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写在多摄爆发之前理性看待手机摄像头的数量

2019-12-02 12:35:26来源:励志吧0次阅读

写在多摄爆发之前 理性看待摄像头的数量

回顾拍照的成像之谜当主流价位都能流畅吃鸡的今天,拍照效果就成为了智能的兵家必争之地,越来越多的新品都在鼓吹DxOMark排行成绩就是最好的诠释(图1)。然而,如何才能拍出一张更好的照片?笔者的经验是,80%取决于第一颗摄像头,15%取决于相机APP成像算法的优化,余下的5%则受到第二颗摄像头的影响。其中,第一颗摄像头就是我们最常念叨的主摄,也就是双摄或多摄主打的那颗主摄像头。影响主摄性能的,则是CMOS传感器型号(图2)、光圈大小以及是否支持OIS光学防抖等。在2018年17期《拍照加分全靠它 浅析专用CMOS传感器》一文中,我们曾给智能常见CMOS传感器进行了汇总且排出了强弱,比如华为P20 Pro搭配的IMX600表现最优,而IMX380则是索尼传感器中的次旗舰。第二颗摄像头则是我们常说的辅摄,也就是背面摆在主摄旁边的第二颗辅助摄像头(图3)。关于它对成像的影响,本文会在后面单独加以详述。在传感器性能接近时,相机APP算法的重要性就体现出来了,特别是当搭载了麒麟970、骁龙660/845这些具备较强AI运算能力的SoC来说,集成更强的ISP单元、AI美颜和AI场景识别等功能的加盟(图4),更是有利于拍出更加讨好眼球的照片。如果优化给力,这一部分可以弥补甚至超越更高性能传感器所带来的拍照性能增益。双摄方案中的辅摄地位在探讨更多摄像头对智能到底有无实际意义之前,咱们还是需要正视一下双摄方案中的辅摄地位。要知道,辅助摄像头能否对最终成像有着5%的增益效果,关键就是双摄方案中辅摄所承担的功能。主摄+景深方案这是如今双摄中普及度最高的方案,由一颗主摄,与200万到800万像素不等的景深镜头构成。在绝大多数拍照环境下,只有主摄参与成像,而作为辅摄的景深摄像头,则仅参与大光圈、人像和景深等特殊拍照模式,用于记录景深信息,可以实现先拍照后对焦的功能,并拍出硬件级的背景虚化效果(图5)。需要注意的是,这种双摄方案中的景深辅摄,对最终成像的画质没有增益,只是让突出物体/人物的边缘更加修整真实。代表:vivo NEX、OPPO R17、360 N7 Pro、荣耀8X、联想Z5等主摄+黑白方案在众多双摄方案中,只有主摄+黑白组合,才能让辅摄增加额外5%成像效果。原因很简单,这种双摄方案是由主摄记录色彩信息,而辅摄专用黑白CMOS的每个像素则仅独立地保存画面的灰度信息,最终通过ISP将两颗镜头记录的照片合成,从而最大程度保留画面细节(图6),提升了锐度。代表:荣耀10、荣耀Note 10、华为P20/P20 Pro、魅族PRO 7等主摄+长焦方案拍摄远处景物时,以往只能通过数码变焦的形式实现,细节损失得一塌糊涂。而长焦镜头的引入,则可赋予直接进行2X或3X拍摄。需要注意的是,厂商总喜欢用光学变焦来宣传,但这种双摄在进行变焦时并没有镜头内的镜片的物理位移,仅仅是将拍照用的镜头从主摄切换到了长焦,用2X或3X的无损变焦来称呼其实更加准确。代表:苹果iPhone Plus系列、iPhone Xs/ Xs Max、魅族16系列、小米8、小米MIX2s等主摄+广角方案考虑到很多用户喜欢拍摄建筑或多人合影,过去只能通过拉开足够的距离,又或是使用全景模式替代。为了实现硬件级的广角拍照模式,以vivo X23为代表的就直接将辅摄换成了125超广角镜头(图7),从而解决了用户以往在拍摄风景或合影时的掣肘,更带来更强的视觉冲击。代表:vivo X23、三星Galaxy A7(2018)等主摄+主摄方案以OPPO和一加近期的新品都在主打类似智选双摄的功能,它们配备的两颗摄像头都是主摄(图8)。比如OPPO Find X和一加6就都配备了1600万像素的索尼IMX 519和2000万像素的索尼IMX 376K组合,一个清晰、解析度高,一个高感光、暗光拍摄更亮,相机APP会根据环境光线的强弱自动在两颗主摄之间切换,从而满足亮光和暗光下都有不错的成像表现。但是,不同传感器之间毕竟还是存在差距的。如果以IMX 519和IMX 376K这两颗传感器的综合成像实力为准做出主辅之分,那IMX 519才算是日常拍摄的主摄,而IMX 376K则属于专为暗光拍照模式服务的辅摄。代表:OPPO R11s、OPPO R15(骁龙660版)、OPPO Find X、一加6等辅摄的用途汇总可以说,上述双摄方案中,除了主摄+黑白和主摄+景深方案以外,其余双摄在拍照时都采用了非A(主摄)即B(辅摄)的工作状态,辅摄所承担的并非改善画质,而是一种全新的拍照模式或是功能。真正能让辅摄与主摄一同参与成像并提升画质的,也只有主摄+黑白方案而已。此外,一款想同时启动更多摄像头负责成像,还需要ISP具备更强大的运算能力,目前骁龙、麒麟、猎户座的中高端SoC暂时却仅支持双摄成像,而这就在硬件层面限制了更多摄像头之间在短期内协同作战的可能性。因此,如果你希望买一款拍照效果更好的,在摄像头数量相同时,优先挑选主摄传感器更好的准没错(图9);在双摄的主摄传感器相同时

