图像的现代魔术

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现在的摄影爱好者对数码技术总是颇有微词。他们说,CCD记录的数字信号失却了世界各种细腻的美好,数字格式的照片遗失了胶片时代的质感。我不懂摄影,当然也没有资格评论这种感觉,但在另一方面,数码技术带来的便利也是显而易见的。各种在胶片时代几乎是魔术的图像处理效果,在这个数码时代不费吹灰之力。

尽管胶片可以留住瞬间的景象,却也敌不过时光的侵蚀。十几年前的老照片,完好无缺仍然鲜活的就不多见。发黄的照片,扫描到电脑上校准一下色调就行了。但对于那些有折痕甚至缺损的照片,即使瑕疵多么微小,不得不说也是一种遗憾。以往,修复这些瑕疵,只能将其扫描到计算机中,然后用各种图像处理软件进行手工处理。这个过程,如果要得到良好的效果,即使对于专业人士来说,也是极费精力的。但应用一种名为“内容感知填充”的新技术,计算机可以自动完成这一切,而得到的结果很多时候也相当可取。

除了修复照片的瑕疵外,这项技术的另一个用途就是去除照片中碍眼的东西。试想一下,一张青山绿水的野外照片,草地上却有几个易拉罐,这恐怕有些煞风景。但在计算机上,只需选中这些杂物,轻点鼠标,这些“瑕疵”就被抹去了,留下的是绿油油的草地。

只需圈出需要修补的瑕疵,向计算机下达命令,数秒后照片就完好如初。粗看这种技术的确近乎魔术,但其实背后的算法很直白,就是“拆东墙补西墙”。将瑕疵标记之后,计算机就会接过手来,删除这一部分,然后尝试用照片其余部分的图案,一点一点填充图像的缺口。

算法最复杂的地方,就在于如何选取与填充。显然,填充的基本条件就是填充的图案要与缺口附近的图案相近,否则填充成一件百衲衣就得不偿失了。为了选取相近的图案,计算机会在缺口的附近或者纹理相近的地方,提取局部的图案一一比较,再选取最适合的。这一小片图像,在进行适当的处理后,就被填充到缺口中。如此逐步填充,最后完成的图像,虽远非完美,但起码不会有明显的局部拼接的痕迹。

这个技术,说起来虽然很轻松,但在实现上却远非如此。最繁重的工作就是找到匹配的局部图案,这需要对大量的数据组合进行模糊匹配。而填充的具体策略也会影响最后的效果。在很多情况下,结果也还不尽如人意,还需要进一步的修缮。但这项技术毕竟自动化了大部分的工作,降低了人工处理的工作量。

当然,内容感知填充也有它的限制。根据它的原理,我们知道它其实并不能猜测某个物体背后遮盖的到底是什么,它做的不过是拆东墙补西墙。所以,利用这种技术,从性感女星的火辣剧照中去掉衣服的努力是注定要失败的。但对于去除在繁杂背景前凸显的某些物体,比如说沙滩上某位碍眼的救生员的话,内容感知填充会给你带来意外的惊喜。

另一项与内容感知填充相近的技术,名为内容感知缩放,解决的却是另一个问题。当我们调整照片大小和比例时,照片上的物体也会相应地被拉伸或者收缩。林青霞的照片,稍稍拉伸一下,大概就可以冒充沈殿霞了。但我们有时也需要内容相同,尺寸不同的一系列图片,内容感知缩放解决的正是这一问题。在改变图片尺寸时,它可以帮助保持图片中主要内容不变,让女士的身材避免走形。

内容感知缩放

尽管名称相似,这项技术与内容感知填充的原理完全不同。在需要缩放图片时,计算机会利用一种叫“动态规划”的算法,计算一条由像素组成,贯穿照片相对边沿的最“不起眼”的路径,然后将它填充或者删去,图片的大小就变化了一点,重复多次就可以得到缩放的效果。而在这里,“不起眼”的像素路径,就是那些每个像素都与它的邻居相差不远,属于多它一个不多少它一个不少的类型。这就不难理解为什么填充或者删除这样的路径之后,图片的内容保持不变了。

同样,这项技术也不是万能的。如果图片的主要内容与背景相差不远的话,也可能被误伤,导致变形。弥补这个不足的办法相对简单:可以选定要重点保护的部分,这样在探查这些区域的时候,算法不敢越雷池一步,内容也得以在大刀阔斧的填充和删除下保存。

无论是内容感知填充,还是内容感知缩放,这些技术之所以在我们眼中仍有缺陷,是因为它们对于照片的内容,仍然处于“感知”的层面上,而不能像人那样 “理解”照片的内容。计算机不能理解情人在背后会轻轻挽手,也不能理解易拉罐在草地上的反讽。对计算机而言,一张数码照片的所有意义就是像素构成的数据矩阵。而对于我们,一张照片意味着的,可能是家人的微笑,情人的可爱,或是自然的美好。照片代表的回忆,无论绚烂或平淡,都是计算机所不能理解的。

也只有照片负载的回忆,可以成为好好活过的证据。

【已刊于《艺术世界》七月刊】

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