这么多双摄方案 你的手机用的是哪种？

    看看最近发布的几款手机，我们会发现一个特点：双摄像头逐渐成为手机摄影的流行方案。比如不久前发布的乐视乐Pro 3、努比亚Z17 mini、努比亚M2，再之前的华为P10、都采用了双摄像头设计，19号发布的小米6再一次将双摄推向了高潮。目前双摄像头已经没有了手机价格门槛，上至旗舰，下到千元机，似乎已成了当今手机的必备元素，大有全面普及的趋势。

这么多双摄方案 你的手机用的是哪种？

    双摄像头为何这么受欢迎？真的比单摄像头有较为显著的图像质量提升吗？想要了解双摄像头成像效果的好坏，我们得先了解一下双摄像头的成像原理。目前来说，双摄的成像原理大致可以分为三种，原理不同成像效果也不同。

主副摄像头搭配 获取更好的景深效果

    专业相机通过调解光圈大小来实现不同的景深效果，在拍摄微距、人像时，可以将拍摄对象从背景中凸显出来，以此形成良好的视觉效果。但作为便携设备的手机，显然没有足够的空间满足同专业相机镜头般的光圈变换，而固定的光圈无法实现特定景深的转换。想要获得良好的背景虚化效果，这时候用于记录景深的副摄像头就显得十分重要了。

    主副摄像头搭配是最早用在手机上的双摄方案。早在2014年3月，HTC就发布了第一款正真意义上的双摄手机HTC One M8，搭载的双镜头Duo相机，提供拍照后重新聚焦等功能。Duo景深相机由一个408万像素的UltraPixel及一个景深相机组成，在拍摄时能侦测场景中的距离，因此在拍摄完成的照片上，可激活改变对焦点(UFocus)的功能，以照片上任何一点做为对焦点，改变整张照片的景深(类似光场相机)。

先拍照后对焦

    在当时来说，虽然概念相当新颖，但在同级别的旗舰机拍照对比中，HTC One M8的拍照水平不算优秀，双摄Duo相机也被认为是噱头般的存在。但不得不说，景深镜头的加持确实让HTC One M8拥有良好的虚化表现。当然HTC One M8的成效效果不能同当下采用相同原理双摄方案的手机相提并论，在这里，笔者选用了搭载1200W像素+500W像素双摄像头的vivo Xplay6进行样张拍摄。

普通拍摄

大光圈模式拍摄

    但双摄实现的景深效果有时候会出现问题，就是抠图不准确。双摄就好比人的双眼，两镜头之间存在一定的距离，所以形成的的图片会存在“像差”，通过软件计算，可以大致区分出哪里才是要被凸显出来的拍摄对象。这也是实现先拍照后对焦的原因。但软件计算并没有达到能把所有识别对象都能准确抠出来的程度。比如轮廓比较复杂的拍摄对象，或者拍摄颜色与背景相近的物体，就很容易出现抠图不准确的现象。所以虽然双摄的背景效果更加显著，但没有单摄像头来的自然平滑。这方面显然还需要进一步优化。

轮廓复杂导致抠图失败

被拍摄物体与背景颜色相近 图像被涂抹掉

白加黑的不仅是感冒药 还有双摄

    现在比较流行的一种双摄方案就是一颗彩色摄像头搭配一颗黑白摄像头。比如华为的旗舰机型华为P10和Mate 9采用的就是这种双摄方案。华为P10搭载了1200万像素彩色摄像头和2000万像素黑白摄像头。这种方案的好处就是不仅可以获得更高的图像清晰度，还可以实现双摄变焦。

    当进行拍摄工作时，彩色和黑白摄像头会同时拍摄出图像。由于黑白摄像头取消了分色滤镜，所以会比彩色摄像头拥有更高的进光量，图像细节就会更加清晰。两张图像通过软件进行融合，就能得到一张比普通彩色摄像头更加清晰的照片。这种清晰度的增强效果在夜景拍摄时作用尤为明显。

