微軟將傳統防抖技術與新開發的軟體相結合，不用昂貴的防抖動鏡頭就可以讓照片更加清晰。
文｜辛江
無論怎樣屏息靜氣，拍出的照片依然模糊不堪，這幾乎是每個攝影者都曾經碰到的問題。而常規的解決辦法無非是兩種：放大光圈或者提高感光度以減少曝光時間，以圖片質量的下降來換取清晰的影像；或者隨身攜帶一個笨重的三腳架，以及乾脆買個昂貴的防抖鏡頭，從根本上解決抖動問題。現在，我們有了第三種選擇。在最近召開的計算機圖形圖像界最高規格也最具知名度的SIGGRAPH 2010會議上，微軟展示了一種新方案，通過軟體和硬體結合，能夠較低成本地解決抖動帶來的模糊問題。雖然展示的設備看起來還比較笨重，但是很有希望出現在單反、卡片相機甚至是智慧型手機上。
防抖技術已經有了很長時間的歷史，並且早已普遍應用在數位相機上。目前常用的防抖技術可以分成光學防抖和電子防抖兩大類，前者可以看成是靈活移動的鏡頭或者CCD，而後者則通過犧牲畫質來實現。前者需要專門開發的硬體的支持，而後者則主要通過軟體方式實現。
傳統的光學防抖鏡頭中都有一個磁力懸吊的活動透鏡，被叫做「補償鏡片」，與陀螺儀及處理晶片相連。陀螺儀能夠偵測微小的移動，並且將信號傳遞給處理晶片以計算出需要補償的位移，然後再以精確控制的速度和方向移動補償鏡片，將光線聚焦到接收圖像的CCD上。這種從1995年就開始商業化的技術能夠在幾十分之一秒內完成鏡頭的調節，能夠將快門速度提高2至3檔，使用1/50秒快門時，拍攝照片的穩定性相當於1/250秒快門速度。而防抖機身使用類似的原理，只不過移動的不是補償鏡片，而是CCD—將CCD安裝在一個可以靈活移動的框架上，也同樣通過對移動距離和速度的判斷來計算出需要移動的距離，讓CCD和景物之間的相對位移儘可能減小。
這兩種技術雖然成本較高，但是拍攝出的照片質量更好，對手不夠穩的初學者來說，相當有用。而低成本的電子防抖方案則從軟體上加以改善：通過設置高感光度和快速多次的曝光來拍攝出多幅畫面，再通過軟體疊加在一起，對亮度和對比度加以修正，最終實現清晰的拍攝效果。電子防抖的方式並不需要硬體支持，不過拍攝出照片的噪點相對較多，而且沒有辦法完全利用CCD的所有感光面積。
在這次SIGGRAPH會議上微軟提出的新方案，則是從另一個角度入手。在硬體上，它保留了陀螺儀和加速計，但是利用特別開發的去模糊算法，對拍攝完成的照片進行後期處理。通過三維六方向的陀螺儀和加速度傳感器，計算晶片可以感知當快門張開時相機的運動軌跡和加速度，然後將這些參數輸入一個算法模型當中，就可以回溯計算出在快門打開的那一瞬間，CCD捕捉到的影像應該是什麼樣子。通過內置的軟體，這種方案可以將已經拍攝好的照片恢復到最符合拍攝者意圖的程度，過程有點像是數碼照片在電腦上的後期處理，只不過後期處理軟體被內置進了相機，而且能夠自動迅速完成。
對數碼照片的去模糊處理，一直是計算機圖形和應用數學領域的熱門方向之一。對圖像去模糊的市場需求十分強烈，無論是天文觀測、衛星遙感還是民用領域，都有巨大的市場。過去大部分研究集中在通過開發更好的算法來讓模糊照片變得清晰，而微軟這種新做法則捕捉到了照片變模糊的過程，並且試圖將這個過程進行逆轉。
目前來說，這種算法還有改進的餘地，特別是當距離較遠時，背景在處理之後會出現奇怪的線條和噪點。而這種器件體積還有些偏大：測試機是一部佳能1Ds Mark III，附加設備看起來像是和相機底面積差不多的底座。以目前它的表現，還不能取代昂貴的防抖鏡頭，更不能取代穩定性絕佳的三角架—也許永遠都不能。但是，這種技術也許並不是單純為了相機而開發；智慧型手機可能是更合適的載體。
陀螺儀和加速度傳感器的微型化已經相當成熟，並且已經被安裝在諸多智慧型手機當中。雖然手機鏡頭使用的CMOS器件成像質量較差，但是它正在接近CCD的水準，同時還能保持低廉的成本。通過一些新技術，例如在之前的《第一財經周刊》上曾經介紹過的「量子點」或者「黑矽」技術的進展，手機成像質量接近單眼相機也並非完全沒有可能。而手機，在便攜性和易用性上，無疑要比單眼相機強出太多。現在配合這種新型的防抖技術，人們將會有機會隨時拍出質量更好的照片並且利用手機隨時在線的優勢與人分享，從而開拓更大的視野。
正如攝影師Chase Jarvis那部用iPhone拍攝完成的攝影集名字一樣：《最好的相機是你形影不離的那一臺》。而手機，毫無疑問比相機更容易成為我們形影不離的夥伴。
雖然微軟沒有公布這種技術將會什麼時候商品化，但是也許已經可以看出一些它的潛在用途。當Windows Phone手機作業系統宣布手機拍照支持防抖時，人們將不會感到過於驚訝。
(責任編輯：雍忠瑋)