誰(shuí)沒(méi)經(jīng)歷過(guò)那種窒息的時(shí)刻——風(fēng)景很美，你手一按快門，結(jié)果照片一看，模糊成了一坨藝術(shù)派。你罵自己手殘，恨不得買個(gè)三腳架隨身背著。

攝影論壇上也都勸新手：防抖是第一課，手抖是災(zāi)難。

但科學(xué)的樂(lè)趣就在于，它總愛(ài)打臉。最近布朗大學(xué)的一幫工程師就偏偏不信邪，他們發(fā)現(xiàn)：有時(shí)候，相機(jī)晃一晃，反而能拍出比“穩(wěn)如老狗”還要清晰的照片

聽起來(lái)是不是有點(diǎn)離譜？但這是實(shí)打?qū)嵉目蒲谐晒?，論文已?jīng)掛在arXiv上（題目是《Super-Resolution with Structured Motion》（結(jié)構(gòu)化運(yùn)動(dòng)下的超分辨率）），有興趣的可以搜 DOI: 10.48550/arxiv.2505.15961。

研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人是布朗大學(xué)的 Pedro Felzenszwalb 教授，一個(gè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)和算法大牛。

為什么“抖”能比“穩(wěn)”更清晰？

這事的核心在于相機(jī)的工作原理。

我們知道，數(shù)碼相機(jī)的傳感器是由一格一格像素點(diǎn)拼起來(lái)的。像素就是小方塊，每個(gè)方塊只能記錄它這一格里的平均光強(qiáng)。

問(wèn)題就來(lái)了：如果一個(gè)細(xì)節(jié)小于一個(gè)像素，它就會(huì)被“糊”掉，直接消失在平均值里。

舉個(gè)例子，你拿一支極細(xì)的筆在格子紙上畫一條線。

結(jié)果呢？如果這條線比格子還細(xì)，落到某一個(gè)格子里，它就和背景平均了，肉眼根本看不清那條線。換句話說(shuō)，像素大小就是硬生生的分辨率極限

可是，如果你畫的時(shí)候手在動(dòng)，筆尖會(huì)在多個(gè)格子上劃出痕跡。雖然單個(gè)格子看起來(lái)模糊，但你如果把所有格子的信息拼起來(lái)，再用算法逆推出軌跡，結(jié)果就能“猜回”那根比格子還細(xì)的線。

攝影其實(shí)也是這樣。

相機(jī)晃動(dòng)時(shí)，微小的光點(diǎn)會(huì)在傳感器上劃過(guò)多個(gè)像素，而布朗大學(xué)的團(tuán)隊(duì)就是用算法把這些軌跡“解碼”，重新拼裝出遠(yuǎn)比原始像素更細(xì)的細(xì)節(jié)。簡(jiǎn)單粗暴地說(shuō)：手抖幫相機(jī)偷偷采了“額外信息”

實(shí)驗(yàn)怎么玩？

研究團(tuán)隊(duì)一開始是拿普通相機(jī)裝在一個(gè)可控的移動(dòng)平臺(tái)上做實(shí)驗(yàn)。他們讓相機(jī)在拍攝時(shí)按既定軌跡輕微移動(dòng)，再把這些“抖出來(lái)”的照片交給算法處理。

他們測(cè)試了兩種情況：

1. 多張拼接：先拍好多張，每次相機(jī)位置稍微變動(dòng)，再用算法拼成一張超清圖。
2. 單張重建：干脆讓相機(jī)在一次曝光里就晃動(dòng)，拍到的雖然是“模糊照”，但算法能把運(yùn)動(dòng)軌跡里的信息提取出來(lái)，重建成比原像素更高分辨率的圖像。

結(jié)果讓人目瞪口呆：無(wú)論是拼接法還是單張重建，處理之后的圖像分辨率都比“靜止拍攝”更清晰。

打臉理論：為什么以前大家都覺(jué)得不可能？

Felzenszwalb 教授說(shuō)，這個(gè)方向并不是沒(méi)人想過(guò)。早些年的理論文章基本都斷言：運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的信息不能突破分辨率極限

換句話說(shuō)，科學(xué)界一度認(rèn)定“手抖救不了片”。

但布朗團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，那些理論模型里有幾個(gè)關(guān)鍵假設(shè)其實(shí)不太符合真實(shí)情況。一旦推翻錯(cuò)誤的假設(shè)，數(shù)學(xué)上就能證明：運(yùn)動(dòng)的確能帶來(lái)額外信息。他們的實(shí)驗(yàn)就是活生生的證據(jù)。

這波操作算是把一條“攝影祖訓(xùn)”徹底翻過(guò)來(lái)了。

能干什么？

你可能會(huì)問(wèn)，這玩意有啥用？難道以后拍照要刻意抖兩下？

研究團(tuán)隊(duì)給了幾個(gè)靠譜的應(yīng)用場(chǎng)景：

• 文物與檔案數(shù)字化：博物館里很多藝術(shù)品只能拍照保存，不能觸碰。用這種方法，即便相機(jī)硬件一般，也能拼出超清版本，方便長(zhǎng)期留存。
• 高空攝影：飛機(jī)、無(wú)人機(jī)在空中拍照，本來(lái)就穩(wěn)不住。如果算法能吃掉這些“晃動(dòng)信息”，那畫質(zhì)簡(jiǎn)直白賺。
• 大眾相機(jī)與手機(jī)：現(xiàn)在的相機(jī)和手機(jī)都有“防抖算法”，目標(biāo)是消除抖動(dòng)模糊。可要是把布朗團(tuán)隊(duì)的算法加進(jìn)去，就能把抖動(dòng)反過(guò)來(lái)當(dāng)作提升分辨率的武器。未來(lái)手機(jī)可能就能自動(dòng)“抖”出超分辨率。

這事一旦商用，搞不好哪天你手機(jī)相冊(cè)里那張模糊的夜景照，會(huì)被一鍵還原成“堪比單反”的超清圖。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。Felzenszwalb 表示，他們接下來(lái)打算繼續(xù)改進(jìn)算法，并尋找產(chǎn)業(yè)合作伙伴，讓它能真正跑在市面上的相機(jī)或手機(jī)里。

想想也挺期待的。誰(shuí)能想到，未來(lái)的攝影教程里可能會(huì)出現(xiàn)這么一句話：“想拍清楚？別太穩(wěn)，抖一抖?！?/strong>

信息來(lái)源

• Brown University 新聞稿
• Gabby Litterio 等人，《Super-Resolution with Structured Motion》，arXiv (2025)，DOI: 10.48550/arxiv.2505.15961