怎样才叫好?教你看懂手机摄像头的新技术

2014-04-30 18:13:50来源: 太平洋电脑网
 

怎样才叫好?教你看懂手机摄像头的新技术

  如今手机拍摄之间的竞争不再单单只是像素,已经从以往主要在像素上面竞争上升到传感器,ISP处理器,光圈与闪光灯等各个方面。为了协助大家更好地选购 自己需要的拍照手机,本文将围绕像素与清晰度的关系、传感器的重要性、镜头是否越多越好、大光圈镜头、相机的大脑ISP、摄像头软件优化与闪光灯以及镜头 层数这八个方面开展,为大家解析手机摄像头怎样才算好 。

  一、像素与清晰度的关系

  在 平时评测手机的时候,小编经常会遇到一个现象,就是身边的人拿起笔者新拿的手机看看拍照质量好不好时,总会在看到拍摄界面时发出诸如“哇,1300万像素 这么高,很清晰啊”的感叹,这是很多人常见的误区,也是商家扰乱消费者正确选择手机的一个因素,那是不是像素高就一定清晰呢?

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Ultrapixel技术的诞生

  像素高对清晰度也不一定好,例如在弱光情况下,影响清晰度的主要因素是画面的纯净度,也就是画面的噪点多不多,而噪点的产生来自多方面的影响,在手机上面造成噪点的主要原因是普遍的传感器像素密度较大,单个像素感光面积较低。

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HTC One样张

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三星GALAXY S4样张

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弱光环境下的对比

  针对这些现象,不少厂商开始重视手机传感器像素密度,而这方面比较有代表性的就是HTC One( M7)上面开始出现采用Ultrapixel技术的摄像头,单个像素尺寸达到2μm,而同期对手三星GALAXY S4的为1.12μm,弱光环境下有着更高的清晰度。

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样张放大效果

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样张放大效果

  像素高在清晰度方面也会发挥积极作用,例如在光线充足的时候,用HTC One与三星GALAXY S4拍摄同一处地方时,后者放大查看就可以看到高像素的优势,1300万像素的GALAXY S4保留更多的细节,而400万像素的HTC One就给人捉肩见肘的感觉。

  二、传感器的重要性

  手机上面的传感器主要分为CMOS与CCD两种,虽然CCD在色彩还原方面更有味道,但CMOS传感器在性价比与高感表现方面有更多的优势,从而成为市面上手机摄像头传感器的主流。

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背照式(BSI)传感器

  手机市场上较好的CMOS传感器主要分为背照式(BSI)与堆栈式两种,最先开始的为背照式传感器,其首先被应用在索尼公司的DV产品上面,通过改良传 感器的结构,让光线先进入感光二极管,而传统的CMOS传感器的感光二极管被置于电路晶体管后方,这样的改进大大提高了开口率,提高了传感器的信噪比,为 小尺寸传感器画质带来了飞跃式的进步。

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iPhone 4摄像头

  凭借iPhone 4这款当初有着号称“再一次改变一切”的手机,背照式CMOS传感器开始在手机上面发扬光大,手机夜拍的实用性大大提高,而它的到来也为手机摄像头传感器 掀开了新的篇章,毕竟各大手机厂商都喜欢拿每代一代新的iPhone做对比,甚至以“秒”iPhone为乐,催生了一批批采用背照式传感器的手机出现。

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堆栈式(积层型)结构

  堆栈传(积层型)感器是对背照式传感器的进一步改良,这项技术同样是由索尼公司推出,但最先是被应用在2013年OPPO的顶尖机型Find 5上面,在拥有背照式传感器结构的基础上,把信号处理电路芯片放到后面去,做成堆栈式的设计,增大了传感器感光的面积,同时加入白色像素,进一步提高了信 噪比。最新的第二代堆栈传感器已经发布,并最应用在最近发布的OPPO Find 7与一加手机上面。

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OPPO Find 5样张

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SONY LT29i样张

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OPPO Find 5;SONY LT29i

  通过索尼LT29i与OPPO Find 5的对比我们可以知道,虽然同为1300万像素,但采用堆栈结构的背照式传感器,比单纯采用背照式结构的传感器在细节上面的表现能力更佳。

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拥有大尺寸传感器的诺基亚Lumia 1020

  另一方面,传感器的尺寸也对画质有非常重要的影响,大尺寸传感器对提升弱光环境下的表现有重要贡献,现阶段市面上采用大尺寸传感器的代表机型有 Windows Phone阵营的诺基亚Lumia 1020,尺寸达到2/3英寸,而1520达到1/2.5英寸。Android阵营的有三星GALAXY S5,尺寸达到1/2.5,还有金立 ELIFE E 7与IUNI U2,尺寸达到1/2.3英寸。

  三、镜头是否越多越好

  最近HTC发布了年度的旗舰机型M8,其革命性地在手机上面采用了双摄像头的设计,而这个双摄像头又是什么呢?镜头又是否越多越好呢?

