第六十章 换一双眼睛
【哈哈，看到你发来的里多夫做的小盒子的内部结构，我总觉得有那么一些熟悉。
这东西的结构就和老式的自动跟踪导弹原理差不多，我知道里多夫是怎么想的了。
言归正传，人眼对于亮度的分辨能力是很弱的。】
弗兰克教授担心梁实诚没有搞懂思路，继续解说着
【作为色盲的其他动物，在无法用颜色区分物体的情况下，也就是黑白视觉。
但他们的眼睛比我们有时候还好用，动物是靠亮度差来分辨物体。
这一点尤其反应在夜晚，人的夜视能力是很弱的。
实际上晚上并不是没有光，多少还是会泄露一些夜光，虽然都是一片漆黑。
但很多动物眼中能看到非常黑的黑，极度的黑，稍微的黑，比较白的黑等等。
不同的地方黑的程度不完全一样，它们可以清晰地分辨，也就有了所谓夜视能力。
但人眼能看到的黑的程度有限，于是就把稍微黑和非常黑搞混淆分不清。
亮度或者是暗度其实是单位面积通过了多少光子，理论上从白到黑可以无限地细分。】
梁实诚虽然对于生物不太了解，但因为接触过摄影，对人眼分辨亮度的缺陷还是有些了解，并跟上了一句。
【嗯，所以那些高动态范围的相机，也就是能更细分亮度级别的相机，无需增大曝光，对着黑夜拍出来后，调一下伽马曲线就可以看到一张清晰的相片。】
弗兰克教授没有听懂梁实诚在说什么，于是摇了摇头，并笑了笑，对于他这样一个以扫厕所为生的教授而言，很多概念都是明白的，但把专业用词给忘得差不多了。
然后弗兰克教授继续补充着，作为主动解答问题的一方，他显然更注意通俗易懂这件事。
【我们因为对于亮度的不敏感，造成了夜视能力极差以外，实际上影响同样在白天也存在，
只不过因为白天丰富的色彩弥补了这个短板。
回答我一个问题，在一个晴朗的白天。
太阳，天空，云彩，以及地面上暴露在阳光下的物体，比如大卡车，他们之间的亮度关系是怎么样的。】
梁实诚立刻做出了回答，这看似是一个简单的问题。
【用眼睛看起来都是差不多，都很亮。我明白你的意思，实际上不是这样对吧。】
弗兰克教授详细解说起来，
【没错，你要记住，从物理学的角度上来说，光源一定是比其他物体亮得多得多的。
比如我举一个例子。
你那边应该是晚上吧，你对着玻璃看一下，窗户玻璃反射的房间的画面是不是非常黑，但是玻璃中的灯却是很亮的，几乎就和房间里真实的灯差不多？】
梁实诚按照吩咐照做，但其实这一点他平时就已经注意到，尤其是在汽车内玩手机的时候，
【的确是这样。】
弗兰克教授很快就接上之前的话题，
【实际上你在窗户里看到反射出来的房间，某种情况下更真实。
透明玻璃窗户的反射率很低，大概能削弱几十倍，相当于一面降低亮度的镜子，因此房间里大部分物体，在窗户里看到的就比较黑了。
但唯独灯光不一样，灯光的真实亮度很高，被削弱了几十倍，在我们眼中依然很亮。
那问题就来了，你仔细注意下玻璃中的灯和房间里的灯，它们差距大吗？好像没有十几倍的差距吧。
那就是因为人眼所看到的图像是PS后的，它会把过亮的地方变暗，把暗的地方稍微变亮，
让我们感受不到真实的亮度差距。
你直接看到的房间里无论是灯还是物体都是差不多亮，但这是比较假的。
真实情况更贴近于玻璃中所看到的，光源非常亮，被照亮的物体比较黑。
至于之前那个问题的答案，太阳比天空亮，天空比云彩亮得多，天空也比大卡车亮得多。
那么你要记住一点，光源的亮度总是比不发光被动接受照射的物体，要亮得多得多。】
【我想起来了一件事，是关于响尾蛇，手机人脸识别解锁的事情。
大致情况是这样，很多手机开始开放一个用人脸解锁代替密码的功能，这本来对安全性的要求很高。
但黑客很快就找到了破解的办法，那就是弄一张手机主人的照片，就能蒙混过关，对于只有一个前置摄像头的手机来说，这一招很难解。
但不解决就意味着安全隐患，我关注了里多夫的账号，发现他给手机厂商提供过一个轻松完美的解决办法。
