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G鏡頭/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析

CNMO 【原創(chuàng)】 作者:賈博巖,徐磊 2014-06-06 05:30
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  【手機(jī)中國 導(dǎo)購】近年來,隨著科學(xué)的發(fā)展,數(shù)碼影像技術(shù)獲得了重大的突破,越來越多以拍照為主打的智能手機(jī)相繼面世,諸如“諾基亞、索尼、蘋果”等國際廠商更是憑借積累多年的技術(shù)創(chuàng)造出不少優(yōu)秀的產(chǎn)品。

激光/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析

  此外,國產(chǎn)手機(jī)近兩年來也有了不小的進(jìn)步,雖然技術(shù)層面與前者還有較大的差距,但是通過不斷的創(chuàng)新,這樣的差距已經(jīng)逐漸在縮小。例如“OPPO Find 7、金立ELIFE E7、vivo Xshot”等智能手機(jī)都堪稱國產(chǎn)手機(jī)的驕傲。

  對(duì)于普通消費(fèi)者來說,我們所能夠關(guān)注的只是“手機(jī)鏡頭的成像質(zhì)量、照片的清晰度”,至于你采用什么樣的技術(shù)那并不是重點(diǎn)。

激光/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析

  這樣就產(chǎn)生了一個(gè)看似矛盾的問題,前面我們提到,消費(fèi)者僅關(guān)注成像質(zhì)量,并不關(guān)注技術(shù)層面,對(duì)于技術(shù)也不了解。但是,各大拍照手機(jī)在宣傳時(shí)往往還都極力推廣這看似高深的影像技術(shù),更讓人費(fèi)解的是,這樣的影像技術(shù)還沒有被簡明的所表達(dá)出來,太多技術(shù)語言的運(yùn)用讓消費(fèi)者陷入未知迷茫??傮w說來,好的宣傳卻起到了事倍功半的作用。

  介于以上情況,筆者決定出一篇科普貼,對(duì)各手機(jī)影像技術(shù)做一個(gè)簡單的解釋,力求能讓更多的消費(fèi)者去了解。 

注:以下均已一個(gè)普通消費(fèi)者的角度去闡述。

Lumia 1020---4100萬像素PureView

  看到標(biāo)題,相信不少朋友會(huì)問:“什么是PureView? PureView是什么?”針對(duì)這一問題,筆者首先為你簡單的解釋下:pureview的由pure和view兩個(gè)單詞組成,中文翻譯就是“純景”,故諾基亞起名為“純景技術(shù)”,這也是諾基亞在2012年推出808時(shí)起的一個(gè)好聽的名字。

G鏡頭/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析
Lumia 1020

  在PureView技術(shù)中,“超采樣”是核心部分。那么什么是“超采樣”呢?用戶在拍照時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將4100萬像素的圖像“濃縮”至500萬像素,這就是所謂的“超采樣”過程,當(dāng)然這其中還有眾多復(fù)雜的軟件運(yùn)算,不是只言片語可以說明的。由于是4100萬變500萬,所以在實(shí)際過程中,圖像中每8個(gè)像素點(diǎn)都會(huì)被整合成一個(gè)“超級(jí)像素點(diǎn)”。

  由于像素值大,所以在同樣強(qiáng)度光線照射下,4100萬像素所保留的細(xì)節(jié)要更多,這要比普通的500萬像素鏡頭所拍攝出的照片更清晰。這就好比我們的旅行箱,如果凌亂的向其中放置衣物,那么幾件之后就會(huì)把箱子塞滿;反之,如果我們有規(guī)律的將衣物貼整齊,這樣在同等大小的條件下就可以放置更多的衣物。換言之,就是在同等尺寸的圖片內(nèi),Lumia 1020拍出的照片細(xì)節(jié)更豐富。

  此外,對(duì)于Lumia 1020來說,還有一點(diǎn)至關(guān)重要,那就是機(jī)身背后那碩大的鏡頭模塊。相比于普通手機(jī)來說,Lumia 1020的鏡頭突出不少,這主要是其機(jī)身內(nèi)部碩大的影像傳感器,這傳感器的作用說白了就相當(dāng)于我們的視網(wǎng)膜,光線通過瞳孔進(jìn)入后首先是映在視網(wǎng)膜上。

