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如何理解双摄像头的核心竞争力

导读: 早在2011年,HTC就推出了第一款拍摄3D影像双摄像头的手机 EVO 3D(G17),随后HTC 推出了记录景深数据,以实现「先拍照后对焦」功能双摄像头的 One M8,到此,华为、奇酷等国产手机先后也推出该配置手机,不同双摄像头优势开始成为核心竞争力。

相机成像的质量,取决于镜头素质及传感器尺寸,而随着移动终端设备的轻、薄要求,无法将传感器尺寸和镜头的光学素质发挥到极致,在此场景下,通过植入第二课摄像头来提高成像质量是不得而为的选择,早在 2011 年,HTC 就推出了第一款拍摄 3D 影像双摄像头的手机 EVO 3D(G17),随后HTC 推出了记录景深数据,以实现「先拍照后对焦」功能双摄像头的 One M8,到此,华为、奇酷等国产手机先后也推出该配置手机,不同双摄像头优势开始成为核心竞争力。

如何理解双摄像头的核心竞争力

双摄像头原理

从单摄像头过渡到双摄像头可以看做是二维到三维的过渡,这个大家应该比较容易理解,二维只有x、y两个轴,比如一张素描画,我们整体的感觉是“平”的,而三维则是多了一个z轴的维度,这个z轴的直观理解就是点离我们的距离。

如何理解双摄像头的核心竞争力

举个简单的例子,如果看看我们的人眼,就很容易理解了,人眼是一个典型的双目系统,大家可以做个小实验:闭上一只眼睛,然后左右手分别拿着一只笔,试着让笔尖相碰,怎么样,做不到吧? 我们分别用左右眼看同一个物体,可以清楚地感觉到图像的差异,这个差异就是我们形成三维视觉的基础,有了这左右眼图像的差异,配合大脑强大的识别匹配能力,我们就能基本确定物体离我们的距离,试验中我们只睁开一只眼睛,虽然能清楚的看到左右手中的笔,但是大脑没法得出深度信息,所以你在“上下左右”方向上能准确定位,但是“前后”方向上却无能为力。而双摄像头的产生,也正是为了弥补这方面的不足。

就仿生学来说,包括人类在内的许多动物都是两只眼睛,而昆虫等动物拥有数量众多的眼睛,我们称之为阵列。可以说,手机从单摄像头到双摄像头或阵列镜头是一次自然进化的结果。

回归到手机,当我们拍照时,两个摄像头会同我们的眼睛一样,各司其职,一枚镜头负责图像色彩收集,而一枚镜头则负责亮度、轮廓和细节的收集ISP,后方将两者的信息汇总,就会呈现出更好的最终的成片。

如何理解双摄像头的核心竞争力

各企业双摄像头的优势

目前双摄像头在手机上的应用较为普遍,接下来我们来了解下各大智能手机制造商的双摄像头优势。

裸眼3D

起初夏普、HTC、LG先后开发了裸眼3D手机。通过两枚相同像素的镜头直接拍摄3D照片或视频,这样就可以在支持裸眼3D显示的屏幕上观看效果。

景深辅助

TC One M8以及中兴AXON天机、红米Pro算是这类技术的代表机型。一般来说,辅助镜头的像素较低,用来记录景深信息,并不会直接影响拍摄画质。拍摄样张时双镜头是协同工作的,通过照片合成的方式能实现更自由的背景虚化效果。

仿生平行

步入2014年,当时国产手机正在经历创新换代时期,双摄像头成为了他们征战高端市场的“杀手锏”。酷派、荣耀先后推出了搭载双镜头的酷派铂顿与荣耀6 Plus,这类产品不同于景深辅助类双摄,双后置镜头同时拥有对应的CMOS用来拍摄更高像素的照片,故被称为仿生平行排列。

技术上分析,这类双镜头具备更大的进光量以及感光面积,也能实现先拍照后对焦以及虚拟光圈调节等。不过这对于后期的软件合成算法也要求更高。

彩色黑白

在平行双摄的基础上,今年我们又迎来彩色+黑白双摄镜头。代表产品依旧是国产机型,比如华为P9、奇酷旗舰版、荣耀8、酷派Cool1。一般主镜头会配备彩色传感器,副镜头则是像素相同的黑白传感器。拍摄时双镜头能协同工作合成照片,彩色镜头收集图像色彩,黑白镜头则补充了图像亮度与细节。

广角辅助

双镜头也可以应用在广角拍摄中,代表产品是LG G5。虽然拥有双镜头,但拍摄部分更多是依靠主镜头来完成,辅助镜头作为广角镜头备选,适合在户外拍摄宽阔场景。这两个镜头并不能同时拍摄改善画质,而是分开来使用。

光学变焦

Corephotonic公司之前展示过另类的双镜头原型机,它可以用不同焦段的镜头同时拍摄远景与近景,最终依靠软件算法实现类似于光学变焦的拍摄效果。Corephotonic把这种相机称为“计算相机”,这种技术让照片拥有更高的解析度,同时也能在低光环境下降低噪点。只是很遗憾的是,目前还没有对应的产品搭载这种双镜头技术。

增强现实

不久前联想发布了黑科技的产品Phab 2 Pro。该机最大的特点是配备三镜头,主镜头用来拍摄画面,副镜头由广角镜头与动作捕捉摄像头组成。多个镜头组合在一起可以实现运动追踪、深度感知、区域学习的效果,也就是我们常见的AR增强现实。

总结

双摄像头手机目前主要以提升拍照画质为依托,在改变画质的前提下让消费者切身实际体会到双镜头的效果而不应该是噱头营销。然而纵观目前已经上市的双镜头,虽然在进光量以及噪点把控上略有改进,这种提升还称不上是质变。但可以肯定的是,今年会是双镜头手机卷土重来的一年,技术开发的相对成熟、行业巨头、开发者以及供应链厂商的大力支持将带动双镜头手机更迅速地普及。

责任编辑:Leon
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