解密AI攝影大師HUAWEI P20系列背後的研發故事

最新 06-30

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攝影，作為現代影像藝術不可或缺的一種表現形式，承載了人們記錄生活、傳遞情感和展示自我的需求。據統計，2017年 11000 億張照片出現在網路上，而在 2000 年，全球一年只誕生 850 億張照片。照片指數級攀升的背後，是數碼攝影的普及，尤其是手機的普及。

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要成為一名合格的攝影師需要哪些步驟？

1.需要儲備大量的攝影基礎知識，練習再練習。

2.要熟悉各種場景下相機參數的設置，勤加練習。

3.得學會對判斷光線的強度，掌握構圖技巧，調節光圈，設置快門速度，練習再練習。

4.照片的後期處理也是不可或缺，也得多練習......

想成就一張大師級攝影作品，真的道阻且長...既要大量的學習又要搭配海量練習，恍惚回到高考前，簡直可想買一本《三年攝影五年模擬》。

為了給每一個華為手機用戶「減負」，拿上手機就可以拍出好照片，華為一直致力於AI應用於攝影的研發。而華為研發的Master AI 功能，正是在「讓每個人都能成為攝影師」的驅動下產生的。

Master AI為什麼能夠拍出好照片？

好比攝影圈的學霸，Master AI的神經網路學習不簡單，並不僅僅是根據數據信息來判斷是與否；而是能像人類的大腦一樣，對成千上萬張圖片進行學習，通過神經網路分解出畫面中的元素，提取關鍵信息，自己總結出共性，將物體逐一分類。

學霸也是練出來的！AI做過的練習遠不止《三年攝影五年模擬》，工程師們為每一個場景都準備了數十萬張甚至上百萬張照片，做成專門的訓練集供AI學習，訓練總量突破數千萬張。

舉個例子：例如「食物」品類，短短兩個字，種類卻異常豐富，比如西餐中餐，西餐中，還有牛排，沙拉，甜品等，品類眾多，在每一個細小品類上，AI都會通過數百萬張圖片進行訓練，中西薈萃南北交融，直到能清晰辨認出每一道美味佳肴。

研發Master AI時，有沒有不為人知的故事？

Master AI作為一個好學的學生，自然也需要頂尖的老師。都知道研發的過程少不了工程師的心血，然而不為人知的則是華為更為教導好它選擇了攝影業內最專業的老師們。

我們和徠卡攝影師深度合作，將攝影藝術融入到P20系列的基礎拍照效果中。和不同的人像，美食和風光攝影師進行合作，由攝影師與演算法開發和PQ調試人員合作，在拍攝技巧和風格定義上進行現場指導，聯合調優。

美食場景

美食無疑是最好的例子。為了更好教導Master AI，華為工程師和攝影師聯合開發和調試，從美食攝影中掌握各種風格類型的拍攝，如暗系，亮系，北歐等；還通過現場記錄攝影師對於美食的擺放，打光，拍攝以及後期的全過程。攝影師對光線的運用以及後期色彩風格，都極具指導意義，讓工程師們有了開發的初步方向。

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說到硬體支持方面，HUAWEI P20系列搭載的海思ISP和3D LUT模塊。海思ISP具備強大的色彩處理能力；3D LUT模塊可以實現靈活的色彩空間轉換，並對不同色調進行單獨控制。

在調試過程中，我們拍攝了不同環境下的各類菜系，包括中餐，西餐，沙拉，火鍋等，請攝影師給出調優指導。基於此指導，我們利用3DLUT模塊進行精細的色彩調優，反覆迭代。同時我們具備了後處理圖像分割技術，藉助圖像分割，實現食物和背景的單獨調優，以提升整體圖像的效果。

海思ISP：海思圖像信號處理器 Image Signal Processor。從去霧、低照度、去噪、寬動態 WDR、魚眼矯正，數字防抖等技術上為用戶帶來更好的鏡頭顯示效果。

3D LUT：LUT是Look Up Table的縮寫，意為「查找表」。其本質就是把一種顏色的效果轉化為另一種顏色效果。3D LUT能以全立體色彩空間的控制方式影響色相、飽和度、亮度等。

下圖展示了AI美食優化前後的變化

人像場景

真的學霸，敢於正視素顏的自拍，敢於直面優化的美顏。人像攝影是攝影藝術中最重要、最常用的類別。我們也一直在人像攝影上進行探索，從HUAWEI P10開始，人像攝影大師理念也一直貫穿在P系列產品中。P20系列Master AI的加入也把人像攝影提高到了一個新的高度。

手機人像拍攝，難點究竟在哪裡？當然是膚色和膚質受光源、環境以及模特自身影響很大，同時用戶對人像的要求比較苛刻，因此人像攝影對調試方向和調試精度控制要求很高。

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解題思路來了，我們在室外順光、逆光，室內冷光、暖光，夜景暗光，夜景高動態等幾類場景下拍攝不同膚色，不同性別的人像圖片，請攝影師進行風格指導和調優。技術人員將攝影師語言轉換成技術實現細節，並建立起對應的技術能力。在膚色膚質提升的基礎上，得益於大像素尺寸的寬容度和新的HDR+演算法，人像效果在逆光和暗光環境下體現了明顯優勢，HUAWEI P20系列在人臉和背景亮度上可以取得更好的亮度均衡。