金华人才招聘网：iPhone SE 用单镜头也能拍人像虚化照片，它是怎么做到iPhone 8《做不》到的事情？

用单镜头去实现虚化摄影并不是什么新鲜事，之前的 iPhone XR 以及更早的 Google Pixel 2 都有过类似的实验。{苹果新}推出的 iPhone SE 也是云云，但它的镜头零组件过于老旧，主要劳绩照样在新演算法上。

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▲  ‘从’左到右，划分是新 iPhone SE、iPhone 8 和 iPhone XR 的镜头感应器

‘从’ iFixit 的拆解讲述可以得知，新款 iPhone SE 中的某些零组件和 iPhone 8 完全相同，甚至达到了可以交换使‘用的水平’—— <其中就包> 括了那颗 1200 万像素的广角镜头。

「旧瓶装新酒」的做法对 iPhone SE 而言并不稀奇，倒退回四年前，第一代 iPhone SE 也套用了 5s 的外观和大部分硬体，只是在晶片上保持和 6s 一致，进而让使用者能够以更低的价钱获得旗舰机的性能体验。

理论上，照搬相同的镜头硬体，两者的摄影特征应该也不会有太大差异。比如说 iPhone 8 “就不支援拍主”体清晰、靠山模糊的小景深照片，也就是我们常说的「人像模式」。

但查阅苹果的支援页面时你会发现，iPhone 8 所不支援的人像模式，却被新款 iPhone SE 支援了——《哪怕两者都只有一颗》后置镜头，且「规格」完全一样。

正常情形下，手机拍「人像模式」这样的虚化照片都得靠双镜头来完成——好比是人类的双眼，两个位置差别的镜头会获取两张差别角度的画面，然后连系视角差估算出景深，进而实现靠山虚化，保持主体清晰。

现在列表上的 Plus 系列，或是近几年的 X、 XS 和 11 等，基本都是靠多镜头系统来完成人像虚化拍摄。

那么 iPhone 的前置单镜头又是怎么【解决的】？焦点在于 Face ID 系统中的红外线点阵投影器，它也可以获取足够精准的深度数据，相当于是一颗「辅助镜头」。

这么来看，iPhone SE 能拍人像模式照片就很特殊了：一来，它没有多镜头，二来它也没有 Face ID，照理来说，应该在硬体上并不支援人像模式才对。

因此，谜底就很显著了，‘苹果在软’体上应该是又有了新的突破。

iPhone SE如何用单镜头做出人像虚化效果？ 

最近，第三方相机APP Halide 的开发者 Ben Sandofsky 就透露了其中的手艺原理，注释为什么新 iPhone SE 采用了和 iPhone 8 一样的单镜头「规格」，但却可以做到后者所无法实现的人像摄影模式。

他们示意，新 iPhone SE 很可能是「第一款只使用单一的 2D 图像，就可以发生人像虚化效果的 iPhone」。

你可能会反驳，iPhone XR 不也是单镜头拍虚化的吗，岂非 SE 不是照搬它的方案？

【然而】拆解的情形证实， iPhone SE 和 iPhone XR 的镜头并不一致，这也导致两者在手艺上存在差异。

▲ 三星 Galaxy S7 系列是首个将 DPAF 手艺运用在智慧型手机镜头上的装备

最主要的一点，iPhone XR 的镜头可以使用双像素自动对焦（DPAF）手艺来获得一定的深度数据，而不是完全只靠软体来模拟。

简朴来说，DPAF 手艺相当于将镜头感应器上的像素点，支解成两个更小的并排像素，去捕捉两张角度差别的照片，就像是我们的左右双眼一样。

虽然这发生的视角差不如原生双镜头那么显著，但仍有利于演算法去构建深度讯息。

▲ Google Pixel 2、3 使用 DPAF 手艺获得的两张视差图，肉眼难以感知，但仍可以辅助图像支解演算法做出判断

「此前」，Google 在 Pixel 2、3 上也运用了这样的手艺来实现单镜头虚化。而在 Pixel 4 上，由于该机换成了多镜头「规格」，视差探测显著比单镜头 <更精准> 。

▲ 再来看看 Pixel 4 靠两颗镜头获得的数据，《视差》更显著，也能收集到 <更精准> 的数据

至于新[ iPhone SE，‘由于它’的感应器过于老旧，Halide 称它无法依赖感应器来获取视差图，基本只能靠 A13 Bionic 晶片所提供的机械学习演算法，去模拟和发生（深度）数据图。

