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    手机镜头越多越好?一文带你理清镜头“组合拳“

      [  中关村在线 原创  ]   作者:吴建林   |  责编:席龙飞

    拍照作为手机厂商竞争的核心点之一,功能已经发展越来越强大。三摄、四摄甚至五摄,而下半年不断增加的镜头数量,让人感到新奇的同时,也不禁要问,我们真的需要这么多镜头吗?它们真的有用吗?

        说起来,从2014年开始,双摄方案从真正意义上的开始应用到现在普及千元机也只是过去了四年而已。似乎是对双摄已经感到疲乏,厂商在今年纷纷推出了更多镜头的手机。

    手机镜头越多越好?一文带你理清镜头“组合拳“

        目前的多摄方案就像是抽卡一样,都从同一个池子里进行选择,最后组成一套自己的”牌组“打法。

    手机镜头越多越好?一文带你理清镜头“组合拳“

        卡牌池:标准焦段镜头、广角镜头、长焦镜头、超广角镜头、黑白镜头、深度相机镜头

        简要概括一下目前流行基础牌组方案(X),主要的方向在于偏重画质:

        黑白镜头组合:提高解析力,增强画质表现,丰富画面细节。

        广角(标准镜头)长焦镜头组合:提高变焦能力,增强远摄能力,降低镜头凸起感。

        标准,景深镜头组合:实现更好的虚化效果

        而进阶牌组方案加入了不少新卡牌,也包括了TOF、3D结构光这种稀有卡牌,主要的方向在于丰富玩法:

        X+超广角(微距)镜头组合:改变景别,塑造新玩法

        X+深度相机:3D建模,AR表情玩法

        至于怎么组合、组合的效果如何,各大厂商也都有着自己的考量和打法,我们先来看一下大家上分喜欢用的这几套牌组。

    广角配长焦 光学变焦更无损

        先来说一下广角和长焦吧,毕竟这对一远一近的兄第也算是老资历了,这种组合形式多是为了实现光学变焦。

        提到光学变焦,我们的印象往往都是长镜头的单反,在手机上大多采用的都是数字变焦,即通过放大裁剪来进行变焦,局部区域的细节都是通过插值完成,因此会出现大量的噪点。

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        而光学变焦就不会出现这个问题,如上图,在我们拉大焦距的时候,焦点向后移动,也就是绿色线条长焦,这个时候可视角度会变得更小。

        这里就存在一个问题,要想实现更高倍数的变焦就意味着需要更长的焦距,而目前的手机厚度是很难做到的,毕竟镜头凸起太影响美观。

        既然一个镜头实现变焦有困难,那就再加入一枚镜头——广角头。通过将长焦短焦拆分开,用广角头来实现对大场景的成像,用单独的长焦头来变现细节,需要的时候就两枚镜头进行切换,这就形成了手机上的光学变焦效果。

        注意了,单反的光学变焦是单镜头光学镜片组件移动来实现变焦,因为镜头会显得很长。

        而手机囿于外观,技术因素,将变焦功能摊开为两枚镜头,来回切换,因此凸起情况得到了控制,这两者是不同的。

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        手机的光学变焦只是在两枚镜头间进行切换,那么中间的焦段怎么办呢?以2倍光变为例,我们的手机上点击1倍的时候,它会切换到2倍变焦画面(也就是另一枚镜头),如果我们用拖拉的方式放到1.5倍,你会发现画面也在放大,但这只是广角画面经过裁切之后的成像。

        单反的是完整的光学变焦,而手机的画面只是两枚镜头切换外加算法的结果,毕竟机身有限。

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    黑白+彩色镜头 画质增强暗光更清晰

        而黑白、彩色镜头的组合则更关注画质提升,降低噪点,能够更好地体现画面的细节、色彩。

        为什么这么说呢?

        那我们就要从盘古开天辟地开始说起了……首先要明白一点,我们手机内部的CMOS,也就是感光元器件,字如其名,只能感受到光的强弱,而并不能读取到光的色彩信息。

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        在这里,我们就需要引申出一个概念——拜尔滤色镜。通过在传感器的上方摆放由红绿蓝组成的马赛克阵列,光线透过的时候就可以取得相应的颜色信息,这里要注意,传感器获得仍然只有三种颜色的强度信息,至于颜色的显示则是在相应的处理器中完成的。

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        你可以联想一下教堂里面的马赛克玻璃,当光线照进来的时候是不是就会出现不同的颜色?而传感器则要更加复杂,是通过三组(RGB)滤色过后的强度信息来进行计算,从而实现插值推测来补充缺失的色彩。

