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雙攝像頭的進化發展史

2016-07-29 admin1

  最近一段時間,越來越多的手機使用了雙攝像頭,中興、奇酷、華為、HTC都發布了雙攝像頭的產品。其中諸如華為P9、榮耀8等產品的拍照效果非常不錯。取得了權威網站Gsmarena和Dxomark的肯定,這類產品的畫質,特別是弱光下的表現令人印象深刻。

 

  其實,智能手機用雙攝像頭并不是首次,早在2011年,HTC和LG就有過雙攝像頭的嘗試,但是并不成功。為何當年LG的雙攝像頭失敗了,而如今雙攝像頭就能成功呢?我們來看一下雙攝像頭的發展史。

 

  一、3D,雙攝像頭的產生

 

  人有兩只眼睛,兩只眼睛看到的世界是不同的。人腦合成兩只眼睛看到的圖像,就有了立體感,就能判斷出距離的遠近,就能看到現實世界。

 

  而我們日常所看到的照片,視頻都是平面的,二維的。這些照片,視頻都是單個鏡頭拍攝出來的。

 

  所以,手機的雙攝像頭最初是給3D服務的,通過拍攝不同的影像,合成出3D的影像,更好的展現顯示世界。

 

  這個思路的代表產品是LG的P920,兩枚500萬像素的攝像頭可以拍攝出特殊的3D照片和視頻。

 

  但是這種思路忽略一個重要問題,就是3D照片,視頻的觀看問題。屏幕是二維的,要看到3D照片,需要特制的裸眼3D屏幕,或者紅藍眼鏡,液晶偏振眼鏡。LG P920可以用裸眼3D屏幕,但是在社交網絡爆發得情況下照片分享出去,別人就沒法看到3D效果了。

 

  當時攝像模組價格不菲,成本增加又只能孤芳自賞,這種產品自然很快淘汰。

 

  二、先拍照后對焦,雙攝像頭的二次進化

 

  在3D應用淘汰幾年以后,HTC又在M8上嘗試了一次雙攝像頭,這次HTC搞的不是3D,而是先拍照后對焦的可玩性。

 

  簡單說,就是HTC的M8搞了兩個不對稱的攝像頭,一個是正常的攝像頭用戶拍攝,另外一個只記錄景深信息。這樣用戶拍照之后,可以隨意調整畫面內的對焦點,達到先拍照后對焦的目的。

 

  這種創新只是增加了可玩性,因為正常拍照來說,并不差0.x秒的對焦時間,也不需要為了一張照片去做焦點的切換,拍人就是拍人,拍景就是拍景。技術上的不成熟,導致先拍照后對焦后背景虛化效果不真實,加之可玩性不是大眾用戶的核心需求,于是雙攝像頭的二次進化又失敗了。

 

  三、提升畫質,雙攝像頭的正路

 

  在3D,景深都失敗以后,雙攝像頭找到了一條新路,就是把握人們的核心需求——拍照畫質。

 

  手機拍照和相機一樣,畫質主要是鏡頭,CMOS,IPS與后期算法決定的。而CMOS的品質與大小對畫質非常重要。所謂的“底大一級壓死人”。但是因為光學技術所限,CMOS越大,法蘭距就越大,相機模組就要厚,手機厚度也就跟著厚。諾基亞808用了手機業內最大的1/1.2寸 CMOS,有最佳的畫質,而它的鏡頭部分厚度超過16mm。

 

  現在主流手機的厚度不超過10mm,在這個尺寸限制下,大多數手機CMOS的大小不超過1/2.3寸。

 

  要在手機有限的厚度內提升畫質,雙攝像頭方案又被請了出來。第三代雙攝像頭是兩枚同樣的攝像頭,這樣一次拍照就獲得了兩倍的進光量,兩塊CMOS同時感光,然后通過算法融合兩張圖片,就獲得了比單攝像頭更好的畫質。

 

  由于畫質是人們拍照的核心需求,所以這個方案被廣泛接受。榮耀6Plus,酷派鉑頓都采用了這個方案。

 

  四、更進一步,雙攝像頭深度進化

 

  本來雙攝像頭提升畫質已經滿足了人們的需求,但是技術無止境。人們發現還可以更好。

 

  普通的彩色拍照顏色不是自然采集的,而是通過拜耳擺列的濾色片算出來的。就是說一個CMOS是1300萬像素,而實際上四個點構成一個完整的彩色像素信息,這個1300萬像素不是真實采集了1300萬個彩色的點。而是算出來的1300萬。

 

  對于單攝像頭來說,濾色片必不可少,否則就不是彩色照片了,而對于雙攝像頭來說,濾色片只給一個CMOS就夠了,另外一個只采集灰度信息,可以獲得更多的信息,更豐富的層次。

 

  一個彩色CMOS,一個黑白CMOS通過算法組合,可以獲得比兩個彩色CMOS更好的效果。

 

  例如最新發布的榮耀8,用 1.4微米單位像素面積CMOS,通過雙攝像頭組合,實際上可以達到1.76微米單位像素CMOS的效果。

 

  而在實測中,雙攝像頭又可帶來更高的進光量,這樣低光下雙攝像頭的噪點優勢很明顯。這種優勢不僅僅是理論上,而是實打實能夠看到的。

 

  而且,雙攝像頭也可以玩第一代的3D,第二代的景深,同時在背景虛化,快速對焦上也有特有的優勢。

 

  第四代雙攝像頭技術,在抓住畫質這一核心競爭力的同時,也繼承了前幾代的可玩性。

 

  回顧一下手機雙攝像頭的歷史就會看到。雖然雙攝像頭的興起是因為3D這種特殊需求,但是人們真正需要的不是諸如3D,景深這種可玩性,而是實打實的畫質需求。

 

  榮耀8搭載的這種第四代雙攝像頭方案首先滿足了人們核心的畫質需求,然后又提供了諸如3D,景深這種可玩性,還提供了特有的雙攝像頭快速對焦,更好的虛化效果。

 

  一專多能,兼顧核心需求和特色功能。這便是榮耀8雙攝像頭方案能夠獲得消費者認可,并有望在智能手機行業普及的秘密。

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