HTC One(M8) Duo Camera双镜头3D立体相机的奥秘——“用全新的方式拍照”
HTC One(M8) Duo Camera双镜头3D立体相机的奥秘——“用全新的方式拍照”
对HTC One M8非同寻常的新拍照技术的猜测层出不穷。是3D照相机吗？还是一颗是远景镜头，一颗是全景镜头？是跟Lytro一样的光场相机吗？双摄像头如何分工？日前，外媒Gizmodo带着这些问题，访问了HTC相机研发总监Symon Whitehorn，由这位Duo Camera的设计者，为我们揭开了关于这颗“奇葩”镜头的更多秘密。
我们首先谈谈一些基本情况。和去年的HTC One一样，HTC One(M8)的主相机是一个400万像素相机，采用f/2.0大光圈。镜头和去年的完全一样，但是M8的图像传感器是在去年M7的设计基础上，进行了全新设计。新的传感器能够给白天拍摄的相片带来更多的饱和度和色彩准确度。
毫无疑问，M8的最大亮点就是它的双镜头设计。这种称为Duo Camera的系统使用第二个镜头来增强每个像素的细节和深度。这样的相机并不影响快速拍照（实际上这是我们用过的最快手机相机），同时便于用户在后期处理中对图像进行细致的调整，使拍摄的对象鲜活地跃然于背景中。
为全面详细地了解这种相机的独到之处，我们面访了HTC相机研发部总监 Symon Whitehorn。作为双镜头相机的发明人，他知之甚深。
Gizmodo: 能否说明一下在HTC One(M8)上采用这个相机的意图和出发点？
Symon Whitehorn: 这是在成像新浪潮——“信息成像“领域迈出的第一步。我们已经看到早期在计算成像方面的概念和平台，而且我们对此也探讨已久。但是我们感觉现在是将这些技术落实在人们手中的产品上，并且对它进行完善的时候了。我们相信，计算成像和信息成像的新浪潮会为我们带来更多在拍照上的机遇。
从胶卷，到数字时代，现在又要走进信息成像时代的门槛，在这个时代相机的智能化水平是重点。更加智能化的相机应该能够更加敏锐地感知它所“看到”的事物，能够为看到的事物赋与价值。这既给我们带来大量处理图像的机会，也给我们带来大量从图像中提取数据和信息的机会。
Gizmodo: 是的，我们在Lytro上已经多多少少看到端倪，不过把计算成像功能放到手机上还是相差很大的应用。
Symon Whitehorn: 我非常崇拜Ren（Ng）在Lytro做出的成就。我认为这确实是值得追求的事业。我感觉，使用这项技术来解决问题的解决方案不多，我觉得问题出在这项技术被冠以“聚焦问题”解决方案之名，但从一开始来说，这项技术并不是针对聚焦问题的。
随着我们在这个方向上的深入，我们开始关注图像中的情感内容。我们如何才能提取图像中的全部信息，从中解读出更多意义？我们真正想要做的是开发出一种不仅能留存记忆，还能切实丰富用户体验的相机。我认为这就是成像的未来。技术如何能够帮助智能相机真正地丰富用户体验，而不是单纯地成像？
Gizmodo: 那么深入到技术细节，能否简单介绍双镜头相机实际的工作方式？
Symon Whitehorn: 好的。其实它的基础原理是一个老概念。人对世界的视觉是立体的，和大脑一样。世界对人来说是3D的，人们根据自己的体验来赋予范围和速度值。这项技术的工作方式也基本如此。它也提供世界的立体图像，但它可以把这个图像转化成某种可供处理的内容，能够为图像中的每一个像素赋值。那么基本上这个系统的“大脑”所做的事情就是为看到的内容赋值。
我们已经打开了这项技术的其中一扇门，就是通过双摄像头记录景深，实现一般高级镜头才有的“散景”效果。当然这项技术的应用还有更多的方式，发展的空间还很大。我们现在只是接触到表面的一层，我们还没能够真正掌握高精度测量速度的方法，但我们在这个平台上的开发工作越深入，我们能提取的有意义的数据就越多。那么我想最好的类比就是它是人的生理组织的模仿，不过它是电子的。
Gizmodo: 那么就第二个较小的镜头来说，在我们看我们拍摄的相片时，图像并非真正来自第二个镜头对不对？这个镜头只提供景深信息，是不是？