激光/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析
傳感器尺寸大小

  眾所周知,在相同尺寸的傳感器下,像素值單方面的增加會(huì)導(dǎo)致單個(gè)像素的感光面積縮小,會(huì)出現(xiàn)曝光不足的可能。對(duì)于Lumia 1020這樣擁有4100萬像素的手機(jī)來說,更大尺寸的傳感器是必然的結(jié)果。作為PureView技術(shù)的先驅(qū),諾基亞808采用的是1/1.2英寸的傳感器,而Lumia 1020則采用的是2/3英寸的CMOS,雖然尺寸稍有減少,但是相比于市面上的主流手機(jī)來說,Lumia 1020依舊大的離譜。

  超高的像素值、巨大的傳感器造成了Lumia 1020出色的成像水準(zhǔn)。但是,高質(zhì)量的光學(xué)技術(shù)和智能圖像處理技術(shù)也同樣在其中占據(jù)重要地位,這也就不難解釋為什么iPhone 5s的成像質(zhì)量也十分出色。

注:1/x英寸 指的是CMOS傳感器對(duì)角線的長度。

Lumia 1020(正品行貨)
[參考售價(jià)] 2799元
[公司名稱] 京東商城

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索尼Z2--2070萬像素G鏡頭

  相比較于諾基亞來說,索尼在影像方面的造詣更深,技術(shù)的積累也要更豐富一些。作為索尼本年度首款旗艦--Xperia Z2除了擁有強(qiáng)大硬件之外,2070萬像素的G鏡頭依舊最受關(guān)注。

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G鏡頭

  那么,筆者還是首先回答第一個(gè)問題,什么是“G鏡頭”?“G鏡頭”因何而來?

  “G鏡頭”的叫法來源于美能達(dá)(此前做相機(jī)的),從1989年開始,美能達(dá)將自己生產(chǎn)的一些有特色的大口徑鏡頭(也就是專業(yè)鏡頭)分類出來,形成G系列鏡頭(簡稱“G頭”)。后來,2006年01月,美能達(dá)宣布退出相機(jī)及圖片市場(chǎng),相機(jī)相關(guān)資產(chǎn)將轉(zhuǎn)讓給索尼,索尼一直延續(xù)至今。

  G系列鏡頭是美能達(dá)的高級(jí)鏡頭,鏡頭前端都會(huì)有一個(gè)金圈,采用的是高級(jí)別非球面鏡技術(shù)。簡單地說,“G鏡頭”在一定程度上就是一種標(biāo)志,代表著頂級(jí)的做工和用料,類似于諾基亞手機(jī)中的“卡爾蔡司認(rèn)證”。

G鏡頭/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析
索尼Z2

  G鏡頭主要在“畸變控制,邊緣成像,暗角控制,眩光控制”等方面都有良好的表現(xiàn)。另外,G鏡頭還具有“成像色彩油潤、散景成像好”的特點(diǎn),

  話說回來,對(duì)于一款高品質(zhì)拍照手機(jī)來說,光有強(qiáng)悍的鏡頭是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。索尼Z2還擁有1/2.3英寸Exmor RS傳感器,以及BIONZ影像傳感器。當(dāng)然,在這三種中,最為核心還當(dāng)屬“1/2.3英寸Exmor RS傳感器”。

  Exmor RS傳感器的出現(xiàn),徹底解決了小尺寸傳感器感光能力弱的問題,帶給數(shù)碼影像產(chǎn)業(yè)一次全新的巨變,并且具有里程碑的意義?,F(xiàn)如今,大部分智能手機(jī)廠商都在使用索尼的傳感器,iPhone 5s也并不例外。不過,由于后期軟件算法優(yōu)化的不同,不同的手機(jī)所呈現(xiàn)出的成像質(zhì)量也大相徑庭。

