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  • 【转载】解读手机摄像头

    手机镜头凑数到底是什么情况?3分钟带你看透真相

    1. 手机后置镜头的分类

    手机从单摄到双摄像头再到现在多摄,经过相当长一段时间的发展。然而最近我们听到网络上面有一种声音,一些多摄机型的摄像头属于 “凑数”,这是否让你有很多问号呢?

    接下来我们将目前主流的多摄镜头给你们整理出来,看看它们有什么用、什么时候用以及加入它们对我们的日常拍摄有什么提升吧。

    其实也没有绝对的凑数镜头,各个镜头有存在的意义,但是大家选购手机的时候,可以重点参考使用频率高的,下面我们按照使用率,从一颗星到五颗星打分

    • 主摄镜头:

      决定大多数人手机拍照 90% 以上的使用场景,对于一般用户选择手机,重点看这个摄像头的成像质量。

    • 长焦镜头:

      长焦摄像头在双摄手机发展到现在一直有重要地位,而在人像模式的虚化当中,也可以与主摄一起协同成像测距,另外目前手机的长焦相对于早期机型有很大的提升,结合数码变焦可以清晰拍摄远方的景物,但使用频率没有主摄高;

    • 广角镜头:

      广角镜头是近年来热门的镜头,拍摄风光大片很棒,可玩性高,但因为画面畸变存在比较难驾驭,需要一定的摄影技巧;

    • 微距镜头:

      绝大多数情况下,手机的主摄可以满足一般用户近距离拍摄的需要,而且手机微距镜头的成像质量普遍不高,因此重要性比较低,例如我们在手机行业灯塔的 iPhone 上面,从未看到任何其中一台机型配备微距摄像头,但我们在朋友圈当中看到有很多人用 iPhone 拍摄美食大片;

    • 景深镜头:

      景深摄像头源于早期的双摄机型当中,诸如当年轰动一时的 HTC One M8,可以模拟单反的景深效果,但是手机摄影技术经过多年的发展,已经逐步抛弃这种成像方案;

    • ToF 镜头:

      ToF 在手机圈喊了很久,但是面向大众人群的软件服务一直没有完善的配套,用户感知不强,而今年 iPad Pro 加入了 ToF 镜头,iPhone 12 传说中也会后置 ToF 镜头,相信会激发开发者热情,未来有很大潜力,但目前不是必要配置;

    2. 主摄像头

    使用频率:★★★★★

    我们常说的 “主摄”,就是当你打开手机相机应用后,首先看到的画面就是主摄拍摄所得的。

    在目前大部分手机拍照逻辑中,在没有切换其他焦段以及选择其他拍摄模式的时,主要还是主摄在进行工作,所以主摄相当于整个相机模组的 “工具人”。

    主摄既然带上了一个 “主” 字,所以它的地位是最高的。并且在使用手机后置镜头中,主摄的拍摄素质也是最好的一个,这里的素质不单单指成像质量,现在流行高像素的主摄还能充当4倍变焦以下的拍摄工作。

    而目前最强的主摄可能就是刚刚发布的,首发华为 P40 Pro 的索尼定制 IMX700,拥有 1/1.28 英寸大底,是目前底最大的手机传感器,就其面积已经无限接近于普通的一英尺相机。

    3. 长焦摄像头

    使用频率:★★★★

    苹果是首个将长焦带进我们智能手机领域的,最早是苹果用 iPhone 7 Plus 向我们普及了广角+长焦的手机双摄方案。

    因为手机主摄一般为 25~28mm 等效焦距,而 iPhone 7 Plus 则在此基础上增添了一个约等于 56mm 的长焦镜头,因此 iPhone 7 Plus 可以实现 2 倍的无损变焦。

    在 2016 年到 17 年前后,这一个广角 + 长焦双摄方案逐渐普及,而现在手机的长焦摄像头已经可以做到更高的等效焦距,比如华为 Mate 30 Pro 上的 800 万像素长焦摄像头等效焦距 80mm,可以实现 3 倍无损光学变焦。

    4. 潜望式长焦摄像头

    最高只有 3 倍无损变焦?那么可能会有机灵的读者会问,现在要实现 50 倍甚至 100 倍的变焦又是怎么实现的呢?

    这里就让我们有请 “手机长焦拍摄的王”、“光学变焦新篇章”——潜望式长焦摄像头登场。

    潜望式长焦摄像头实现高倍变焦的原理为:将原本纵向排布的镜片在手机内横向放置,通过特殊的光学三棱镜来折射光线实现成像,所以焦距可以突破一般摄像头的限制做到更大。

    如果从摄影的角度看,潜望式长焦摄像头不是一个变焦镜头,因为其横向排列的镜片结构决定了潜望式长焦镜头是一个定焦镜头,而我们在手机上看到 10 到 50 倍变焦都是通过多个摄像头合作才实现的。

    比如最新的三星 S20 Ultra 潜望式长焦倍数是 4 倍,在 1 到 3 倍变焦时是用 1 亿像素主摄像头进行拍摄并裁切,而 4 到 10 倍是潜望式长焦与主摄合作实现混合变焦,至于 10 到 100 倍就完全依靠潜望式长焦镜头进行拍摄,再通过算法进行数码变焦。

