余寧

我們對于相機(jī)的傳統(tǒng)概念可能很快就會過時(shí)，接下來登場的是擁有很多鏡頭或根本一個(gè)鏡頭也沒有的裝置。徹底改造照片的競賽已經(jīng)開始，相機(jī)會最終堅(jiān)持下來嗎？

對于很多專業(yè)人士來講，他們對于現(xiàn)代相機(jī)并不是很狂熱。盡管這些攝影師的口袋中可能也揣著一部iPhone，以備時(shí)不時(shí)地抓拍幾張快照。然而，他們真正最喜愛的還是拿出那個(gè)久經(jīng)風(fēng)霜的名牌老相機(jī)，如哈蘇相機(jī)（Hasselblad，20世紀(jì)40年代誕生于瑞典的相機(jī)品牌），聽那令人心曠神怡的機(jī)械快門的“啪-咔嚓”聲。作為藝術(shù)家和攝影師，他們雖然也喜歡接觸新媒體，但實(shí)際上，他們可能對老相機(jī)更情有獨(dú)鐘。

兩者的發(fā)明創(chuàng)新也就僅僅相隔了數(shù)十年

盡管如此，說某某相機(jī)老了也只是相對的。iPhone拍照手機(jī)和哈蘇相機(jī)，兩者的發(fā)明創(chuàng)新也就僅僅相隔了數(shù)十年。其實(shí)，除了日新月異的這樣那樣的小部件，它們倒是擁有更多的相同點(diǎn)：兩者都是用一組玻璃鏡頭將光線聚焦到一幅圖像上。不管這圖像接下來是儲存到膠片上，還是像最新的智能手機(jī)那樣，將圖像交給數(shù)字傳感器。追根溯源，兩者都是源自19世紀(jì)30年代的同一創(chuàng)新發(fā)明，它們與市場上任何其他的相機(jī)其實(shí)并無二致。

自相機(jī)問世后，相機(jī)就一直是每個(gè)時(shí)代的見證者。它記錄著每一件事情，大到如尼爾·阿姆斯特朗登月，小到如地鐵格子板上的瑪麗蓮·夢露，或許還有你在新年夜晚為自己拍下的自拍照——你裝扮成一只猩猩，正把一只香蕉往你朋友的耳朵里面塞。

但所有這一切，可能僅僅只是個(gè)開始，因?yàn)槲覀兯臄z的影像以及我們處置這些影像的方式，正在發(fā)生著戲劇性的改變。精細(xì)地打磨毛玻璃片的工作，已經(jīng)被精細(xì)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算工作所取代。既然計(jì)算機(jī)已奪下了主陣地，那么，占據(jù)了180年統(tǒng)治地位的鏡頭或許便過時(shí)了。曾經(jīng)被大家所熟知的已上了年紀(jì)的“寶麗來”，本是世界上第一款同時(shí)也是最著名的“即時(shí)成像”相機(jī)。曾幾何時(shí)，卻憂傷地淡出，其存在感漸行漸遠(yuǎn)。說起這些，一些人不免傷感，好似對老派攝影的憂傷追思。

未來攝影的真正戰(zhàn)斗就會發(fā)生在我們口袋里的手機(jī)里

是的，數(shù)字?jǐn)z影已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)鼎盛的時(shí)代。這里有十億像素的相機(jī)，它捕捉的圖像是超高分辨率的。也有所謂的單像素相機(jī)，它只用一個(gè)相對便宜的低功率檢測器，就可以通過多次拍攝構(gòu)建一張圖像。但是，未來攝影的真正戰(zhàn)斗，卻是發(fā)生在此刻我們口袋里的手機(jī)里。盡管智能手機(jī)制造商近年來大幅推動了相機(jī)技術(shù)，但他們卻發(fā)現(xiàn)，越來越難將一堆鏡頭塞進(jìn)一只超薄的機(jī)身里了。當(dāng)蘋果公司發(fā)布iPhone 6的宣傳片時(shí)，它粉飾了突出的鏡頭——唯一不能被充分小型化的組件。然而，當(dāng)鏡頭已經(jīng)到達(dá)自身極限的時(shí)候，數(shù)碼攝影才剛剛開始啟程。