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HTC M8拥有两个后置摄像头

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HTC M8上面的再对焦功能

  HTC M8加上前置摄像头总共有三个摄像头,现在主要介绍的是后面那两个摄像头,其中一个是大家较为熟悉采用Ultrapixel技术的摄像头,像素为400 万,用于拍摄与预览工作,而另一个摄像头是用于记录图像景深的工作,这就是HTC M8支持先拍照后对焦功能的原因,且其实现的效果比Lumia系列的手机利用软件去实现的好,这时候双摄像头发挥了优势。

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OPPO N1T仅配备了一颗摄像头

  另一方面,摄像头数量少的话也不一定是件坏事,甚至只有一个的时候也很不错。这里典型的例子就是OPPO N1了,其隶属于OPPO主打拍照的N-Lens系列的第一款机型,开创了多个手机摄影史上的第一次,如有首个使用6P镜头的安卓手机,首款配备旋转摄像 头的智能手机与首次实现8秒慢速快门拍照的手机等等,头顶众多光环的N1T让人对其实际拍摄效果充满期待,最重要的一个卖点是,其摄像头支持206°自由 旋转,所以单靠一个摄像头就可以实现自拍与充当后置摄像头的功能。

  四、大光圈镜头

  光圈的大小影响了单位时间内摄像头的光线通过量,所以大光圈越大的摄像头在同一时间内进光量越多,要求达到同样亮度时对快门与ISO的要求更低,这意味着一部配有大光圈镜头的手机,能让用户在弱光环境下用安全快门与较低ISO的情况下拍摄更为靓丽的照片。

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iPhone 5S;iPhone 5

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iPhone 5S;iPhone 5

  通过加大光圈提高拍摄质量,在近段时间比较成功的例子有iPhone 5S,其相对于iPhone 5来讲,光圈由F2.4加大到F2.2,加大了进光量,弱光下拍摄会更为清晰。另一方面,大光圈镜头也为手机摄影带来了更为唯美的景深效果,下面附上笔者拍摄的样张。

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不同大小的光圈

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F2.4光圈的样张,华为P1 XL拍摄

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F2.2光圈的样张,IUNI U2拍摄

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F2.0光圈的样张,OPPO N1T拍摄

  大镜头光圈大也不一定是好事,这带来了画面锐度与边缘画质难以控制的缺点,但总的来讲,大光圈镜头对手机来讲还是利大于弊。

  五、相机的大脑ISP

  ISP就是图像信号处理单元芯片,英文名为Image Signal Processing,可以称作为相机的大脑,它分为独立与集成两种形式,在自动对焦,过滤图像中的杂讯,人脸识别和自动场景识别等多个功能当中,都离不 开ISP发挥作用。一般情况下,配备独立ISP的手机,在图像处理方面有更大的优势,且随着手机摄像头像素的提高,高速连拍,全高清甚至4K录制的加入, 手机对ISP的处理性能要求越来越高。

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魅族MX3

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魅族MX3拍摄样张

  不少主打拍摄功能的厂商都在手机当中加入了独立ISP,例如魅族MX3就采用了富士通四通道ISP,官方宣称其传输速度提升两倍,能完美实现每秒25张连拍,使其拥有卓越的图像处理能力,综合拍摄性能相对于MX2来讲有了较大的进步。

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MeituKiss手机

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MeituKiss手机

  主打自拍功能的MeituKiss手机,在全球范围内首次为前置摄像头配置了独立ISP芯片(图像信号处理器)。这款来自富士通的高端芯片有着出众的降低噪点和色彩还原能力,被广泛应用于数码相机等专业领域。

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OPPO Find 7拍摄的5000万像素照片

  市面上还有很多通过配备性能良好的ISP而提升拍摄性能的例子,例如近段时间热门的国产旗舰级手机OPPO Find 7,拥有强大的数据处理能力,它能通过算法能实现一张合成的5000万像素照片。iPhone 5S也是一个例子,通过A7处理器的加入,自动对焦提升了两倍,照片连拍的速度也更快。

  六、摄像头软件优化

  一部手机要拍出好照片,就要软硬兼备,正如市面上很多设备都配有 索尼的IMX135摄像头模块,但在实际拍摄上面,还是各厂家之间有较大的差距,所以摄像头软件优化对一部手机来讲也是非常重要的。在手机摄像头软件优化 方面,苹果是业界公认的标杆,其充分挖掘了摄像头的性能,优异的算法隐藏在“傻瓜式”拍摄界面的背后,让用户能够轻松地拍出好照片。

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iPhone 5S拍摄界面及其选项

  iPhone手机的拍摄界面简单,但能让每一个用户轻松上手,且其色彩的饱和度比较高,拍摄色彩丰富的物品时会显得非常讨好人眼。虽然简单容易上手,但在功能上面逊色于不少安卓阵营的对手。

