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华为P30 Pro拍月亮存在“P图”被证实

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发表于 2019-4-26 16:41:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
实锤!华为P30 Pro拍月亮存在“P图”被证实!

来源 知乎 于  2019/4/26

    对于华为P30系列来说,其主打的卖点就是拍照,特别是拥有的50倍变焦和超感光徕卡四摄的P30 Pro,堪称手机中的“望远镜”,特别是其拍摄月亮的效果,甚至超越了一些中高端单反相机。不过,随后也引发了网上的质疑。

    4月13日晚间,认证信息为北京爱否科技有限公司高级编辑的@王跃琨 在微博上发布了针对华为P30 Pro的50变焦拍摄能力的测试视频,并质疑华为P30 Pro拍月亮“好像是P上去的”。

    在测试时,王跃琨利用一台手机来展示了一张月亮的图片,然后用P30 Pro以50倍变焦去拍摄。而对于拍摄出来的结果,王跃琨表示“这回实锤了,P30 Pro拍手机屏幕上的月亮,拍出了不存在的细节。”

    随后,王跃琨再次发微博,质疑华为P30 Pro拍月亮“好像是P上去的”,也就是说手机会自动识别拍摄物体是月亮,然后P一个月亮上去。

    不过很快,@王跃琨 在微博上更正了之前的描述,其表示,“之前说是‘P’出来的确实有歧义,说是‘AI计算出来的’比较准确。还称“当‘月亮上’的纹理不是环形坑、而是其他东西(比如内裤)时,手机也会给它处理成环形坑的样子,但起码说明没有内置一个月亮图片直接叠上去。”




    为此,他还放出了一段新的测试视频。该视频中,重复了之前的测试方法,不同的是,其在被拍摄的月亮图片上叠加了一个内裤的图形,但是拍摄后,“内裤图形”却被P30 Pro处理成了类似环形月球环形山的画面。

    不过,对于王跃琨的质疑,有其他大V在测试后表示“如果对焦不准会拍出模糊的内裤图案”,但对焦准确就可以拍出清晰的内裤图案。在已经识别了月亮模式的情况下,在拍摄后并没有任何填补的痕迹,并没有添加环形山,也没有添加阴影等等,看得出来只是对画面进行了锐化处理。

    也有网友表示,华为P30 Pro拍月亮并非是简单粗暴的P图造假,其之所以能把月亮上的”内裤“变成月亮纹理,其实是用了AI算法,通过AI技术在不改变月亮形状的情况下,让用户能拍出更好的月亮,弥补了纯拍照方面的不足,整体上和手机上的美颜类似。

    随后,在4月16日晚间,爱否科技官方通过官方微博宣布,王跃琨认为”华为对月亮照片进行算法优化的行为是一种造假的看法。经过我们爱否编辑部集体会商之后,认为这种看法是严重错误的。“因此,爱否科技宣布与王跃琨解除劳动合同,并要求其删除此前的微博言论。



    原本以为随着爱否科技与王跃琨解除劳动合同之后,此事应该就告一段落了。谁料,近日知乎网友@小城 在回答”如何看待爱否科技的王跃琨称华为 P30 Pro 拍的月亮是 PS 的?”问题当中,通过多轮严谨的测试证实了华为P30 Pro拍月亮确实存在“P图”现象。目前该文在知乎上已经获得3万多点赞,近5千条评论。

    注:@小城 所指的华为P30 Pro“P图”具体表现为对本来模糊的月亮画面增添出大量原本不存在的细节,且符合实际月面图案。称之为“P图”主要为表述方便。

    下面为芯智讯对于@小城 的测试流程及结果的梳理:

    一、测试工具

    1、华为P30 Pro一台




    本文测评照片均基于9.1.0.133(C00E130R1P12)系统版本,只有最早的一组照片除外。




    2、普通笔记本一台(用于展示月球照片,模拟拍照环境)


    3、月球照片两张(作为拍照对象)


    ▲清晰的未修改的月球照片


    ▲清晰的修改过细节的月球照片


    ▲1、调转了阿里斯塔克斯陨石坑的方向;2、抠掉了静海澄海分界处的小陨石坑链,3、抠掉了格里马第海,4-5、在月海处加了两颗小桃心。


    二、测试方法与结果

    1、第一轮实验:

    先将清晰的月亮图片做高斯模糊处理,直到很多细节已经完全看不清甚至看不见。然后用华为P30 Pro拍摄电脑上展示的这张模糊的月亮图片,并“触发P月”功能。

    这里所说的“触发P月”是指触发华为P30 Pro的AI识别所拍摄的对象为真实的月亮,会自动触发“月亮模式”,即便关闭了AI模式,手机也会强行启动“自动优化”。

    结果:华为P30 Pro拍摄出来的照片还原了在糊片中根本看不到的很多细节。

    当然,这样的结果并不能完全证实华为P30 Pro拍月亮存在“P图”。

    有质疑者就认为,“看不见不等于不存在,虽然被模糊了,但也是有迹可循的,华为是用某种超分辨率算法,能够逆推高斯模糊的算法,把你看不见的那些细节还原出来。”

    不过,接下来的第二轮实验却有了更加“实锤”的证据。

    2、第二轮实验

    先将高清的正常的月亮图片做修改,例如添加、删除、翻转一些细节。即上面那种修改了5处细节的月亮照片。而修改的5处细节相对于真实的月亮照片来说必然是错误的或者没有的。

    然后对修改后的照片进行模糊处理,为了避免再有人以deblur反模糊技术为由来挑刺,@小城 加大了模糊力度。



    然后,用华为P30 Pro拍摄这张照片,并触发“P月”。

    实验结果:照片依旧还原了糊片中看不到的很多细节,但被@小城 修改过的细节却被还原成了未修改的初始图案。



    ▲华为P30 Pro拍摄出来的照片:修改后的1号陨石坑的方向被翻转了过来,删除的2号陨石坑出现了,删除的3号月海出现了,4号5号修改增加上去的小桃心消失了。

    结论:华为的“P月”功能,拥有“无中生有”的能力,即可将非常模糊的月亮图片“复原”之余,还能做到:1.把原图中彻底抠除的细节加上;2.把翻转调换的细节复原;3.把额外添加的细节消除。

    当然,在实际拍摄过程中,上面5个并不是总能一起修复,也有未能全部修复的情况,如下:1、4、5是全都能修复了的,但2、3并不是每次都能修复。



    为了保证成功率,@小城 处理的都是很小的细节,但清晰度足够高,足以说明问题了。

    由于本论点是单例可证,如果你自己改了什么奇怪的过分的东西导致美化失败,请不要怪我,比如你画个大裤衩,写个大米,挖个大窟窿,那不能还原很正常,因为华为AI的算法是精绘细节,而不是直接抠个月亮的图片上去。

    如果还有人要说是超分辨率算法还原,那么,如果没有“标准答案”月面数据作为参考,为什么还原的结果不是修改过的月亮图片,而是原来的真实的未修改前的月亮图片?

    3、第三轮实验

    在实验二中,@小城 把要拍摄的图片做模糊处理主要是为了模拟拍糊的情况,便于触发P30 Pro的“P月”功能。那么拍摄清晰的月亮照片,会触发“P月”功能吗?

    所以@小城 有专门又用清晰的月亮图像拍了一组照片。

    下面这一页有18张用P30 Pro拍摄的月亮照片,绿框是用了支架的,在剩余14张手持拍摄的照片里面,有4张触发了“P月”。



    另外,拍的图片里面有些关闭了AI、有些用了专业模式,但事后已经无法区分了,因为开AI未触发P图、关闭AI、专业模式,这三者的效果几乎没有区别,只要不触发P图,就没有本质区别,专业模式瞎调参数的不算。

    下面这张的拍照对象是清晰的未修改的月亮图片,左边是用支架稳定后拍的,P30 Pro的硬件真实能力就是这样子的。右边是手持拍摄拍糊了触发了“P月”的照片。


    ▲左:稳定拍出的照片,未触发P图,右:拍糊了触发P图的照片

    可以看到,手持拍摄拍糊了,触发“P月”后,虽然相比用支架稳定拍出的照片地貌的数量少了,比如第谷环形山(肚脐)几乎看不见了,但留下地方的细节部分,精细度却极大提升了,阿里斯坑从模糊的白斑变成了清楚的白点,月海的边界清晰的几乎能拉出丝来,哥白尼环形山也被还原出了辐射状的周边。

    可以看到,手持的出片效果比支架要差,很容易糊片,但如果触发了P月功能,反而能达到更好的效果。

    可以得出结论:

    直接拍清晰的月亮的照片,仍然有较大概率触发P月功能。因为手持开启50倍长焦后视野非常晃,晃动本身就会造成糊片,月亮在取景器中晃动也会造成测光抽风,所以拍出来的照片仍然有较大几率是糊的,容易触发P月。

    而如果你去拍天上的真月亮,触发的概率就更大,接近100%,无论糊没糊,@小城 认为原因是假月亮做的不够接近真月亮,太清晰了会被AI识破,导致不触发。

    那么拍摄清晰的修改后的月亮照片,是否能够得到与实验二一样的结果呢?

