【查相機(jī)資料，就看相機(jī)筆記】

今年早些時候，佳能公布了基于深度學(xué)習(xí)開發(fā)的圖像處理技術(shù)和工具軟件。ET當(dāng)時不僅做了相關(guān)報道，還下載體驗了海外版本。而在剛剛閉幕的P&I上海國際攝影器材和數(shù)碼影像展覽會上，佳能（中國）展臺也出現(xiàn)了新技術(shù)和新軟件的宣傳資料 —— 看來它們很快就能和大家正式見面了。

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在下面的內(nèi)容里，ET會為大家解釋與人工智能有關(guān)的概念，回顧佳能在深度學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用，介紹并預(yù)覽新工具軟件的使用方法和效果。希望能為大家了解新技術(shù)、應(yīng)用新技術(shù)帶來一些幫助。

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先說概念

近年來，我們頻繁看到與人工智能有關(guān)的技術(shù)名詞。這里，ET試著用盡可能淺顯的語言，做一個不大嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忉尅?/p>

人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）簡單來說就是賦予機(jī)器“人的智能”。不同于科幻作品里描述的場景，目前的人工智能大多是一些單項功能，比如圖片分類、對象識別、對弈策略等，這也被稱為“弱人工智能”。

機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning）是實現(xiàn)人工智能的一種方法。與傳統(tǒng)軟件相比，最大區(qū)別是能通過大量數(shù)據(jù)樣本的不斷訓(xùn)練，提高智能水平，達(dá)到更好的實現(xiàn)效果。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Neural Network）則是一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，是模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型。而深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）主要依賴神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，讓機(jī)器能像人一樣具有分析、理解數(shù)據(jù)樣本的能力。

目前在相機(jī)、圖像處理上應(yīng)用的“AI人工智能”，主要是通過基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)，提升識別、降噪、增強(qiáng)分辨率等具體應(yīng)用的性能。雖然開發(fā)過程需要大量財力、物力（比如算力和數(shù)據(jù)樣本），但最終實現(xiàn)的功能效果往往也有劃時代的進(jìn)步。

▲ 新概念相機(jī)PowerShot Pick也具備一些AI功能

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佳能與深度學(xué)習(xí)

佳能從很早以前就開始關(guān)注深度學(xué)習(xí)：

2020年1月：EOS-1DX Mark III通過深度學(xué)習(xí)，提升了光學(xué)取景下對人物頭部、面部的識別能力。

2020年7月：EOS R5、EOS R6配備了基于深度學(xué)習(xí)開發(fā)的“動物檢測”，實現(xiàn)了對貓/狗/鳥的身體、頭部、眼睛的識別，并且是在拍照、視頻下均可用。

2021年4月：EOS R3新增了基于深度學(xué)習(xí)的“車輛檢測”，可以識別多種兩輪、四輪賽車。

2022年11月：R6 Mark II在動物、車輛檢測上做了進(jìn)一步擴(kuò)展，增加了對馬、飛機(jī)、直升機(jī)、火車的識別。

▲ R6 Mark II“動物檢測”的識別能力

▲ R6 Mark?II“交通工具檢測”的識別能力

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除了基于深度學(xué)習(xí)的對焦識別算法外，佳能也關(guān)注到深度學(xué)習(xí)在圖片處理和照片優(yōu)化方面的應(yīng)用 —— 一直以來，佳能都很重視圖像的數(shù)字優(yōu)化處理，早在2013年就推出了利用光傳播函數(shù)和鏡頭設(shè)計數(shù)據(jù)優(yōu)化照片的“數(shù)碼鏡頭優(yōu)化技術(shù)”（簡稱“DLO”）。之后10年，佳能通過不斷優(yōu)化、完善，最終在EOS R系列相機(jī)上實現(xiàn)了不損失拍攝性能的實時DLO。

了解上述信息后，相信大家會覺得佳能推出基于深度學(xué)習(xí)的圖像處理技術(shù)是意料之內(nèi)、情理之中的。

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兩個工具

佳能這次推出了兩款工具軟件，分別是：

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像處理工具（Neural network Image Processing Tool）是佳能“RAW顯像”軟件Digital Photo Professional（以下簡稱“DPP”）的插件。它能通過基于深度學(xué)習(xí)得到的數(shù)據(jù)，對使用兼容相機(jī)、鏡頭拍攝的RAW圖像做出優(yōu)化，具體包括：

- 降噪，包括高感降噪和高感拍攝的皮膚細(xì)節(jié)還原；

- 去馬賽克，包括降低偽色和摩爾紋；

- 鏡頭優(yōu)化，包括改善衍射模糊、還原高光溢出細(xì)節(jié)和減輕色暈。

▲ 我們實拍的降噪對比，使用R6 Mark II以ISO 25600拍攝，左邊是ACR普通降噪，右邊是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像處理工具降噪。

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處理后會生成.CRN為后綴名的新文件（支持多個文件的批處理），接下來可以用Digital Photo Professional對.CRN做進(jìn)一步的優(yōu)化調(diào)整。這個工具適合對畫面質(zhì)量有較高要求的專業(yè)攝影師，以及希望挖掘相機(jī)、鏡頭潛力的發(fā)燒友。

* 支持的相機(jī)、鏡頭型號可以參考佳能官網(wǎng)說明。

▲ 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像處理工具的界面

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和其他AI圖像處理軟件相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像處理工具不僅提供了降噪和去馬賽克，還帶來了針對衍射、高光溢出和色暈的鏡頭優(yōu)化 —— 正因為佳能是相機(jī)、鏡頭的生產(chǎn)企業(yè)，才會積累大量RAW圖像數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而為開發(fā)相關(guān)功能提供訓(xùn)練樣本。

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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)升級工具（Neural network Upscaling Tool）則是一個相對獨立的軟件。它支持JPEG和TIFF文件，可以將長、寬分別擴(kuò)大2倍，最終得到一張4倍像素的照片（比如將2400萬像素升級為9600萬像素）。相比常見的插值放大方式，可以恢復(fù)更多圖像細(xì)節(jié)，得到更精細(xì)的畫面。既適合鳥類等依賴裁切放大的題材，也有利于需要大尺寸打印輸出的用戶。

* 長或?qū)捲?00-9999像素，總像素不超過6500萬。

和EOS R5上的“機(jī)身防抖高分辨率拍攝”功能相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)升級工具在相機(jī)、被攝對象、拍攝狀態(tài)上更為寬松（EOS R5能得到約4500萬×9=約4億像素，而后期擴(kuò)大可以手持拍攝，也可以拍攝運動對象）。而和Adobe Lightroom / CameraRAW上的類似功能相比，也不會存在其他優(yōu)化（降噪、鏡頭優(yōu)化、去馬賽克）與提升分辨率只能二選一的情況。另外，以鳥類拍攝為例，我們可以先裁切出包含鳥類主題的畫面局部，再做擴(kuò)大處理。不像Adobe Lightroom / CameraRAW只能放大整個圖像，徒增空間占用。

需要說明的是，這兩個軟件都需要付費購買，屬于進(jìn)階增值服務(wù)。

▲ 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像升級工具的界面

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希望上述介紹能讓大家對佳能圖像處理新技術(shù)有一個初步了解。說到底，專業(yè)相機(jī)并不拒絕數(shù)字處理與算法，只是在應(yīng)用和宣傳上更謹(jǐn)慎。就像佳能一直在做的，無論是DLO還是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像處理工具，都是在用數(shù)字處理彌補光學(xué)和前期拍攝的不足。可以讓我們在各種場景、題材下，都能獲得更好品質(zhì)的照片。