他創造了計算攝影要爲每臺手機安一個“Pixel相機”

迄今爲止我們測試過的最佳智能手機相機——DxOMark

2016 年的智能手機市場，每一家都在摩拳擦掌，準備大展身手，但任誰都想不到是，那一年手機拍攝領域最亮眼的既不是 iPhone 也不是三星，而是 Google 自研的 Pixel。

之後 Pixel 2 推出時，同樣的情況再次上演，只用單攝的 Pixel 2 超越了同期大量雙攝旗艦，登頂 DxOMark，還帶來了人像模式。此後的 Pixel 系列也一直維持同樣的策略，它的相機物理硬件並非最強，但在手機攝影領域卻有着不俗的表現，Pixel 3 帶來了夜景模式、Pixel 4 帶來了天文攝影。

Marc Levoy 作爲 Pixel 相機團隊的首席工程師，正是幕後推動這一切的主要推手，用現在流行的話來說，Marc Levoy 用計算攝影，改變了潮水的方向。

與 Google 相遇

Levoy 原本就是一位攝影愛好者，在他的個人網站上還能看到不少他拍攝的照片。而他和 Google 的相遇則要從斯坦福大學說起。1990 年，Levoy 進入斯坦福大學計算機科學系，主要教授計算機圖形學、數碼攝影、藝術科學等課程。

1993 年，Levoy 借了一些磁盤驅動器給博士生 David Filo 和 Jerry Yang，他們用磁盤等工具建立了一個互聯網目錄網站，這個網站之後被稱爲 Yahoo。同爲博士研究生的拉里・佩奇（Larry Page）和謝爾蓋・布林（Sergey Brin）則在離 Levoy 辦公室兩扇門遠的地方研究互聯網索引，後來他們創立了一個搜索網站——Google。

拉里・佩奇和 Levoy 的研究生公用一個辦公室，而謝爾蓋・布林則是 Levoy 的計算機圖形課上的學生。在斯坦福，Levoy 幾乎是目睹了互聯網的崛起，而由於他和 Google 創始人的師生關係，漸漸與 Google 有了越來越多的聯繫。

拉里・佩奇和謝爾蓋・布林離開斯坦福創立 Google 後，很快投資了一個由 Levoy 主導的研究項目 CityBlock ，通過拍攝視頻並將其複製到圖片中，再通過計算處理等方式復原實際場景，也就是後來被 Google 商業化的 Google 街景項目。

Levoy 在計算攝影領域上的深厚造詣令 Google 團隊十分欽佩，以至於 Google X 實驗室遇到問題時第一時間想到了這位斯坦福教師。當時 Google X 正在研究一個名爲 Google Glass 的產品，旨在推出一款可穿戴的‘計算機’，而這臺計算機將以眼鏡的形式出現。

據 Google X 實驗室發佈的博客，由於 Google X 選擇了眼鏡這種可穿戴式的產品形態，對硬件的要求極高，就算是手機中常見的微縮型相機硬件模組，應用到 Google Glass 上還要保持較好的拍攝效果，也並非一件簡單的事。

既然通過硬件實現很難、或者說幾乎不可能，是不是應該換一種思路，用軟件來解決呢。就這樣，Google X 找到了計算攝影領域的專家 Levoy 幫忙一起解決這個問題。

最終 Levoy 和 Google X 團隊研究出了一種名爲 HDR 成像的算法，即快速拍攝多張圖片，並通過計算處理合成出高質量的圖片。多張合成的方式可以更好的渲染暗部細節，同時又能保證高光處保持更高的清晰度。

與 Google X 合作期間，Levoy 自己還製作了一個 App——SynthCam，同樣是通過合成計算的方式，讓使用微縮相機模塊的手機也能模擬單反，實現拍攝主體之外內容逐漸模糊的效果。

儘管以現在的眼光來看，效果並不算特別好，但在當時已經是手機攝影領域的一次新突破了。

對於計算攝影極強的興趣，也促進了 Levoy 從斯坦福退休後加入 Google 。

Pixel 系列，計算攝影的新起點

2014 年，Marc Levoy 從斯坦福退休，進入 Google 成爲全職員工，並擔任了 Google 內部最具影響力的部門之一 Google Research 的領導人，主要負責研究計算攝影領域相關的事項。

在和 Google X 實驗室合作時，Levoy 就意識到了 HDR 算法能應用在智能手機上，畢竟 Google Glass 和智能手機都是移動終端，便攜性是優勢。

就這樣，Levoy 帶領團隊在 Nexus 系列上嘗試應用 HDR 算法，不過效果一直不算太突出，Nexus 系列最後一款機型 Nexus 6P，就算使用上 Levoy 團隊研發出的升級款 HDR+ 算法， DxOMark 分數也只有僅僅 73 分，和當時的主流旗艦還有一段距離。

直到 Google CEO 達爾・皮蔡（Sundar Pichai）在 2016 年提出由‘移動爲先’轉爲‘AI 爲先’的口號，Pixel 系列正是在這樣環境下誕生的。

整個公司的策略轉向，也讓專精於軟件計算領域的 Levoy 獲得更多的靈活度與資源，他成爲了 Google 首款自研智能手機——Pixel 系列的相機團隊負責人，而相機正是 Pixel 系列的核心。

得益於 Pixel 用上了新的處理器驍龍 821，處理能力有不少提升，Levoy 能讓 HDR+ 算法更舒暢自由的發揮，至少採集圖片和合成計算的速度提升了不少，不會出現 Nexus 系列上開啓 HDR 算法一會後手機就會過熱，按下快門鍵後需要等待一會才能完成拍攝的情況。

2016 年 10 月 4 日，Google 正式發佈了 Pixel，它的相機模組和 Nexus 6P 相比並沒有太大變化，都是 1230 萬像素和 1.55 μm 的單像素尺寸，只多了一個相位對焦功能。

但 Pixel 卻讓整個業界爲之震驚，它超越了同期旗艦 iPhone 7 Plus 和三星 S7 登頂了 DxOMark 榜單。硬件幾乎沒有太大變化，但拍照能力卻獲得了質變，可見 Levoy 帶領團隊開發的 HDR+ 算法是有多強。

2017 年，Levoy 又嘗試將自己在 2011 年左右開發的 App SynthCam 的技術拓展應用在 Pixel 2 上，同樣是通過採集多張照片進行計算合成。不過，爲了不出現之前 Nexus 系列上硬件拖後腿的現象，Pixel 團隊特別爲 Pixel 2 加入了一顆名爲‘Pixel Visual Core’的定製圖像處理單元，以加速圖像採集速度和計算速度。