將計算攝影推向新的高度。

Desai 說道:「您可以將整張圖像上傳到雲端進行調整。使用者並不總是喜歡自然的照片。他們喜歡更有活力,有些人甚至會說是人為的,能讓影像更突出的事物。我們可以在雲端做到這一點。」

用運算攝影記住特殊事物

舊相簿是留住美好回憶的記錄。祖父母或孩子的照片可以幫助我們回溯生命中的點點滴滴。這些與過去的聯繫彌足珍貴……即使在很多情況下,這些照片並不完美。曝光不準確、有親人被裁出畫面之外、快門按下時有人眨眼,或者照片已經隨著歲月變黃。我們已經接受了不完美的照片,因為我們大多數人都不是出色的攝影師,也因為媒介會隨著時間而物理退化。

使用 2014 年旗艦手機與 2020 年小米 10 Pro 拍攝的同一照片對比 人像模式使用運算攝影技術,以人工方式模糊背景,將焦點集中在我們想要記住的人身上。上方的照片是使用 2014 年旗艦級智慧型手機所拍攝,該手機生產於人像模式成為標準功能之前。下方的照片則是使用 2020 年小米 10 Pro 以人像模式拍攝。

數位檔案備份在雲端並附有日期和地點的元資料,不會在大火中燒毀。運算攝影讓我們所有人都成為稱職的攝影師,這意味著黃昏下祖母在門廊的那張美麗照片中,她的眼睛會是睜開的,這也是我們想要記住她的方式。

智慧型手機不會讓我們過著更充實的生活。這仍然取決於我們自己。但智慧型手機和不斷進步的科技將確保我們能從更好的影像中汲取養分,幫助我們回憶生命中的美好時刻。這是無法取代的。

對比照片由 Tom DiGiurco 拍攝。Motorola 和小米是各自品牌的註冊商標。美光科技並未持有 Motorola 或小米的所有權,但美光與這兩家公司有個別的業務往來。Motorola 和小米的引述僅代表被引述者的觀點和意見,不代表美光科技或其各自公司的觀點和意見。5G 網絡不一定在所有地區都能使用。