    于是@小城 用清晰的修改后的照片进行了测试。


    ▲左:未触发P图,修改特征都在;右:触发P图,修改的特征被“复原”

    上面左图是用支架拍出的稳定的照片,未触发P图。可以看到,除了1号2号的细节压根就拍不出来,3、4、5号的修改都忠实拍下来了。

    但是,在右图触发P图的照片中,已经被删除的3号格里马第海被加回来了,添加上去的4号5号小桃心被消除了,而1号阿里斯坑虽然压根拍不出来细节,但还是被P出了上小下大的两个白点,与未修改的月亮图的细节是一致的。

    2号那几个最小的小白坑,可能因为实在是太小了,有时把它抠掉了能够还原,有时不抠却被涂掉了(前面那组),这个可能是相机硬件根本拍不到这个细节,所以有没有拍到这些白点纯粹靠AI去猜。

    结论:证实了“无中生有”现象,即修补出原图中绝对没有的或错误的细节,且符合标准月面细节,并且无论是做成模糊的月亮还是直接拍清晰的月亮照片,只要触发“P月”,都会实现相同的效果。

    4、实验四:

    既然拍摄月亮照片存在“P图”问题,那么拍摄其他类似月亮的东西,是否也会发生“P图”现象呢?

    @小城 随后以 火星、冥王星、月球背面、月球侧面、出师表照片进行模糊处理后作为拍摄对象进行了测试。

    首先是与月面特征很像的火星照片,但是无论如何也拍不出上面月亮的那种惊人效果。


    ▲拍摄火星照片的效果(最右)

    拍摄冥王星照片结果:大概是因为冥王星的色温和特征都很像月球,@小城 又把它调到了差不多的视角,导致冥王星的照片也能触发P月功能,而且是100%触发!虽然照片增加了一些对比锐度,但并没有增加什么细节,反而中央偏左侧出现了两个貌似月海的东西,这里不下太多结论,只是:对于冥王星照片触发“P图”的拍摄效果,跟拍摄月亮照片触发“P图”后的惊人效果是天壤之别,完全不是同一个概念。


   ▲拍摄冥王星照片的效果(最右)


▲拍摄月球背面照片,几乎100%触发P月,但是并没有什么好的效果。



    ▲拍摄月球背面照片的效果(最右)

    拍摄月球侧面照片的效果(最右)拍摄月球侧面照片,可80%触发了“P月”功能,总体看上去效果提升也不大。显然,月球背面和侧面的在触发“P月”功能的情况下,虽然未出现较明显的月海丢失,但相对于月球正面的照片拍摄效果,细节差距非常的大。比如,月球正面照连陨石坑都能还原。@小城 推测由于角度变化,AI并没有认出这个数据中本有的图案,这个是华为没有“标准答案”生生演算的结果。所以实验到了这里,可以得出的结论是,华为P30 Pro的“P图”效果只对月亮正面照有效。

    但是,令人意外的是,@小城 在拍摄出师表 模糊处理后,得出的照片却有了一些新的疑点。


    ▲出师表,100%触发P月功能

    可以看到,最右侧拍摄出来的照片的上方有一个小白点,如果逆时针旋转过去跟月球上的阿里斯塔克斯陨石坑非常吻合。那么这会不会是一个意外噪点呢?