Symon Whitehorn: 是的。目前第二个传感器和镜头实际上并不为图像文件提供相片数据，因为我们无法在那么小的机身里布置两套超像素传感器，而且这样做也没有意义。目前第二个镜头的作用只是为内容添加更多数据。不过我们也正在为将来的产品做更深入的研究。
Gizmodo: 那么，在您拍摄相片的时候，意识到“我对焦好像对偏了”。有两个问题：需要在多大程度上调整对焦，使之看上去令人满意？如何做到？
Symon Whitehorn: 我刚才也提到，它会给图像中的每一个像素赋值。我们通过记录每一个像素与相机的距离，然后赋值给取景框中真正想要对焦的部分。这与Lytro系统的工作方式不同，Lytro系统需要多次曝光。因此Lytro系统很忌讳运动中拍照，而且由于图层的原因，拍出的照片分辨率很低。而我们是通过给像素赋值，通过这种方法我们可以生成大范围的数据，然后再来解读。
举例来说，就“散景”效果而言（形容模糊不清的样子，一般表示在景深较浅的摄影成像中，落在景深以外的画面，会有逐渐产生松散模糊的效果），我们的方法是掌握远景中突出的部分，我们可以识别它们和人脸的距离。我们可将其与面部识别技术和其他专有技术结合起来。不过基本上我们能够识别场景、识别拍摄对象、识别场景中对象的范围，然后就能够改变焦点。因为图像目前是分区的，所以最终的范围精度水平在某种程度上取决于可用的处理能力和速度。所以在如何增强手机的处理能力上，我们又做了进一步优化。
在使用一般镜头的时候，你要把想要对焦的区域圈起来，去掉背景，就可以在背景中得到悦目的“散景”效果。采用这种方法我们有一些初始的假设条件，比如突出拍摄对象，丢弃背景。但是使用Duo Camera时，你可以按照自己的想法重新调整焦点，因为Duo Camera已经为不同景深的数据进行赋值。
您知道Photoshop中的镜头效果和模糊效果是怎么来的吗？我们就可以在一定范围内自动为像素赋值。所以与焦点校正相比，它能产生更多层次、明暗和景深。
Gizmodo: 那么基本上来讲，采用第二个镜头提供的景深信息，这个应用能够强化距离相机3英尺到5英尺的像素（在拍摄图像时），弱化或者模糊距离7英尺及以上距离的像素。对不对？
Symon Whitehorn:基本上处理系统会在来自两个镜头的数据之间建立关联，然后赋值给后续需要处理的数据。正如我前面讲的，我们还处在这项技术的萌芽阶段。在将来这项技术会更加精细，能够提供更多细节，而且随着处理能力的提升，我们也能够借助它完成更多工作。
而且我认为我们在这里所做的真正让人激动的事情，是我们准备推出这款相机的SDK（软件开发工具包：Software Development Kit）。这样人们有望利用它实现我们不曾想到的更杰出的应用。我们期待看到这个SDK催生出一些让人叫绝的第三方应用。
Gizmodo: 您能否简要谈谈双LED闪光灯？
Symon Whitehorn: 我认为我们在HTC One(M7)上对闪光测光做了非常详尽的研究。我们想我们都清楚闪光的最大弱点之一是会破坏场景，并且会破坏所需要的一切可识别特征。
双闪光设计本身并不新鲜，我们的优势在于算法的智能性。它可以根据场景提供正确的色温和光照。那么基本上来说，我们是立刻与环境发生接触（因为相机在按下快门之前就已经打开），立刻根据对象距离和周边光照的色温完成测光，然后生成观感最理想的表面色调。一切都在于细节，在于把细节还原给低光环境中的成像。当然超像素技术有帮助，不过有时还是需要更理想的光照。这种算法采样率极高，能够生成超过一千种色温用来和场景匹配。
Gizmodo: 太棒了，您还有什么需要补充的吗？
Symon Whitehorn: 我认为最重要的还是我之前曾经说过的，机遇就在那里，用户可以告诉我们他们希望用这个技术完成哪些事情。当然，我们的目的是大幅度改善拍照性能，不过我认为这项技术还有其他应用和用途，看它究竟能够做什么是一件很有意思的事情。我们希望把这项技术发展成一个真正的全面的系统，这样我们就能切实地提取图像内容和发布内容。用户拍照的原因还是想拿出来给大家看，对不对？那么我们的重点就是怎样让分享和欣赏的过程更有吸引力。
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