大多數(shù)智能手機(jī)都為我們提供拍攝一個(gè)全景的能力，大致為一個(gè)超廣角圖像。當(dāng)你在拍攝時(shí)沿軸線轉(zhuǎn)動，手機(jī)的計(jì)算芯片記錄下數(shù)個(gè)圖像，然后將它們拼接在一起，對曝光、視差和諸如此類的東西做細(xì)微調(diào)節(jié)后，接縫便看不見了。

另一種常見的手機(jī)功能是高動態(tài)范圍成像（HDR），它可以讓你拍攝一個(gè)對比度非常高的場景（比如一個(gè)人背向陽光站立，太陽從他背后直射過來）卻還能看清他臉上的細(xì)節(jié)，而不是像以前老相機(jī)那樣拍到的只是一個(gè)剪影。高動態(tài)范圍功能通過將數(shù)個(gè)圖像融合在同一場景中來實(shí)現(xiàn)：至少一張長曝光的圖像以捕捉陰影細(xì)節(jié)，另外的短曝光圖像以保持高光細(xì)節(jié)。很多類似的計(jì)算成像技術(shù)已經(jīng)成熟。

計(jì)算機(jī)芯片的花樣層出不窮。接下來，它又努力修補(bǔ)這些創(chuàng)新的重大瑕疵。比如，智能手機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)就是拍攝的圖像邊緣模糊，這是低廉和小型化光學(xué)部件的自然產(chǎn)物。傳統(tǒng)相機(jī)沒有這一問題，因?yàn)樗鼈兺ǔＪ褂玫氖悄苋菁{很多獨(dú)立元素的更大鏡頭。這顯然是智能手機(jī)絕對無法做到的。因此，就有人針對這一瑕疵，開發(fā)了一種計(jì)算成像技術(shù)，以校正光學(xué)像差。由于一個(gè)質(zhì)量較差的鏡頭通常會影響不同的原色，這個(gè)計(jì)算成像可以查找紅、綠以及藍(lán)色層中造成圖像偏離的區(qū)域，再調(diào)節(jié)圖像，直到它們排列整齊，出現(xiàn)尖銳的尖角。又如，相機(jī)抖動會造成圖像模糊，這對于用手臂舉著一部手機(jī)來說真是再普遍不過了。對此，美國加利福尼亞的開發(fā)者又開發(fā)出一種啟動光學(xué)防抖攝影技術(shù)的算法，能夠幫助保持成像穩(wěn)定。它從智能手機(jī)的內(nèi)置陀螺儀中讀取飛行讀數(shù)，應(yīng)用它們調(diào)節(jié)動作模糊、同時(shí)并不丟失掉場景中的真正運(yùn)動。

假如我們可以簡單地按下快門……

上述開發(fā)者的想法都是致力于提高智能手機(jī)的圖像質(zhì)量，但是，在彌補(bǔ)我們不專業(yè)的失誤上面，他們卻難有建樹。畢竟，正如法國攝影先驅(qū)亨利·卡蒂?！げ祭账伤f：攝影，全部是關(guān)于“決定性時(shí)刻”的活動，是你按下快門的那關(guān)鍵性的一瞬間的活動。出色的照片并不僅僅是好質(zhì)量的圖像，它還包含更多的東西。當(dāng)然，其創(chuàng)造性就包裹在風(fēng)險(xiǎn)里面，美其名曰：“美麗的錯(cuò)誤”。找對了，就是捕捉到香蕉剛好碰到你朋友耳朵的那一時(shí)刻他臉上的表情；找錯(cuò)了，那么，就是你意外地聚焦在背景上面。

