Focos 技术专题简介-冯金伟博客园

简介

Focos开发者Xiaodong Wang首次发布2017 年 10 月操作系统iOS类型摄影辅助、图像处理许可协议免费软件网站http://focos.me/Focos是一款运行于iOS上的图像拍摄与处理应用。其利用iPhone的多镜头设计,在拍摄时形成3D模型,可以合成具有浅景深效果的照片,或添加虚拟光源照明。其在2019年8月更新的2.0版本,取消了多摄限制,可以对任意照片进行景深模拟。Focos程序本体免费,具有内购选项可升级为专业版。本体提供圆形光圈虚化与单光源模拟功能;进阶版本的程序允许模拟不同的光圈形状,来模拟不同的散景效果;或增设更多的虚拟光源。

概述

双镜头iPhone拍摄猫只,可在Focos软件内以点云状的3D模型,调节前后景深外的虚化

苹果公司在iPhone 7 Plus开始配备双镜头设计,并且在自己的内置相机程序里加入人像模式(Portrait Mode)。在拍摄时,同时采集两个相距一段距离的镜头信息,通过比较分析获得拍摄物的3D模型,并且以此进行景深和光源渲染。在调校时,获得光场相机,如Lytro(英语:Lytro)的后对焦体验。

从本质上说,拍摄建模并进行后期调校,属于计算摄影范畴。2014年4月,Google在其安卓内置相机程序中的实现,为拍摄后平移一段距离,获得深度信息;相比较而言,多镜头设计简化了用户操作。

在iOS 11中,苹果开放了深度信息接口API,focos调用双镜头生成的深度数据(英语:Depth map),进行更加个性化的调校。除了模拟不同的散景效果外,在2018年7月的更新中,程序还支持在3D模型中设置光源(3D Lighting system),实现后期调节光照的效果。除了程序拍摄的图像,也支持系统内置的人像模式拍摄照片的后期修改(需要以HEIF格式存储,因为需要深度数据)。

软件名称 focos 来源于 focus + photos 的新造词,保留有前者的发音。软件开发者王晓东 Xiaodong Wang ,同时也是图片相关的Colorburn与MaxCurve两款软件的作者;两作分别获选2015与2016年度App Store Best app。

版本与支持

Focos可以在许多iOS设备上安装,但早期时候景深调节功能需要双镜头硬件,即以下设备支持:

iPhone 7 Plus (需升级到iOS 11)

iPhone 8 Plus

iPhone X

iPhone Xs 与 iPhone Xs Max

iPhone X'”`UNIQ–templatestyles-00000009-QINU`”‘R (前置支持景深调节,后置支持模拟)

iPad Pro (2018款,前置支持景深调节)

2.0版本加入了学习功能,不需要双摄硬件也可以进行模拟。

focos版本 版本号 时间 主要功能更新项

1.02017-10-31初代发布1.12017-12-07

添加光圈类型

连拍模式

1.22018-01-20

自定义预设方案

支持图片格式选择

语言选择

2.35:1比例支持

1.32018-03-10

背景图片替换

1.31支持透明背景的PNG保存

1.42018-05-10

提升景深数据的精度

1.41支持保存为前后对比的实况照片

1.52018-07-31

3D打光工具

iOS 12适配

1.62018-11-29

支持iPad界面

1.72019-03-19

支持编辑历史及回溯

支持编辑规则套用

2.02019-08-28

支持所有类型照片的学习,实现景深模拟

2.4.32021-02

新增RAW+JPEG的混合存储格式

借用系统DeepFusion功能,提升像素为24MP(6000×4000)

类似功能与实现

iOS设备

内置相机的Portrait Mode,但调节功能较为有限;生成的.heic文件可在focos中编辑

Anamorphic,另外一款景深模拟程序,但仅提供圆形光圈与模拟变形镜头(英语:Anamorphic format)带来的散景效果

Halide,一款拍照程序,在2018年3月的1.7版本更新中,加入了深度数据支持

Android设备

2016年随iPhone 7 Plus启用双镜头,安卓阵营也加入了多镜头设计竞赛,并在内置程序中加入虚化效果,例如华为P9和Samsung Galaxy Note 8。

Google,在2017年10月,Pixel 2与Pixel 2 XL相机程序升级中加入Portrait mode,Pixel 2 与衍生机型 XL 虽然都是单镜头设计,但是传感器采用Dual Pixel设计,通过比对同一位置的双像素数据差异,并且借由TensorFlow的卷积神经网络进行机器学习。之后有爱好者提取出该代码,并改写为可在其他部分具有骁龙处理器的安卓机型上使用的程序。

2020年,作者也推出了专注于视频中景深调节的应用,称作“focos live”。

评价

电影摄影师Tito Ferradans认为,现在所处的时代正在经历变革,随着手机处理能力的提升,减小了与传统“好相机”的差距,以使用Focos的iPhone和Pixel 2所代表的新世代机型,让更多普通人可以拍出还不错的作品。

新西兰摄影师Ben Stewart指出,focos为代表的计算摄影带来的重建虚化,挑战了小型相机在这一方面的优势。