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手机摄像头要多少才够用?

作者: 发布时间:2019-10-08 10:06

手机摄像头要多少才够用?手机摄像头要多少才够用?

#文章由IP创新赢授权发布,未经作者许可,禁止转载,不代表IPRdaily立场#

 

作者:张瑞琼 乔佳琪 许晨曦 审协北京中心新型部 

 

华为和苹果分别发布了各自的高端手机。两款新机不约而同的选择了对摄像头进行升级。在消费需求的深度渗透下,手机厂商正在不断刷新着以摄像头为基础的智能硬件效能,甚至有人说“这是一场摄像头之战”。

 

刚刚发布的iPhone11 pro系列手机的后置摄像头增加到三个。


手机摄像头要多少才够用?

 

Mate30 Pro更是增加到四个。

 

手机摄像头要多少才够用? 

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您是否会有这样的疑惑:

摄像功能的提升是靠摄像头数量的堆积吗?


今天,笔者就试着回答一下。

 

回答这个问题,我们还要从华为P20说起!

它是较早推出后置三摄一种机型。

 

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华为P20 pro手机于2018年3月发布,其后置三摄像头分别采用了:4000万像素的广角彩色主摄像头,2000万像素广角单色副摄像头,800万像素彩色长焦摄像头。

 

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根据上述信息,小赢检索到了一件来自华为公司的PCT国际专利申请,其中公开了“广角彩色+广角黑白+长焦的后置摄像头”的组合模式。其工作原理是根据对场景、亮度、缩放比例的判断,选取相应的摄像头组合,以得到高质量拍摄图像。

 

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根据上述专利申请中公开的内容,手机中的专用处理器通过算法对拍摄场景的进行识别,进而对摄像头进行选择。例如:

 

远景三个摄像头共用,

近景只用两个广角,

缩放比例较大就用单个广角+长焦

缩放比例较小就用两个广角。

 

此外,还可以根据亮度信息,决定拍摄较多还是较少帧图像进行融合,以此来平衡亮度对信噪比的影响。如果亮度较高,无需采集较多图像即可得到足够有效信息,采集较少帧图像即可。当然这里的各种算法和适配的各种软件非常复杂,这里小赢就不一一赘述了。

 

总之,同一款后置三摄手机,拍摄位置或缩放比例不同,其效果也不同。例如下图左为带长焦三摄、右为广角双摄。

 

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当然,同样是后置三摄各大厂商的解决方案也不尽相同。例如:搭载广角彩色+人像+超广角摄像头的小米9。

 

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其中小米9这款手机的一个副摄像头是一款1600万像素的超广角+微距镜头。所谓超广角,顾名思义:视场角最大可达118度,能够带来更宽广的画面,即使在正常的单倍焦距也可将整面待摄对象尽收眼底,带来更强烈的视觉冲击力。

 

雷军说,最直观的使用体验是:不用再登上凳子拍大餐了。

 

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有了超广角就够了吗?当然不是!

 

4G网络催生了直播、短视频业态的快速发展。5G时代已经来临,以摄像头为基础的智能硬件效能必将继续向动态影像深度演变。在OPPO R17 Pro这款手机上,就搭载了可变光圈+景深+TOF3D这样的后置三摄像头组合。

 

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TOF是Time of flight的简写,它支持更远距离的扫描,工作原理是通过不断向被摄物体发射光信号,然后通过摄像头接收到反射的时间来判断距离,通过距离信息获取物体之间更加丰富的位置关系,捕捉更过细节,得到很好的景深反馈,结合其它摄像头捕捉的内容来得到质量较高的照片,还可用来3D建模。
关于TOF摄像头在三摄像头组中的应用,在OPPO公司的实用新型专利中已经有所记载:一种电子装置的摄像头组件中包括三个摄像头,其中一个摄像头为TOF摄像头。


 

上面的三摄组合并没有穷尽。VIVO iqoo这款手机,又给我们带来了新的诠释:对焦的速度才是我的追求!广角彩色+双核+景深摄像头的组合会让对焦速度进一步升级。

 

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双核对焦的对焦像素是由两个完整的像素组成,而普通的PDAF对焦像素则是由遮蔽1/2面积的2个像素组成。如果大家觉得这样理解有点抽象,不妨将两种对焦方式看作人眼视物,双核对焦就像是双眼视物,普通PDAF对焦是单独用左右眼进行视物。这就意味着单个对焦像素进光量提升了100%,对焦的精准度和速度就会提升。

 

再说回北京时间9月11日苹果发布的iPhone 11 pro;苹果公司首次采用了后置三摄。

 

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三个摄像头的配置分别是:


左上角的是广角镜头,等效焦距26mm,光圈F1.8,六片式镜头,OIS光学防抖;左下角的是长焦镜头,等效焦距52mm,光圈F2.0,六片式镜头,OIS光学防抖;右侧的是超广角镜头,等效焦距13mm,光圈F2.4,五片式镜头,视场120度。

 

苹果的新手机产品发售不足半个月,但专利布局却已经在两年前便开始了。根据最近公开的苹果公司的PCT国际申请可以看出,在两年前苹果公司已经布局了5片式广角摄像头的相关专利。


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以及6片式折叠长焦镜头的相关专利。

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如果说苹果每个摄像头都采用了1200万像素,其用料上都和主摄像头差不多。那么9月19日华为发布的Mate 30 pro则把不同摄像头的功能性定位进一步强化。

 

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与P20 pro相比,Mate30 pro不仅在主、副摄像头的功能上提升了不少,而且还多了一颗能够感知景深的3D摄像头。再结合Mate30 pro强大的芯片算力,能够实现视频景深虚化、极暗光视频拍摄、4K 60帧拍摄、4K HDR+拍摄以及7680帧慢动作拍摄。

 

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在慢镜头下,每秒挥动超过80次的蜂鸟翅膀清晰可见

 

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4K超广角延时摄影

 

有人说苹果和华为开打的是一场:

关于摄像头的战争!


那么回到文章开头的问题:


未来摄像头是否会越来越多?

摄像头越多是否就越好?

 

在摄影行业有句话叫“底大一级压死人”,意思就是说,感光面积足够大,那么拍出的照片就更加清晰、噪点更加少。由于手机厚度的客观限制,摄像头无法做的很厚很大,那么手机厂商解决“底大”的方案就是多用摄像头。

 

而且每个摄像头的焦距不一样,在强大的芯片算力支撑下利用每个摄像头的长处,就能够合成出效果更好的照片。

 

5G时代来临,更快的速度必将带来对硬件更高的需求。在笔者看来手机摄像头也将向单个功能更强大,以及整体数量上更多的方向上发展。

 

这不,诺基亚就已经推出了阵列式2彩色+3黑白共5个后置摄像头的组合模式,通过一次拍照中5个摄像头各自获取图像信息经过多帧图片合成以提升图片质量,让摄像头在数量堆积的道路上高歌猛进。

 

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五个摄像头并非是极限。小赢经过检索,已经检索到了后置9个摄像头的技术方案。

 

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还不够!据说LG的某产品,整个背板密密麻麻嵌设16个摄像头,看过之后,小赢的密集恐惧症都要发作了。

 

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从后置单摄、双摄、三摄……,直到N摄;

从直线式、浴霸式、滚筒式、环绕式……,

直到阵列式排列,回顾手机后置摄像头的发展历史,

笔者不禁畅想:

 

如果摄像头把背板都填满了,接下来又会怎样呢? 

 

作者:张瑞琼 乔佳琪 许晨曦 审协北京中心新型部

编辑:IPRdaily王颖          校对:IPRdaily纵横君


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