這里便是凸顯拍攝照片手法上最大轉(zhuǎn)變的地方。假如我們可以簡單地按下快門，稍后再來決定照片的構(gòu)圖和焦點(diǎn)，那攝影會是什么樣子呢？盡管很難想象這種情況，但計(jì)算攝影已經(jīng)為我們展現(xiàn)了它是如何實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的。

2011年，總部位于加利福尼亞的立特羅（Lytro）公司推出了第一款消費(fèi)“光場相機(jī)”。它仍舊是將光通過一個(gè)主要鏡頭聚焦到一個(gè)傳感器上，就如同在一部常規(guī)的相機(jī)中那樣。不過，立特羅相機(jī)還包含額外的一組微型鏡頭陣列，它們會捕捉成束的光線，將其聚焦到獨(dú)立的像素上面。其結(jié)果就是生成了這樣一種裝置，能同時(shí)捕捉到入射光的方向以及強(qiáng)度——稱作“光場”。

利用這些信息，計(jì)算成像可以做到根據(jù)主鏡頭聚焦的不同來決定光線如何表現(xiàn)。這就形成了“光場相機(jī)”的關(guān)鍵優(yōu)勢——拍攝之后重新聚焦照片的能力。假如你的朋友失焦了，你可以在屏幕上點(diǎn)擊他們所在的位置，然后，就仿佛你做了一個(gè)瞬時(shí)白內(nèi)障切除一樣，他們的臉就變得異常清晰。更妙的是，它還可以計(jì)算出假如進(jìn)入鏡頭的光線稍微改變角度，那么場景看上去會是怎樣的，并提供出不止一種視角的場景觀看選項(xiàng)。舉個(gè)例子，假如你正在拍攝一個(gè)足球運(yùn)動員鏟球，你就能通過調(diào)節(jié)圖像來顯示出兩名球員之間的接觸點(diǎn)。

類似的技術(shù)被引入智能手機(jī)。PiCam取代了一部智能手機(jī)中只有單一鏡頭的做法，改為一組16個(gè)微小鏡頭的陣列。它們之間有細(xì)小的距離，所以也可以記錄深度信息。從某種角度上來說，這有點(diǎn)兒像是模仿人類的眼睛。

相機(jī)將在若干年后死亡？

下一代的自拍將進(jìn)軍3D技術(shù)，并準(zhǔn)備好實(shí)現(xiàn)打印。

最近，PiCam將推出一款開發(fā)套件給智能手機(jī)制造商?？梢云诖?，光場攝影將很快廣泛面市。不過，并不是每一個(gè)參與計(jì)算攝影的人都相信立特羅或PiCam的想法是正確的神來之筆。有人指出，用一組微鏡陣列占用傳感器空間，這就扼殺了最后拍攝的分辨率，除非再利用更多算法混合低分辨率圖像，你要用低分辨率買單，就得花費(fèi)大力氣再試圖把它找回來。

即便如此，還是有其他利用光場的方法，以保證出色的效果。比如加拿大多倫多大學(xué)的一位計(jì)算機(jī)科學(xué)家說：“補(bǔ)充照明就是這種方法，它具有為一個(gè)場景強(qiáng)加上原本并不存在于那里的光線的能力?！眰鹘y(tǒng)的攝影師不得不在他們的相機(jī)以外辛苦地安裝一個(gè)獨(dú)立的閃光燈單元，以補(bǔ)充照明，從而達(dá)到某種照明條件。而光場相機(jī)則能夠自動添加一個(gè)探照燈的效果。它的深度信息相當(dāng)于場景的一幅3D地圖，能夠精確計(jì)算出自然陰影會在何處落下。

有人開發(fā)出另一個(gè)技術(shù)：把因表面角度及結(jié)構(gòu)不同而造成的在對象上直接反射和間接反射的兩種光區(qū)分開來。這項(xiàng)技術(shù)包括將一個(gè)電子的狹縫形蒙罩置于一部相機(jī)的內(nèi)置閃光燈單元中，將外部光線限制在一個(gè)平面上；另一個(gè)蒙罩則遮擋相機(jī)的傳感器。當(dāng)蒙罩匹配于同一平面時(shí)，只有直接光線能夠到達(dá)傳感器。