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普通对焦(上图)测光对焦分离(下图)

  nubia Z5S号称手机当中的单反相机,其内置了不少一般手机少有的专业功能,当中可以称之为王牌的是测光与对焦分离功能,这让用户能够在光线复杂的环境下拍摄出更为明亮的照片,使其更为接近人眼真实所见。

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GALAXY S5拍摄界面

  三星GALAXY S系列的拍摄软件出了名的功能多,而在新一代的旗舰机型GALAXY S5上面,多了选择性对焦功能,这个软件能够在拍摄50cm距离以外的物体时,一键完成多种对焦点选择,带来不同的画面。它的原理是相机预先拍摄一张泛焦 的照片,然后通过后期处理,通过选择对焦点的不同实现局部虚化,有一定的趣味性。

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诺基亚Lumia 1020的拍摄界面

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诺基亚Lumia 1020的拍摄选项

  自从塞班时代已经注重手机拍摄功能的诺基亚,在手机拍摄领域有一定的造诣,其不少Windows Phone 8手机拥有特色的专业拍摄功能。相机软件创新性地通过类似转盘的方式让用户能够快速进行设置,设置界面非常直观,用户自己设置的参数一目了然。总的来讲, 虽然手机拍摄的功能越来越花俏,但手机拍摄的宗旨是随拍,一部相机软件优化良好的手机,最重要的是能让用户在打开拍照界面后最短时间内拍摄到满意的照片。

  七、闪光灯

  手机上面的闪光灯,主要分为氙气灯与LED灯两种,因为LED闪光灯的功耗较低,且体积较少符合手机变薄的趋势,在手机上面广泛应用。在市场竞争的驱动下,闪光灯已经由数量的竞争走向质量的竞争,不再单只强调配备多少颗闪光灯。

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色温LED闪光灯

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iPhone5S闪光灯开

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iPhone 5闪光灯开

  以HTC M8和iPhone 5S为代表的双色温LED闪光灯开始出现,这样的闪光灯能根据环境的需要调节两灯发光的强度,以达到更为接近自然的效果,做到了强度比单闪光灯强,色温比 普通双闪光灯更为准确,总体来讲有着较好的实用性,相信这些解决方案会在日后广泛应用。另外,据说即将发布的Vivo Xshot也将会采用特别的闪光灯解决方案,至于是创新性的还是采用类似HTC M8和iPhone 5S的双色温闪光灯方案还有待公布,大家可以继续留意Pconline手机频道。

  八、镜片:多多益善

  镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件,就如同我们的眼睛一样,人类的眼睛有视网膜,那么镜头呢?镜头通常由由几片透镜组成,光线信号通过时,镜片会层层过滤杂光,因此,镜片越多其过滤掉的杂光也就越多,事物的还原性也就越好。

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OPPO Find 5采用5P镜头

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OPPO N1采用6P镜头

  按照标准的称呼,如果镜头由5层塑料镜片组成我们就称其为5P(Plastic)镜头,而如果镜头由4层塑料(Plastic)镜片+1层玻璃镜片(glass)组成,我们就应当称其为4P1G镜头。不过现在行业却是统一的称呼这些都为5P镜头。

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OPPO Find 5 拍摄样张

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OPPO N1拍摄样张

  以OPPO的两款机型为例,OPPO Find 5与OPPO N1两款手机分别采用的是5P镜头与6P镜头。这样利用同个品牌的手机进行对比就比较容易的发现5P镜头与6P镜头的差异了。从原图中我们可以看到 Find 5的色彩没有N1的色彩鲜艳,其所过滤的杂色没有N1多,因此,在手机镜头方面,6P镜头相较于5P来说,理论上来说,能够使画面更加纯净,成像更加真 实。

  九、评测总结

  通过文章当中像素与清晰度的关系、传感器的重要性、镜头是否越多越好、大光圈镜头、相机的大脑ISP、摄像头软件优化、闪光灯与手机镜头这8大方面的解析,相信大家都会对如今手机摄像头的发展有更多的了解,而接下来应该如何去选购拍照手机呢?

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手机拍摄的时代在快速进步

  小编认为应该选自己用起来最为有感觉的那一台,喜欢玩摄影的人可能喜欢功能较多自定义选项丰富的产品,而那些只是利用照片跟朋友进行互动分享的消费者, 可能更喜欢操作便利简单的机型,毕竟手机拍摄享受的是随拍的欢乐,别人能拍出的效果自己不一定能拍出来,摄像头配置与自己使用最终拍摄出来的效果不一定成 正比,所以适合自己才是最好的,希望本文能对大家在选购手机的时候提供帮助,也祝愿大家能找到适合自己的产品。

关键字:手机  摄像头

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2014/0430/article_7377.html
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