以数量换质量!为啥智能手机的摄像头越来越多? - 信阳安防监控培训学校
有消息称,苹果将在2019年发布的新一代iPhone将首次引入三颗(后置)摄像头,带来更高倍数的光学变焦和拍摄质量。可以预见,未来的智能手机将展开新一轮以数量换质量的多摄战役。而今天,智趣狗就和大家聊聊手机摄像头是如何成功“脱单”的。
2000年9月,夏普带来了首款内置11万像素CCD摄像头的手机——J-sh04。至此,手机圈的摄像头开始了从无到有,从单到多的旅程。
时至今日,前置双摄、后置三摄已然成为了不少新品的主打卖点。那么,如何才能衡量一款手机拍照效果的好坏呢?
堆像素已走到尽头
步入智能手机时代后,众多手机厂商曾针对像素值进行过一番“军备竞赛”。比如,第一代iPhone配备了固定焦距的200万像素摄像头、iPhone 3GS带来了320万像素自动对焦摄像头,随后智能手机摄像头还逐渐经历500万、800万、1200万的进化……
直到诺基亚808 PureView和lumia 1020达到了巅峰,4100万像素摄像头傲视群雄,堪称手机中的单反机。
随着诺基亚的没落,以Android系统为代表的手机圈却逐渐走向了和堆像素背道而驰的道路。
2016年,很多手机都以武装迈过2000万像素门槛的摄像头为荣,比如努比亚Z11 mini S的2300万像素、锤子M1的2300万像素、小米Note 2的2256万像素等等。
然而,进入2017年后,众多旗舰手机却纷纷将主摄像头的像素值控制在1200万像素。
难道手机拍照比拼的不是像素值越大越好吗?
影响拍照的三驾马车
摄像头像素值越高,意味着可以拍出更高分辨率的照片,但也仅此而已。
对智能手机而言,更快的对焦速度、更好的降噪效果、更真实的色彩还原、更少的细节损失才是王道,而这些可不是依靠单纯的堆像素可以实现的。
真正影响手机拍照成像效果的,还是影像传感器、光学镜头和影像处理器这“三驾马车”。
影像传感器:即摄像头传感器(CMOS),比如索尼IMX519、三星ISOCELL Fast 2L3、豪威OV16880等等。传感器将决定摄像头的像素值、是否支持相位对焦和全像素双核对焦、传感器尺寸和单像素面积等核心参数。
传感器越先进,意味着手机将获得越好的拍摄潜力和资质,华为P20和魅族15系列配备的IMX380传感器就号称是卡片机级别的感光元件,拥有高达1.55微米的像素尺寸。
需要注意的是,哪怕两款手机采用了相同的传感器型号,但厂商却可在此基础上搭配不同大小的光圈,添加独立的光学防抖模块,所以其实际的成像效果也会存在差距。
小知识:光圈的意义
对摄像头而言,光圈大小是个非常关键的指标,它将决定单位时间内摄像头的光线通过量,因此光圈越大在低亮度环境下的拍照效果就越好。
由于光圈是由镜头里面的几片极薄金属片组成,它们的尺寸取决于手机厂商的设计需求,与CMOS传感器关系不大。同样的传感器型号,有些手机的摄像头光圈只有F/2.0,而有些手机则可达到F/1.7,此时自然是后者可以拍出更好照片,还原暗光下的更多细节。
就目前的手机镜头光圈而言,三星Galaxy S9采用的F1.5和F2.4可谓是未来的发展方向,白天切换小光圈防止过曝、夜晚切换大光圈提升暗处细节。
光学镜头:由于光线中包含红外线等诸多“杂光”,如果它们直接通过CMOS传感器时会严重影响成像质量。因此,完整的摄像头模块都需要在CMOS传感器的前面需要加入用于滤光的玻璃,也就是所谓的“镜头玻璃”。
低端手机摄像头大都配备5层塑料镜片(5P镜头),而中高端手机则会将其中的某些塑料镜片换成玻璃镜片,更好一些的则会添加额外的蓝玻璃滤光,组成所谓的6P镜头。
镜头的片数越多,光线过滤、成像失真和色彩还原效果越好,而华为之所以和徕卡联姻,为P系列和Mate系列推出徕卡定制的镜头就是这驾马车重要性的真实体现。
影像处理器:即ISP,早期高端智能手机多以内置独立的第三方ISP芯片为荣。随着SoC内集成ISP性能越来越强,第三方ISP芯片逐渐淡出市场。
比如,联发科Helio P60就内置三核ISP、高通骁龙660内置Spectra 160 ISP、骁龙835内置Spectra 180 ISP和骁龙845内置的Spectra 280 ISP性能就依次增强。
ISP可用于对多颗摄像头协同拍照进行原生优化、实现更好的视频降噪、匹配更多种自动对焦模式等等。
实际上,除了上面涉及的“三驾马车”外,影响最终拍照效果的还受制于相机APP的实时调校和后期优化。关于这部分内容,智趣狗未来几天会单独发布和AI相关的内容加以详述。
一颗镜头难以为继
随着消费者对手机拍照性能的要求越来越高,哪怕是再高档的三驾马车也有力不从心的感觉。
比如,很多用户都喜欢拍出媲美单反的背景虚化效果,但在只有一颗摄像头时,想在图片中“扣”出拍摄的主体并淡化背景,对成像算法的要求极为苛刻;再比如,当你想拍出远处风景或人物,通过数码变焦得到照片的细节却糟糕得一塌糊涂;最后,如果传感器规格稍差,就注定无法和采用更高端传感器的对手抗衡。
因此,在很早以前手机厂商们就发现只靠一颗镜头打天下迟早将遭遇瓶颈,如果坚持“单身”就注定被对手反超。
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