注:畸變產(chǎn)生的原因是因?yàn)殓R頭里的鏡片因?yàn)楣饩€的通過產(chǎn)生的不規(guī)則的折射,但因?yàn)檫@是鏡頭的固有有特性,所以這種情況下產(chǎn)生的畸變沒有辦法消除,只能改善。

散景:一般表示在景深較淺的攝影成像中,落在景深以外的畫面,會(huì)有逐漸產(chǎn)生松散模糊的效果,也就是我們平常所說的背景虛化。

索尼Xperia Z2(正品行貨)
[參考售價(jià)] 4199元
[公司名稱] 京東商城

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OPPO Find 7--5000萬像素照片PI2.0技術(shù)

  對(duì)于不少國產(chǎn)手機(jī)廠商來說,數(shù)碼影像技術(shù)的確是個(gè)棘手的問題。作為國內(nèi)一線品牌,OPPO通過近年來創(chuàng)新的發(fā)展,積累了不少影像方面的技術(shù),在手機(jī)圈內(nèi)也有一定的話語權(quán)。

G鏡頭/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析
OPPO Find 7

  今年3月末,OPPO正式發(fā)布了本年度旗艦機(jī)型--OPPO Find 7,外觀方面延續(xù)了此前小清新的風(fēng)格,硬件方面得到了大幅度提升,而其中1300萬像素的鏡頭尤為引人關(guān)注。

  為什么說這枚鏡頭引人關(guān)注呢?早前發(fā)布之前,OPPO官方就曾放出Find 7的拍照樣張,在看過樣張參數(shù)之后,我們發(fā)現(xiàn),這張照片的尺寸換算過來竟然高達(dá)5000萬像素,要知道Lumia 1020不過才4100萬像素,難不成OPPO要為國產(chǎn)手機(jī)逆襲?

G鏡頭/超像素/41MP 拍照手機(jī)必殺技解析
PI2.0

  在發(fā)布會(huì)之后,我們知道了真相。和Lumia 1020這種將傳感器變大的極限作法不同,OPPO Find 7采用的是另外一種方法----多幀合成技術(shù)。根據(jù)OPPO影像產(chǎn)品經(jīng)理吳磊介紹,這枚攝像頭采用了類似于衛(wèi)星拍攝的方法。

  眾所周知,由于衛(wèi)星與地球間的距離很遠(yuǎn),拍攝的照片在傳回地球時(shí)會(huì)有一定像素的缺失,為了彌補(bǔ)這一缺陷,大多衛(wèi)星會(huì)采取連拍多張后合成一張的方法,這樣即使有一張圖片缺損,其他的圖片也能進(jìn)行彌補(bǔ),進(jìn)而形成一張高畫質(zhì)圖像。

  OPPO Find 7便是借鑒了衛(wèi)星的拍攝方法,在相機(jī)設(shè)置中有一個(gè)“超清畫質(zhì)”選項(xiàng),用戶在選擇這一選項(xiàng)后,按下快門系統(tǒng)會(huì)連續(xù)拍攝10張照片,將10張圖片中每一個(gè)細(xì)節(jié)的像素?cái)?shù)量翻倍,進(jìn)而疊加出一張具有5000萬像素的照片,這也就是Find 7中所使用的“多幀合成技術(shù)”。

  與機(jī)皇Lumia 1020相比,OPPO Find 7雖然在照片尺寸上有一定的優(yōu)勢(shì),但是就其最終畫質(zhì)細(xì)節(jié)比拼來說,Lumia 1020還是更勝一籌,畢竟傳感器方面的優(yōu)勢(shì)過于強(qiáng)大。

  通過筆者以上的講解,想必你對(duì)OPPO Find 7的成像有了大致的了解。雖然5000萬像素的照片是通過系統(tǒng)后期的合成,但是對(duì)于OPPO的這種嘗試精神,我們還是抱著肯定態(tài)度的,點(diǎn)個(gè)贊。

OPPO Find 7(正品行貨)
[參考售價(jià)] 2998元
[公司名稱] OPPO官網(wǎng)

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HTC One/M8--UltraPixel技術(shù)/后置雙鏡頭

  說到UltraPixel技術(shù),想必不少人會(huì)想起HTC One這款手機(jī),那么到底什么UltraPixel呢?