相機(jī)以及我們的眼睛通常感知的是直接光線和間接光線的混合體。然而，假如直接光線被允許占據(jù)主導(dǎo)地位的話，那么，事物看上去將很不相同：透明的玻璃變成黑色，黃色的泡沫變得灰暗，一副乳膠手套幾乎變得看不見……所以這一技巧還需進(jìn)一步完善。

當(dāng)你用直接光線拍攝面部的時(shí)候，有一些特別有趣的事情就會發(fā)生：它們看上去鮮明而憔悴，這是由于皮膚下面間接分散的光線全部都被屏蔽掉的結(jié)果。從另一方面來講，間接光線會完美地揭示出平滑的面部特征，以及白亮的牙齒。但你不會想要用這樣的照片作為你的證件照的，因?yàn)樗t。不過開發(fā)此技術(shù)的專家相信，一個(gè)間接光渠道的增加能夠?yàn)槿魏稳颂峁┮环N瞬間上妝的效果。更為重要的是，假如你能夠在一個(gè)場景中區(qū)別直接以及間接的自然光線的話，你就能在更好裝備的條件下處理圖像。例如應(yīng)用一些Photoshop風(fēng)格的編輯。這可謂在控制水平上的又一新圖景，可看到計(jì)算攝影正在取代傳統(tǒng)技術(shù)。有人預(yù)料：相機(jī)將在若干年后死亡。

放棄鏡頭……

相機(jī)死亡？確實(shí)可能會發(fā)生。假如說鏡頭是傳統(tǒng)攝影的本質(zhì)，那么成像技術(shù)就是棺木上并不必要的最后一根釘。這樣的裝置已經(jīng)被科學(xué)家設(shè)計(jì)出來。它放棄鏡頭，而采用了一個(gè)單一的螺旋形光圈，使入射光發(fā)生衍射，進(jìn)而成為大量的小螺旋“像素”，每一個(gè)都如同一朵雪花一樣獨(dú)一無二。盡管這些小螺旋到達(dá)傳感器時(shí)已形成模糊的一團(tuán)，但它們獨(dú)立的形狀卻能令計(jì)算成像將它們解壓出來。那么，接下來只需像一臺數(shù)碼相機(jī)處理常規(guī)像素那樣，記錄它們的強(qiáng)度，然后重建原始場景。

目前，無鏡頭技術(shù)還處于起步階段?？茖W(xué)家展示了一張用一種裝置捕捉到的油畫蒙娜麗莎的圖像。盡管那神秘莫測的微笑就在那里，油畫卻顯得灰暗和污跡斑斑。雖然如此，這還是充分說明了計(jì)算攝影的力量。說明要及時(shí)留下一個(gè)時(shí)刻，相機(jī)的中心識別部分——鏡頭甚至不是必要的。現(xiàn)在的這款比一片面包屑大不了多少，而且制造成本出乎意料的低廉。這種無鏡頭相機(jī)或者說“無鏡頭智能傳感器”，能夠優(yōu)雅地拍下幾乎任何物體的表面，并把已經(jīng)無所不在的攝影再度拓展。這就產(chǎn)生了問題，無休止的攝影拓展影響了我們對過去“相機(jī)”的概念，同時(shí)也影響到那些在特定時(shí)間、特定地點(diǎn)、以此為生的人的未來。假如相機(jī)變得無處不在，并且捕捉?jīng)Q定性的時(shí)刻變得只是像從一堆永無止境的照片流中收回漁網(wǎng)那么簡單，那么，專業(yè)人士又該置身何處呢？

這有點(diǎn)兒像是在說，假如我們重新發(fā)明了畫筆，那是不是所有的畫家就要失業(yè)了呢？NO，因?yàn)樗麄兪冀K需要一只眼睛——他們必須知道，什么可行，什么不可行。