那就是加装一个仿响尾蛇的眼睛的镜头，响尾蛇视力虽然不好，但却能看清楚生物身上散发的光。
任何动物都会散发出特定频率的光，只不过人眼看不到。
这招成本不高，如果再有人用照片放在镜头前的时候，因为照片不是生物，不会发出人身上特定的光，于是很快就能分辨这不是真人。
你之前一说里多夫又在折腾老鼠我才想起来，老鼠的眼睛虽然看不到清晰画面，但是却能比人类更准确的识别亮度。
在老鼠的眼睛里，天空是非常亮的，人是黑的，对它而言并不需要进行人脸识别，当看到一大坨黑挡住了亮光，自然就可以觉察到危险来了。
我觉得那个小盒子的思路就是这样，那个小孔是一个仿老鼠眼的摄像头，虽然不能进行图片识别，但能准确识别亮度。
天空是光源非常亮，大卡车在老鼠严重是一坨黑，无论它十分涂上了仿天空迷彩，只能骗得过人，同时也能骗得过参数和人眼接近的一般摄像头。
但是骗不过老鼠的眼睛。】
听到这里梁实诚楞了一下，虽然已经大致搞清楚了原理，也猜到了方法。
但这么一解释才感慨，自己搞了这么多年的图片识别工作，深知这其中的难度。
想要在色彩缤纷的世界中，教会计算机哪是天空哪是地面，哪是人，这是一个非常困难的事情。
尤其是怕一种情况，当人穿上了天空涂装的衣服，AI就会把衣服和天空搞混。
这就是为什么很多公司坚持用激光雷达的原因，但激光雷达太贵了。
可自己从来就没有想到在硬件上做改动，只要换上另一幅眼镜，天空是亮的，人是暗的，大卡车同样是暗的，十分明显很容易就可以识别。
思路简单得吓人，只需要换一个“眼睛”只计算亮度，无视颜色等信息，甚至不需要高分辨率就能办到。
得到启发的梁实诚，最终在增加了一个特制的识别亮度的镜头后，解决了所有问题。
与此同时，梁实诚感慨到，那位自称自己并不精通软件技术的里多夫先生，真是一个难得的通才。
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这东西的结构就和老式的自动跟踪导弹原理差不多，我知道里多夫是怎么想的了。
言归正传，人眼对于亮度的分辨能力是很弱的。】
弗兰克教授担心梁实诚没有搞懂思路，继续解说着
【作为色盲的其他动物，在无法用颜色区分物体的情况下，也就是黑白视觉。
但他们的眼睛比我们有时候还好用，动物是靠亮度差来分辨物体。
这一点尤其反应在夜晚，人的夜视能力是很弱的。
实际上晚上并不是没有光，多少还是会泄露一些夜光，虽然都是一片漆黑。
但很多动物眼中能看到非常黑的黑，极度的黑，稍微的黑，比较白的黑等等。
不同的地方黑的程度不完全一样，它们可以清晰地分辨，也就有了所谓夜视能力。
但人眼能看到的黑的程度有限，于是就把稍微黑和非常黑搞混淆分不清。
亮度或者是暗度其实是单位面积通过了多少光子，理论上从白到黑可以无限地细分。】
梁实诚虽然对于生物不太了解，但因为接触过摄影，对人眼分辨亮度的缺陷还是有些了解，并跟上了一句。
【嗯，所以那些高动态范围的相机，也就是能更细分亮度级别的相机，无需增大曝光，对着黑夜拍出来后，调一下伽马曲线就可以看到一张清晰的相片。】
弗兰克教授没有听懂梁实诚在说什么，于是摇了摇头，并笑了笑，对于他这样一个以扫厕所为生的教授而言，很多概念都是明白的，但把专业用词给忘得差不多了。
然后弗兰克教授继续补充着，作为主动解答问题的一方，他显然更注意通俗易懂这件事。
【我们因为对于亮度的不敏感，造成了夜视能力极差以外，实际上影响同样在白天也存在，
只不过因为白天丰富的色彩弥补了这个短板。
回答我一个问题，在一个晴朗的白天。
太阳，天空，云彩，以及地面上暴露在阳光下的物体，比如大卡车，他们之间的亮度关系是怎么样的。】
梁实诚立刻做出了回答，这看似是一个简单的问题。