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HTC One鏡頭結(jié)構(gòu)

  UltraPixel從字面理解就是“超級(jí)像素”,由單詞Ultra(超級(jí))和Pixel(像素)組成。那么,何為超級(jí)像素?目前,HTC One后置鏡頭中配備了智能手機(jī)中最大的2微米感光像素原件,與普通1300萬像素智能手機(jī)大多使用1.12μm的像素相比,UltraPixel的2μm像素的像素面積(4μm)是普通手機(jī)(1.2544μm)的3倍以上,即單位像素的入光量能夠達(dá)到普通1300萬像素智能手機(jī)的300%以上。所以,HTC將其命名為“超級(jí)像素”。

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像素

  為了能更好地讓大家理解,筆者舉個(gè)例子簡單的說明下--HTC UltraPixel攝像頭。比如兩個(gè)同樣大小的窗戶,一個(gè)窗戶由20塊小窗格組成,而另一個(gè)只用5塊窗格組成,哪個(gè)窗戶進(jìn)光量更多呢?顯而易見是后者,因?yàn)槊恳粋€(gè)小窗格的窗框會(huì)擋住部分光線,窗格越多整體的進(jìn)光面積就越小,反之則進(jìn)光面積更大。以上說到的窗戶就相當(dāng)于感光元件的尺寸,像素就相當(dāng)于窗格。簡明的說,這就是HTC UltraPixel的基本原理。

  作為消費(fèi)者,我們所關(guān)心的還是最終成像的好壞。由于400萬像素的原因,HTC One在細(xì)節(jié)上表現(xiàn)的并不突出,放大之后畫面損失的較為慘重。不過,如果拋開細(xì)節(jié)不談(畢竟沒有人會(huì)天天把照片拷到電腦里去放大觀看),HTC One在整體的色彩還原上還是有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。

  說完HTC One,我們?cè)賮砜聪陆衲曜钚掳l(fā)布的旗艦機(jī)--HTC One M8。相信不少朋友都會(huì)對(duì)M8機(jī)身背后的雙鏡頭感到疑惑。弄了兩個(gè)鏡頭,該怎么拍照呢?

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HTC One M8

  我們都知道,光場(chǎng)相機(jī)可以實(shí)現(xiàn)“先拍照后對(duì)焦”的成像方式,而HTC為了在手機(jī)上也實(shí)現(xiàn)這樣的成像方式,特意在主攝像頭上方安置了一枚景深攝像頭,主要負(fù)責(zé)測(cè)算景深范圍。

  那么,怎么測(cè)算景深范圍呢?用戶在進(jìn)行拍照時(shí),景深攝像頭會(huì)發(fā)出連續(xù)光(近紅外線),進(jìn)行空間的測(cè)量和編碼,然后再經(jīng)過感應(yīng)器讀取編碼的光線,最終解碼拍攝完成一張具有不同景深的圖像。

  該技術(shù)關(guān)鍵在于景深攝像頭發(fā)出連續(xù)光之后,在遇到粗糙物體時(shí)能隨機(jī)形成反射散斑,隨著物體的位置與距離的變化,反饋到傳感器上的散斑位置也會(huì)隨著物體的變化而變換圖案,相當(dāng)于通過光線反饋為整個(gè)拍攝空間加上了標(biāo)記,所有進(jìn)入攝像區(qū)域的物體都會(huì)被加上這個(gè)標(biāo)記。說白了,就是類似一張3D照片,拍攝區(qū)域內(nèi)的物體看似在同一圖層下,其實(shí)是有一定距離的。

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[參考售價(jià)] 4599元
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結(jié)束語:

  以上總結(jié)是筆者以一個(gè)普通消費(fèi)者的角度來論述的。影像系統(tǒng)的精密并不是幾句話就可闡明,對(duì)于大眾消費(fèi)者來說,簡單就是最好的宣傳,以簡化繁往往能起到事半功倍的作用。

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