然而，新的技術(shù)的確使攝影的發(fā)展比以往任何時(shí)候都更加迅捷?；蛟S，我們普通人可以開始培養(yǎng)那只專家的眼睛了。

相機(jī)歷程

1826～1827

現(xiàn)存最古老的照片《在Le Gras的窗外景色》，由攝影發(fā)明者尼塞福爾·涅普斯拍攝。

1861

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋制出第一張彩色照片，這是通過將紅色、綠色和藍(lán)色的帶狀格子圖像覆蓋在一起形成的。

1878

通過把曝光時(shí)間從持續(xù)數(shù)分鐘降到幾百分之一秒。埃德沃德·邁布里奇捕捉到了一匹馬奔馳的全過程。

1947

埃德溫·蘭德演示了寶麗來的“即時(shí)拍照”，它可以使人們在拍照之后不久就得到可觀看的照片。

1957

美國國家標(biāo)準(zhǔn)局的羅素·基爾希將他剛出生的兒子的照片掃描到一部計(jì)算機(jī)中，開創(chuàng)了第一幅數(shù)字圖像。

1975

柯達(dá)工程師史蒂夫·薩森創(chuàng)造出第一臺數(shù)碼相機(jī)，它能花費(fèi)23秒將一副0.01百萬像素的圖像記錄到盒式磁帶上。

1992

CERN網(wǎng)上風(fēng)格樂隊(duì)的一張圖片，成為第一張網(wǎng)絡(luò)照片，它是由蒂姆·伯默斯·李上傳的。

1997

菲利普·卡恩將即時(shí)消息照片介紹給世界，他將相機(jī)和手機(jī)連接起來，分享了一張她女兒的照片。

2014

美國科技公司倫巴斯的帕特里克·吉爾開發(fā)出一種無須使用透鏡便能捕捉圖像的裝置。

鑄造記憶

不管是別人還是自己，你都無法忍受那些選擇用智能手機(jī)相機(jī)去見證一切的人們。那些伸出的手臂或者自拍桿已經(jīng)成為一道普遍的風(fēng)景。但這個(gè)習(xí)慣是否正在影響我們記憶的能力呢？

2013年，康涅狄格費(fèi)爾菲爾德大學(xué)的心理學(xué)家琳達(dá)·亨克爾決心要找出真相。她試圖通過監(jiān)控人們探索一座藝術(shù)博物館的方式來實(shí)現(xiàn)。被試者分為三組：第一組不拍攝任何照片；第二組見到什么就拍什么；而第三組則只拍攝特定的細(xì)節(jié)照片。之后，她測試他們能回憶起來什么。

第二組那些絲毫不加以區(qū)分就拍照的人比第一組那些不帶相機(jī)瀏覽展覽的人記住得更少，這很可能是因?yàn)轭l繁拍照的人依賴相機(jī)記錄他們所看到的一切。但第三組那些用相機(jī)放大細(xì)節(jié)的人和不使用相機(jī)的人回憶起得一樣多。專家分析說：“它集中了你的注意力。所有的研究告訴我們，集中注意力會帶來更好的記憶。”

這一研究表明，經(jīng)常使用相機(jī)也可以免于不良影響，只要我們是有所選擇的，并且對我們所拍下照片的東西付出精力。不過攝影也有可以在另一種方式上歪曲記憶。

在一個(gè)2002年的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)今已在英國華威大學(xué)的金伯利·韋德和她的同事給一組成年人看一些乘坐熱氣球的偽造照片，并告訴他們，這是在他們還是孩子的時(shí)候拍攝的。半數(shù)人聲稱，他們能夠回憶起來那些虛構(gòu)的事件，或者至少能回憶起某些細(xì)節(jié)。

對亨克爾來說，這顯示出某種照片偽造操控的危險(xiǎn)，計(jì)算攝影會使一切都變得更為容易。