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编者按：在弱光条件下，人眼会失去色彩细节，而手机摄像头能够捕捉到这些令人惊叹的色彩。本文来自编译，希望对您有所启发。
[图片来源：Nicole Geri/Unsplash]
近年来，智能手机的摄像头有了显著改进。计算摄影和人工智能使这些设备能够捕捉到令人惊叹的图像，这些图像甚至可以超越我们用肉眼看到的。极光的照片就是一个特别引人注目的例子。
如果你在2024年5月的地磁风暴期间看到了极光，可能会注意到，智能手机拍出来的照片比肉眼看到的更美。
当太阳风扰乱地球磁场时，就会出现北极光或南极光，它们像彩色条纹划过天空。
是什么让这些极光照片比它们实际看起来更引人注目呢？作为一名计算摄影教授，我看到了最新的智能手机功能是如何克服人类视觉的局限性的。
1. 黑暗中的眼睛
人类的眼睛是非凡的，能让你在曝晒的沙漠中看到脚印，还能让你高速状态下驾驶汽车。然而，你的眼睛在弱光环境下的表现却不尽如人意。
人类的眼睛包含两种对光线做出反应的细胞——视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞数量多，对光线更敏感。视锥细胞可以处理颜色，但需要更多光线才能发挥作用。因此，在夜间，我们的视觉主要依靠视杆细胞，从而忽略了色彩，结果就像戴着墨镜看电影一样。在夜晚，色彩显得暗淡无光。同样，在星空下，极光鲜艳的色调虽然存在，但往往太暗，眼睛无法看清。
在弱光下，大脑会优先考虑运动检测和形状识别，这种权衡意味着肉眼往往无法看到极光的空灵色彩。而技术是提高极光亮度的唯一方法。
2. 拍出完美的照片
智能手机彻底改变了人们捕捉世界的方式。这些小巧的设备使用多个摄像头和先进的传感器来收集比人眼更多的光线，即使在低光条件下也是如此。它们通过延长曝光时间、增大光圈和提高 ISO（即相机的进光量）来实现这一目标。
但智能手机能做的不仅仅是调整这些设置，还能利用计算摄影技术，通过数字技术和算法来增强图像效果。图像防抖可减少相机的抖动，曝光设置可优化相机捕捉的光量。多图像处理通过将多个图像堆叠在一起来创建完美的照片。夜景模式设置可以在弱光环境下平衡色彩，而某些手机的激光雷达功能则能保持图像的精确对焦。激光雷达代表光探测和测距，具有这种设置的手机可以发射激光脉冲，在任何光线下快速计算出场景中物体的距离。激光雷达可以生成环境的深度图，从而提高对焦效果，使照片中的物体更加突出。
智能手机摄像头中的人工智能工具可以通过优化设置、应用强光和使用超分辨率技术来获得真正精细的细节，从而进一步增强照片的效果。它们甚至还能识别照片中的人脸。
3. 手机摄像头的图像处理
虽然智能手机的相机可以做很多事情，但普通相机确实拥有更强大的传感器和更出色的光学系统，可以更好地控制你拍摄的图像。尼康、索尼和佳能等相机制造商通常会避免对图像进行篡改，而是让摄影师发挥创意。这些相机为摄影师提供了以原始格式拍摄的灵活性，这使你可以保留更多的图像数据进行编辑，并且通常可以获得更高质量的效果。
与专用相机不同，现代智能手机相机在拍照时和拍照后都会使用人工智能来提高照片质量。当你拍照时，人工智能工具会分析你用相机拍摄的场景，并调整曝光、白平衡和ISO等设置，同时识别你拍摄的对象并稳定图像。当你按下按钮时，这些可以确保你得到一张很棒的照片。
你经常可以发现一些使用人工智能的功能，如高动态范围、夜景模式和人像模式，这些功能已默认启用或可在相机设置中访问。人工智能算法通过细化细节，减少模糊，并在拍照后应用色彩校正等效果来进一步增强照片质量。所有这些功能都可以帮助你的相机在弱光条件下拍摄照片，并有助于你用手机摄像头拍摄令人惊叹的极光照片。
虽然人眼很难在夜间完全欣赏极光超凡脱俗的色彩，但现代智能手机相机克服了这一限制。通过利用人工智能和计算摄影技术，手机可以让你看到大气中太阳风暴的鲜明色彩，捕捉到即使是最敏锐的眼睛也看不到的细节。
译者：Teresa
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