    而怎么知道自己的手机有没有使用潜望式长焦摄像头呢?其实潜望式长焦摄像头很好辨认,因为其摄像头被做成了矩形,而非传统意义上一般摄像头的圆环形,如果你手头有潜望式长焦摄像头的智能手机,可以看到矩形外观的摄像头就是潜望式长焦摄像头。

    而在今年初 vivo 发布了一款概念手机 APEX 2020,虽然是一台秀肌肉的概念手机,但是 APEX2020 给我们展现了手机未来长焦拍摄的方向,因为 APEX 2020 搭载了一颗潜望连续光学变焦技术的摄像头,可以实现 5~7.5 倍焦段的光学变焦。

    看得出来,如果手机厂商在未来真在手机这么小的空间内解决了光学变焦问题,可能未来普通的一英尺数码相机将被手机彻底淘汰。

    而目前随着多摄和算法的介入,智能手机长焦与变焦的概念丰富了许多,像多倍光学变焦、混合变焦、无损变焦等等。

    但是手机的“光学变焦”,本质上还是多颗摄像头切换变焦 + 数码变焦。

    5. 超广角摄像头

    使用频率:★★★★

    超广角是智能手机从双摄发展到三摄时新增的摄像头,目前即使是千元机都有搭载。

    之前我们说手机主摄的等效焦距一般在 26~28mm 左右虽然也是广角镜头,但是超广角摄像头等效全画幅 13mm-18mm,可以提供比广角更宽广的视野,如果不进行镜头矫正的话会达到 120 度视角。

    去年的 iPhone 11 Pro 的第三颗摄像头就是一颗等效焦距 13mm 的超广角摄像头,125 度视角。

    超广角摄像头除了带来更广的视野之外,在某些高端旗舰上还附加超级微距功能,比如华为 Mate 20 Pro 的 2000 万像素 16mm 焦段的超广角摄像头,同时支持 2.5cm 的超级微距,实现类似广角微距的效果。

    说到这里,你可能以为超广角镜头已经被手机厂商玩到绝了,但是作为消费者的你只是在第一层,厂商通常都在第三层。

    6. 微距摄像头

    使用频率:★★★

    虽然超广角摄像头可以兼顾超微距,但这样定制化的成本较高,也只有不计成本的高端旗舰手机才会使用,所以从手机厂商的角度来看,与其堆高手机成本还不如采用 一颗超广角+一颗微距 要来得省事,还可以给自家手机额外增加多一个镜头的错觉。

    一般这种微距镜头的成像素质并不高,通常只有 200 万像素,所以拍摄的画质不是非常理想,只有在你切换到微距或者超级微距模式才会工作,但是拍摄效果跟用外接的微距摄像头成像效果差不多,用主摄对上焦再后期裁切可能会获得比微距镜头更棒的成像效果,所以说微距镜头使用率比较低。

    7. 景深摄像头

    使用频率:★★

    景深摄像头也是在双摄时代就出现的产物,不参与成像,主要作用是记录景深信息,帮助实现背景虚化,之前的手机主打的先拍照后对焦也是通过景深镜头来实现这个功能。

    但是从光学的角度看,在 iPhone 7 Plus 带起的 广角+长焦 的主流双摄方案下,长焦端可以实现不错的景深虚化效果再加上算法模拟等,所以景深镜头逐渐从旗舰手机中消失了。

    但是现在许多千元档的多摄手机上,依然可以看到景深摄像头的身影,通常为 200万-500万像素,虽然在人像拍摄模式中有作用,但是还是用到的地方还是非常的少。

    8. 3D ToF 摄像头

    使用频率:★★★

    和景深摄像头类似,ToF 摄像头也不参与成像,是一颗功能性的摄像头,也叫做立体深感摄像头。

    因为为 iPhone X 带来了人脸解锁功能为大家所熟悉,现在应用场景更加广泛,也被很多手机加入了后置多摄行列,比如最新的 iPad Pro 2020 与华为 P30 Pro 等,可以实现测距、增强 AR 功能的作用。

    许多人会将 3D ToF 镜头与景深镜头搞混,其实 3D ToF 摄像头的作用还是比较大的,因为它能快速识别对焦物体的距离,用来辅助对焦与记录景深等,同时在手机 AR 领域上还是一片蓝海,拥有丰富的商用前景。

    就目前来说安卓手机的 AR 就华为一家做出了一定的 APP 应用,iPhone 从 iPad Pro 2020 也释放出信号,未来还是会在 AR 领域发力,如游戏与建模、教学等,不过目前 ToF 镜头还是没什么特别大的突破,仍然在画饼。

    9. 总结

    看完上面的介绍,谁还能说手机拍照简单了?面对市面上种类繁多的多摄手机,最重要看主摄成像质量,其次可以根据拍摄需求考虑长焦或者广角的成像质量,至于景深摄像头,微距摄像头,ToF 摄像头这些,有的话是好事,没有的话对一般人来讲影响不大。

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