    重复实验多次,@小城 发现拍摄出来的每张出师表照片上都有,而且角度还不一样。但离边缘的距离和大致形状又和月面上的阿里斯塔克斯陨石坑非常符合。


    ▲@小城 认为:是AI把出师表模糊处理后的图识别成月亮在往上P东西。

    第四个实验结论:

    华为的这个“P图”能力,能且仅能修补月亮正面的图案。如果它尝试修补其他图案,也会按照月亮正面的方向去修补。因此推断出华为是利用了月亮的图案不会变这个特点,有且只有内置了月亮正面的图像数据,专门用于修补月面。

    三、触发“P图”功能的条件

    @小城 在上百次的测试后认为,触发“P图”功能的关键在于:

    第一,拍摄对象的对比度、色温。如果月亮图片对比度太高,亮的区域超亮,黑的区域超黑,会导致触发率很低。

    第二,距离。确切地说,月亮在手机屏幕上要呈现一个合适的大小,太大或太小都不行,虽然屏幕上出现月亮图标,但很难触发“P月”功能。

    第三,模糊度。在实测过非常多次后,@小城 发现,照片要足够的糊才容易触发“P月”功能!因为月亮图片毕竟跟真实月亮有差异,太清晰的话会被AI识破是假月亮,不触发“P月”,但如果你用来拍天上的真月亮,触发率就一直很高,无论糊不糊。

    网上传闻的其他因素,比如日期、时间、地理位置(GPS)、朝向,都不是判断条件。@小城 表示其测试拍摄照片时间是农历十一、十二,但拍的对像全部是满月的照片,时间也有白天有晚上,而且我全部是面朝正北、水平方向去拍,地点在北京,但是这些因素对最终出来的照片没有影响。所以可以肯定这套算法并没有时间、地点、仰角、朝向等验证。

    四、华为P30 Pro的“P图”是如何实现的?

    另对于华为P30 Pro是如何实现“P图”的问题,知乎上一名自称为专业的CV研究人员的网友@peng peng给出了自己的看法:

    1. 先从高清的benchmark(基准图)中进行训练,提取一些特征patch(图像块)的多维信息(多尺度),包括灰度,梯度,频域分布等,以及空间操作,包括仿射,模糊,采样,得到一系列特征子patch。(或者,利用当下成熟的深度网络,类似卷积神经网络CNN进行训练,经卷积,池化后得到不用尺度下的特征patch),简单说,我就是提取基准图不同尺度的多维特征。

    2. 把上一步得到的特征参数进行打包形成库,类似python里头的.pkl,预先植入芯片。

    3. 实时成像时,类似满足@小城 所说的一些条件,触发月亮模式(识别月亮),让手机知道我这是拍的月亮。

    4. 触发P月后,成像时与训练的特征参数库进行个相似度粗测量,达到某个阈值后,选取原对应benchmark的patch做类似如双边滤波,引导滤波的操作,进行细节,特征的传递。

    大致思路如上,技术是值得称赞的,不过以CV技术宣传变焦牛逼就太打脸。

    下面开始从技术层面开始反驳现在网络杠精的不专业说法:

    1. “我这是AI增强技术”,所谓AI增强技术,是指机器通过大量的学习,能自主识别不同场景不同物体,根据成像质量情况进行处理,例如对比度拉升,锐化,等一系列处理。于小城实验中抠掉的细节被填上,陨石方向被矫正,这明显有引导图像(基准图)的作用,可以说是融合技术,或者图像修复技术,甚至都可以说月亮模式下的增强技术,但一味贯彻AI增强技术,那就证明你在长焦下拍其他物体,具有同等的增强能力。

    2. Deblur技术,所谓delur就是去模糊,成像模糊无非分为两种,散焦,运动,分为对应不同的模糊核函数,deblur无非是估计模糊核,进行反卷积,但是强调的是,去模糊恢复的图像信息量不会大于,不会大于未模糊前的图像信息量,小城里头把细节扣掉后模糊,p月后把扣掉的细节都恢复了,这就不是deblur。

    3. 超分辨率重建技术,哈哈,我就想笑,本来就是个图像增强,非扯超分辨率。所谓超分辨率,是指对空间低分辨率图像处理得到高分辨率图像,并且保持良好的视觉效应,例如256*256处理得到512*512的图像。

    Ps.话说华为真会整这么一堆复杂处理么,我个人觉得,可以更简单点,月亮实时成像,无非主要集中低频信息,和基准图的某子patch低频信息粗相似后,直接用该子patch的高频信息(细节,纹理)与实时成像进行个融合处理这就行了。

    其实吧,华为完全可以将变焦和月亮模式作为P30 pro的亮点,但是吧,以“P月”CV技术作为变焦宣传,这确实存在误导。

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发表于 2019-4-26 20:08:56 | 显示全部楼层
谢谢。转新闻战了。
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