        这里我们并不需要纠结这个问题,对比黑白相机,我们考虑则是“教堂玻璃”是不是挡住了一部分光线,而这部分光线正常情况下还好,如果是在暗部区域,则就会完全丢失细节。

        在这种情况下,黑白相机就能够大显神威了。拿掉了拜尔滤镜的黑白相机可是一个大胃王,进光量要远超彩色相机,能够更好地捕捉画面明度信息,增强细节表现。

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        在这种情况下,黑白与彩色画面进行结合,两张并为一张能够提高画面细节的表现力,降低噪点,改善画质表现,特别是在夜晚情况下。

        除此之外两张照片融合也是一个挑战,毕竟手机两枚镜头虽然隔得近,但还是会存在一定的视差,画面难免有错位的情况,因此这里还需要有着一套完备的照片合成算法来做保障。

        由此看来,黑白镜头与彩色镜头的作用更像是互补作用,你帮我我帮你的关系。

    彩色+彩色镜头 视差景深更抢眼

        对比之下,彩色与彩色镜头的组合则多半是为了景深效果,显得有些泛化。

        为什么说它泛化呢?是因为在理论上,只要有两个镜头就可以实现景深效果,而并不是彩色彩色的专属。更何况发展到现在,虽然场景有一定的限制,但是单摄通过算法也可以独立完成景深虚化效果。

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        而手机的两枚镜头就是通过模拟人眼的视差基线,实现三角测量的原理可以得到与物体的距离。说起来,在《亮剑》中,李云龙手下的炮兵可没少用这招,伸出的大拇指相当于物体成像,左右眼闭合寻找合适的特征点,从而推算出大致距离。

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        通过距离的计算,手机就可以实现景深效果,甚至能够针对对焦点的变化来改变景深。看到这里,读者应该也明白了手机的景深效果大多依赖双摄产生的视差,除此之外,它还与手机的光圈、CMOS有着密切关系。

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        因此,我认为在多摄中将景深效果归结到单独一枚镜头是不合理的,毕竟两枚镜头的视差才是景深效果的源头,这样未免有些厚此薄彼啊。

        当然事无绝对,例如TOF这种深度相机就可以完成测量距离的任务,还有一些公司拥有强大的算法,通过算法识别,抠图来完成虚化效果,不过考虑到实际效果,现在厂商大都是还是加入了一枚景深摄像头。

        其实谈到这里我认为手机镜头的种类已经够丰富了,但是今年厂商的大动作却都“啪啪啪”地打我脸。面对消费者日益挑剔的拍照需求,厂商究竟会怎么选择呢?

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        小孩子才做选择,成年人当然是全都要啊。

    超广角微距神仙斗法 拍照进入玩法比拼阶段

        如果说之前的组合方式是为了着重画质表现,那么今年轮流推出的多摄手机在增强画质的同时,也针对拍照玩法进行了升级,改善拍照体验。

        超广角镜头就是一个很典型的例子,在拍摄中会拥有更加广阔的视野,在风景人文建筑都应用广泛,并且它的好伙伴微距功能也被添加到了拍照功能当中,不说废话直接上样张:

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    手机镜头越多越好?一文带你理清镜头“组合拳“

        看完样张是不是觉得平常普通的拍照模式显得太过于无聊了,而这个时候超广角和微距玩法无疑能够丰富手机拍照的可玩性。在不牺牲画质的情况下,我还是很乐意加入这些新玩法的,并且就目前的趋势来看,留给手机的可玩性镜头还挺多的,比如移轴。

      

    写在最后的话

        相信看了上面的的列表,我们都对手机厂商的镜头套路有了些许了解。从画质和画面质量表现来说,双镜头和三镜头的多镜头合成都能得到有效改善。

        但如果是三个镜头以上的手机,但由于不同焦段画幅面积有所不同,大部分算法都无法正常运算,多出的镜头对画质没有效果,只是玩法更多一些而已。

    手机镜头越多越好?一文带你理清镜头“组合拳“

        所以说,从目前的镜头组合来看,三摄及以下的镜头还是比较实用的,在手机有限的空间内,这种设计能在镜头模组和手机其它元器件中取相对的平衡。

        如果手机的商业定位更偏向于多玩法的拍摄功能,那四镜头以上的设计或许也是一种不错的选择。

        当前手机拍照画质提升并没有获得质的进步,在这种焦虑下,拓宽玩法未必不是一种新思路。但增多的镜头与考究的外观设计势必会更加冲突,也增添了消费者的购买负担。

        现在手机镜头数量越来越多,但说到底,我并不是讨厌多摄,我只是害怕为多摄而多摄,强行为了蹭一波风头而已。

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