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技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

作者: 時間:2016-11-21 來源:虎嗅網(wǎng) 收藏
編者按:自今年蘋果iPhone 7 Plus發(fā)布以來,“雙攝像頭”手機開始大量出現(xiàn)在人們的視野中。這個雖不是蘋果首創(chuàng),但卻借著蘋果品牌強大的“現(xiàn)實扭曲力場”發(fā)揚光大的特性,開始受到廠商追捧、消費者認可。“兩個總比一個強”,這個在商家的宣傳和消費者的眼中看似順理成章的規(guī)律,然而在專業(yè)的測試機構(gòu)中,貌似并不是非常的“買賬”。

  根據(jù)國外專業(yè)相機測試機構(gòu)DxOMark的手機拍照天梯,在所有得分超過85分的11款手機當(dāng)中,沒有任何一款搭載了雙攝像頭。而排名最高的雙攝手機,是80分的華為,位列總榜第27位。 

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201611/340420.htm
技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

  換句話說,世界上拍照最好的手機,都是用成像的。

  究竟這些手機有哪些黑科技,最終“團滅”了“雙攝軍團”呢?今天哥就來給屏幕前的你“科普”一下。瓜子板凳準備好,哥要開車啦!

  (本文文字量較大,看完可能需要8-10分鐘,但文中干貨足以讓你去和小伙伴炫耀一番,請耐心看完~)

  如今大多數(shù)都是通過光線入射到CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導(dǎo)體)上來完成的,而讓CMOS感應(yīng)到外界的光線,需要一定的光通量,想要提高光通量,要么加大光的強度(外界光、光圈影響)、要么增加感光面積(CMOS規(guī)格)、要么延長曝光時間(防抖系統(tǒng))?!?/p>

技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

  Optical Image Stabilization(OIS,光學(xué)影像防抖)

  顧名思義,其實就是我們常說的光學(xué)防抖,在DxOMark天梯榜超過85分的11款手機當(dāng)中,有8款手機都搭載了OIS技術(shù),足以見得這項技術(shù)在拍照中的重要性。

技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

  在日常拍攝時,手部輕微抖動幾乎是無法避免的事,由于手部抖動,會造成手機光路易位,讓照片發(fā)生抖動發(fā)虛。

  但在光線充足時,由于傳感器無需長時間曝光,極其輕微的抖動可以通過算法忽略。

  而到了夜晚或是光線不足的情況下,想要保證拍出的照片不是漆黑一片,就要延長手機的快門時間,但是快門時間越長,手部抖動對光路影響就越大,呈現(xiàn)出的照片就越容易發(fā)虛。

  所以在攝影行業(yè)內(nèi),有個“安全快門”的概念,即最大快門時間小于=1/等效焦距(秒)。例如iPhone 7 Plus,等效焦距為31mm,其安全快門就是1/31s。但為了保證夜間成像質(zhì)量,無光學(xué)防抖的iPhone快門被定在了1/17s,大于安全快門,于是在夜拍時只能依靠電子防抖補償,很容易發(fā)生抖動。

  而有了光學(xué)防抖,通過鏡頭的浮動透鏡來糾正“光軸偏移”,其原理是通過鏡頭內(nèi)的陀螺儀偵測到微小的移動,然后將信號傳至微處理器,處理器立即計算需要補償?shù)奈灰屏?,然后通過補償鏡片組,根據(jù)鏡頭的抖動方向及位移量加以補償;從而有效的克服因相機的振動產(chǎn)生的影像模糊?!?/p>

技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

  借助于這項技術(shù),可以有效抵消“手抖”帶來的影響。因此,廠商可以延長“安全快門”的時間,例如蘋果、三星都將快門拉長至1/4s,保證了夜晚拍照的明亮與成片率。

  當(dāng)然光學(xué)防抖的加入也會帶來一些副作用,一方面是畫面邊緣的解析力下降較大,另一方面浮動鏡組占用的空間更大,所以很多搭載OIS的手機攝像頭“凸起”都十分感人?!?/p>

技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

  Electrical Image Stabilization(EIS,電子影像防抖)

  細心的你也許會發(fā)現(xiàn),排名第一的谷歌Pixel手機并沒有搭載OIS光學(xué)防抖技術(shù),那么這些手機靠什么來防抖呢?

  靠EIS圖像優(yōu)選,這是一個在OPPO R9s炒起來的新名詞,后被小米Note2發(fā)揚光大,雖然英文名聽起來高大上,其實翻譯過來就是電子防抖。

  依靠軟件算法實現(xiàn)防抖的電子防抖歷來就有,最早被應(yīng)用于電子相機的錄像模式之中:通過對畫面周圍四邊進行一定程度的裁切作為“緩沖帶”,對圖像的抖動進行相應(yīng)的反向補償。

  而到了相機成像方面,借助手機多幀合成成像算法的成熟運用,如今可以利用圖像序列中幀與幀之間的相關(guān)性,通過軟件算法對抖動的像素進行替換補償。而像Pixel這樣的旗艦機,則可以借助陀螺儀的的運動,對手機抖動引起的圖像序列抖動進行估計與補償算法。

技術(shù)分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?

  說到底,Pixel使用的無非只是更高級的軟件算法,在硬件上,相比具有光學(xué)防抖的技術(shù)的手機并不具備優(yōu)勢。那是什么讓Pixel脫穎而出?


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關(guān)鍵詞: 單攝像頭 P9

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