,则建议优先挑选黑白镜头作为辅摄的型号。传感器尺寸越大,理论上效果越好那么,当摄像头数量突破两颗以后呢?多摄到底有无意义随着三摄、四摄甚至五摄的诞生,智能即将进入多摄时代。而更多摄像头是否有意义,就需要看每一颗辅摄的类型,以及拍照时能有多少镜头可以直接参与实际成像了。当遇见三摄华为P20 Pro算是三摄的典型代表,它采用了一颗4000万像素的主摄(IMX600传感器)、一颗2000万像素的黑白辅摄、一颗800万像素的长焦辅摄组合(图10)。其中,前两颗负责日常拍摄,最后一颗负责3X光学变焦模式拍摄。OPPO R17 Pro同样采用了三颗摄像头,分别由1200万像素主摄+2000万像素暗光辅摄+TOF 3D立体摄像头组成(图11)。其中,TOF 3D镜头并不参与拍照,只能用于记录空间信息,从而实现更有趣味性和实用性的AR/VR体验。而R17 Pro的另外两颗主摄则可根据环境光线的变化而切换镜头,1200万像素的主摄还主打F1.5/F2.4的灵动光圈。三星最新发布的Galaxy A7也是三摄的最新成员,它采用了2400万像素的主摄+500万像素景深辅摄+800万像素超广角辅摄组合(图12),前两颗镜头可实现硬件级背景虚化效果,最后一颗则可用于120超广角拍照模式。扩展阅读联想早期推出的PHAB2 Pro也算是三摄的代表之一,只是它采用的是1600万像素的主摄,以及用于AR技术感知运动的深度感知摄像头以及运动追踪摄像头的组合(图13)。由于当年AR应用还不成熟,所以这款并没有引起太大的波澜。当镜头数量变成N对后置镜头,你觉得3颗就够了吗?三星Galaxy A9 Pro 2018的答案是,4颗才够味!这款据说要采用四颗竖行排列的镜头阵列,包含2400万像素主摄、800万像素广角辅摄、1000万像素变焦辅摄和500万像素景深辅摄。而诺基亚早前也曝光过一款采用了类似左轮式转盘的五摄(图14),只是摄像头的具体参数并不知晓。可以预见,三颗摄像头,已经不再是智能的极限了,未来三摄很可能只是入门,四摄、五摄算是进阶,并永无止境?然而,更多摄像头到底有用吗?理性看待多摄从已知的多摄来看,无论摄像头有多少,都是由一颗主摄和N颗辅摄构成。问题是,类似景深、长焦、超广角和TOF 3D等镜头并不能和主摄搭配参与成像,它们所带来的只是特殊的拍照模式或功能。以传说中的Galaxy A9 Pro 2018为例,它的四颗镜头只能带来普通拍照(主摄),以及另外三种特别的拍照模式:超广角模式(超广角辅摄)、2X变焦(长焦辅摄)和背景虚化模式(景深辅摄)。考虑到再多的辅摄也不能同时工作,因此如果你拍照追求的是顶级大片效果,认准更高品质的主摄就足够了;如果你喜欢更多趣味拍照模式,更多摄像头的大都可带来更多玩法,你则可以根据自己的喜好加以取舍了。比如,你是喜欢光学变焦?还是超大广角?还是二者皆喜欢?如果是最后一种,就需要至少搭配主摄+广角+长焦这种三颗摄像头的了。

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