【用眼睛看起来都是差不多，都很亮。我明白你的意思，实际上不是这样对吧。】
弗兰克教授详细解说起来，
【没错，你要记住，从物理学的角度上来说，光源一定是比其他物体亮得多得多的。
比如我举一个例子。
你那边应该是晚上吧，你对着玻璃看一下，窗户玻璃反射的房间的画面是不是非常黑，但是玻璃中的灯却是很亮的，几乎就和房间里真实的灯差不多？】
梁实诚按照吩咐照做，但其实这一点他平时就已经注意到，尤其是在汽车内玩手机的时候，
【的确是这样。】
弗兰克教授很快就接上之前的话题，
【实际上你在窗户里看到反射出来的房间，某种情况下更真实。
透明玻璃窗户的反射率很低，大概能削弱几十倍，相当于一面降低亮度的镜子，因此房间里大部分物体，在窗户里看到的就比较黑了。
但唯独灯光不一样，灯光的真实亮度很高，被削弱了几十倍，在我们眼中依然很亮。
那问题就来了，你仔细注意下玻璃中的灯和房间里的灯，它们差距大吗？好像没有十几倍的差距吧。
那就是因为人眼所看到的图像是PS后的，它会把过亮的地方变暗，把暗的地方稍微变亮，
让我们感受不到真实的亮度差距。
你直接看到的房间里无论是灯还是物体都是差不多亮，但这是比较假的。
真实情况更贴近于玻璃中所看到的，光源非常亮，被照亮的物体比较黑。
至于之前那个问题的答案，太阳比天空亮，天空比云彩亮得多，天空也比大卡车亮得多。
那么你要记住一点，光源的亮度总是比不发光被动接受照射的物体，要亮得多得多。】
【我想起来了一件事，是关于响尾蛇，手机人脸识别解锁的事情。
大致情况是这样，很多手机开始开放一个用人脸解锁代替密码的功能，这本来对安全性的要求很高。
但黑客很快就找到了破解的办法，那就是弄一张手机主人的照片，就能蒙混过关，对于只有一个前置摄像头的手机来说，这一招很难解。
但不解决就意味着安全隐患，我关注了里多夫的账号，发现他给手机厂商提供过一个轻松完美的解决办法。
那就是加装一个仿响尾蛇的眼睛的镜头，响尾蛇视力虽然不好，但却能看清楚生物身上散发的光。
任何动物都会散发出特定频率的光，只不过人眼看不到。
这招成本不高，如果再有人用照片放在镜头前的时候，因为照片不是生物，不会发出人身上特定的光，于是很快就能分辨这不是真人。
你之前一说里多夫又在折腾老鼠我才想起来，老鼠的眼睛虽然看不到清晰画面，但是却能比人类更准确的识别亮度。
在老鼠的眼睛里，天空是非常亮的，人是黑的，对它而言并不需要进行人脸识别，当看到一大坨黑挡住了亮光，自然就可以觉察到危险来了。
我觉得那个小盒子的思路就是这样，那个小孔是一个仿老鼠眼的摄像头，虽然不能进行图片识别，但能准确识别亮度。
天空是光源非常亮，大卡车在老鼠严重是一坨黑，无论它十分涂上了仿天空迷彩，只能骗得过人，同时也能骗得过参数和人眼接近的一般摄像头。
但是骗不过老鼠的眼睛。】
听到这里梁实诚楞了一下，虽然已经大致搞清楚了原理，也猜到了方法。
但这么一解释才感慨，自己搞了这么多年的图片识别工作，深知这其中的难度。
想要在色彩缤纷的世界中，教会计算机哪是天空哪是地面，哪是人，这是一个非常困难的事情。
尤其是怕一种情况，当人穿上了天空涂装的衣服，AI就会把衣服和天空搞混。
这就是为什么很多公司坚持用激光雷达的原因，但激光雷达太贵了。
可自己从来就没有想到在硬件上做改动，只要换上另一幅眼镜，天空是亮的，人是暗的，大卡车同样是暗的，十分明显很容易就可以识别。
思路简单得吓人，只需要换一个“眼睛”只计算亮度，无视颜色等信息，甚至不需要高分辨率就能办到。
得到启发的梁实诚，最终在增加了一个特制的识别亮度的镜头后，解决了所有问题。
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