黑白与彩色图像合成一张质量更高的图像（图源：雷锋网）

    这种方案的双摄变焦是在高像素黑白摄像头的基础上实现的。就拿华为P10来说，在拍摄一张变焦照片时，2000万的黑白摄像头负责拍摄出一张高清的黑白图像，然后从这张图像上截取出1200万彩色摄像头拍摄出的图像范围，通过软件与彩色图像进行融合，从而获得一张质量较高的变焦图像。这也是在最高分辨率下无法进行无损变焦的原因。

    这种方案也可以实现背景虚化，原理跟主副摄像头搭配获取景深信息相同。

华为P10 Plus大光圈模式拍摄

    同时，由于该方案内有独立的黑白相机，可以直接拍摄黑白照片，相比于由普通镜头拍摄经算法处理的黑白照片，由黑白摄像头拍出的图像细节可以较好保留，并且拥有更高的整体宽容度，黑白中间的过渡灰色层次也更加丰富。

华为P10 Plus iPhone 7黑白样张对比

    在这组黑白样张中，华为P10 Plus拍摄的熊猫深色（实际颜色为灰色）处可以看到更多的细节，熊猫眼睛清晰可见，并且灰色过渡更加平滑。

焦段不同 可实现多倍变焦

    采用不同焦段的摄像头更像是采用了两个独立的摄像头，在不同场景下，手机会选择适用的摄像头进行主要拍摄。其中最典型的例子就是iPhone 7 Plus，一颗是手机常见的28mm焦段，另一颗是56mm焦段，其中56mm非常接近50mm人像黄金焦段，而“人像模式”下也是强制56mm镜头成像，另一颗负责辅助识别主体和背景。小米6采用的也是这种方案，广角镜头等效焦距27mm，长焦镜头等效焦距52mm。

小米6

    当然iPhone 7 Plus上用的都是定焦镜头，因为采用“广角+长焦”的双摄方案，所以通过切换28mm广角和56mm长焦摄像头恰好实现了2倍无损变焦。光学变焦在严格意义上是通过改变相机镜头的光学结构，来实现取景范围的拉近拉远。不具有光学变焦能力的相机上也普遍配置了纯算法上的数码变焦，即将原有照片裁切后放大显示，实际输出局部的照片，当然像素上会有严重的损失，部分产品会进行插值处理来补足。

iPhone 7 Plus的2倍无损变焦

    在MWC2017展会上，OPPO的5倍无损变焦技术大放异彩。5倍变焦技术基于业界首款潜望式双摄结构，并且OPPO将光学防抖应用于最需要防抖的长焦镜头。OPPO的5倍变焦也是由双摄共同完成，长焦相机可以实现3倍变焦，再算上旁边的广角摄像头，叠加成5倍。

潜望式结构镜组设计

    焦段不同的双摄方案也可以实现背景虚化，原理跟主副摄像头搭配获取景深信息相同。但iPhone 7 Plus只能在进行人像拍摄时才能进行双摄背景虚化处理。

iPhone 7 Plus人像模式下的背景虚化

    看到这里，相信大家已经对双摄拍照有了一定的了解。当然除了这些，双摄相比于单摄像头，拥有更加丰富的玩法。其实第一款发布于2011年的双摄手机LG Optimus 3D并不是主打拍照，而是服务于祼眼3D技术。早期的双摄主要用于辅助成像，通过模拟人眼的方式采集3D影像，拍出来的照片或者视频用于裸眼3D手机观看。当下随着双摄拍照以及VR技术的普及，这种玩法也逐渐火了起来。而这些玩法显然是单摄像头不能实现的。而且双摄大有向前面板转移的趋势，因为前置双摄可以实现更加良好的自拍背景虚化，同时让自拍对象图像更加清晰。

    目前双摄像头没有完全普及，并不是因为双摄不够好，而是部分技术尚未成熟，其中包括良品率低、第三方算法实现难度大、功耗较高等等。但随着高通、联发科等芯片厂商积极的推荐算法、模组厂积极的设备投资、上游资源积极的扩产，双摄市场将会加速催熟。一旦这些短板得以解决，双摄必将取代单摄像头，成为手机摄影的主流装备。

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