一句话注释就是，iPhone SE 的人像虚化拍摄，真的就是完全在靠软体和演算法实现的。

▲ 用 iPhone XR （和新） iPhone SE 直接对着这张照片拍摄

Halide 用 iPhone XR （和新） iPhone SE 划分拍摄了一张小狗的照片（并非实拍，（只）是给「一张照片」摄影），然后对比两张图的深度数据。

他们发现，iPhone XR 仅仅是做了简朴的图像支解，将主体抠了出来，“但并没有准确辨”识出小狗的耳朵。

▲ （深度）数据图，左边是 iPhone XR，右边是新 iPhone SE

但在新 iPhone SE 上，配合 A13 晶片所提供的全新演算法，我们则得到了一张完全差别于 XR 的深度图。它不仅准确辨识出了小狗的耳朵和整体轮廓，《还针对差别》远近的靠山做了分层处置。

这种深度图并不是 100% 准确的，Halide 示意，新 iPhone SE 在拍摄非人脸题材的虚化照片时，抠图和虚化的精准度显著没有拍人像时来得精准。

尤其是在一些主体和靠山图十分模糊的情形下，此时多镜头的优势会更显著些。

▲ 在这类非人脸题材，且主体和靠山没有显著支解的情境下，新 iPhone SE 的虚化就很容易失足

‘从’这张图可以看到，配备了多镜头系统的 iPhone 11 Pro，〖不仅能将圆木上〗小植物轮廓完整地勾出来，而且还能对辨识出靠山的远近距离，并做出分层处置。

▲ （深度）数据图，左边是 iPhone 11 Pro，右边是新 iPhone SE

而在新 iPhone SE 上，只管同样有分层处置的效果，但被摄主体和靠山已经完全融在了一起，后期虚化时自然会比 iPhone 11 Pro 差不少。

▲ 现实的虚化样张，左边是 iPhone 11 Pro，右边是新 iPhone SE

这也是为什么，现在新 iPhone SE 使用 iOS （自带相机应用时），只有在检测到人脸的情形下，才气启用「人像模式」拍虚化照片，其余情形则会泛起错误提醒，这点和之前的 iPhone XR 一样。

缘故原由仍然和苹果自己的演算法有关。Halide 提及了一个名为「Portrait Effects Matte」（人像效果遮罩）的手艺，主要用于在人像模式摄影中寻找出正确的人物轮廓，包罗边缘的发丝、眼镜框等细节，‘以便对主体’和靠山举行支解。

【但目前来】看，这套基于机械学习的支解手艺更多是为「拍人」准备的，它简直可以填补 iPhone XR 、iPhone SE 这类单镜头手机在视差数据上的不足，但若是拍摄工具‘从’人物换成其它物体，演算法也会泛起一定概『率的判断』错误。

至于像 iPhone 11 Pro 这类多镜头手机，就算抠图演算法有侷限性，但照样可以透过镜头硬体直接获得视差数据，以是它们在使用自带相机时，也能将人像模式用在非人脸情境中，效果也不会太差。

▲ 新 iPhone SE 的前置镜头也支援人像模式，对人脸的抠图精度异常高，成像差异只是在散景效果上

固然，官方不支援的器械，第三方开发者照样可以拿来加以革新。现在 Halide 应用就支援 iPhone XR、SE 去拍摄小动物或其它物体的虚化照片，背后也是利用了苹果的“人像效果遮罩手艺来构”建深度图，同时配合自己的后端优化。

▲ 使用 Halide 这样的第三方应用，就可以用新 iPhone SE 拍非人脸题材的虚化照片

总得来看，本次新 iPhone SE 所实现的人像虚化摄影，算是单镜头手机靠软体优化所能做到的极限了。严酷意义上，这实在也得归功于那颗 A13 晶片，若是不是它带来了最新的机械学习演算法，单靠一颗过时的镜头，SE 的拍摄体验显然得打个对折。

这也若干证实，智慧型手机生长多镜头系统仍然是有意义的。我们可以用超广角来拓宽取景视野，可以靠潜望式长焦获得无损变焦照片，更别说 ToF、雷射雷达这类「特殊镜头」对 AR 《扩增实境的探测帮》助，这些都不是单纯靠一个 OTA 升级，或是演算法就能实现的特征。

固然，一味地吹嘘、比拼镜头数目同样令人厌烦，若是说硬体只是决议了成像的下限，那么一套优异的演算法，则可以显著拉升成像的上限，甚至是重新压榨出老硬《体的价值和潜力》。

不知道再等个四年，（下一代） iPhone SE 面世时，单镜头还能否在手机行业留有一席之地？

题图泉源：Apple

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