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暗流涌动 2014年拍照手机回顾

色影无忌
梁爽
梁爽
2015-01-05

  自2012年诺基亚推出808 PureView后,手机的拍照功能逐渐成为重要卖点,随着智能手机拍照性能不断提升,普通消费者开始放下相机,拿起手机进行拍摄,反映到市场上便携数码相机慢慢被智能手机蚕食。

 

 

传感器

 

 

  到了2014年,上游硬件厂商索尼推出第二代堆栈式传感器IMX214,IMX214有效像素仍是1300万,相对于前一代的IMX135,采用了更先进的工艺,低光表现、功耗和拍照速度等方面都有提升,全高清1080P拍摄帧率从30帧每秒提高到了60帧每秒,增加了4K摄像(每秒30帧),并使用了最新的分区高动态范围曝光(SME-HDR)。

 

 

  有了新图像传感器,国内智能手机自然集体换装,一加、OPPO、vivo、华为(华为荣耀)、锤子、努比亚、小米等均在自家中高端产品上应用了这块新传感器。然而就像数码单反,同芯不同质,一套完整的影像系统,还涉及到镜头模组、影像处理器、图像算法等。这当中比较突出的是 vivo Xshot。vivo Xshot采用F1.8大光圈6P1300万像素摄像头,支持光学防抖,并配以双色温双LED闪光灯。

 

 

 

  与往年一味强调像素数不同,2014年以苹果为代表,更为强调单位像素尺寸,苹果iPone 6/iPone 6Plus依然是iPone4S以来的800万像素,1.5微米像素尺寸让图像传感器感光面积更充足,信噪比更低。我们知道手机讲究轻薄便携,有限的空间很难搭载大尺寸传感器,那么放缓提升像素,而追求像素质量不失为一个办法。

 

 

  如果想提高像素,就只能扩大传感器尺寸,比如魅族MX4Pro/MX4、索尼Xperia Z3,采用的IMX 220虽然有2070 万像素,但1/2.3 英寸的传感器尺寸使得单个像素面积依旧可达到1.2微米。然而他们与松下相比,简直是小巫见大巫。松下Lumix DMC-CM1采用1英寸2000万像素传感器,并配以等效28mm F.8徕卡镜头。1英寸的传感器在数码相机中与索尼黑卡系列相当,放到手机圈里,那只能用巨无霸来形容,说是手机中数码后背并不为过。此前诺基亚808 PureView也不过1/1.2英寸(Lumia 1020缩小至1/1.5英寸)

 

  总体来说,2014年智能手机图像传感器可分为三大类,1,受上游控制,随大流(IMX214);2,坚持自我,提升体验(苹果);3,另类大尺寸,成像相机化(松下)。

 


相位对焦

 

  除了画质是消费者最为关注的一点,提升用户体验成为今年各大厂商比拼的重点,作为拍摄工具,对焦性能显然是直接影响拍摄感受。大多厂商摒弃开环马达,改采用闭环马达(CLOSE-LOOP MOTOR),在对焦速度上进一步提升。

 

 

  三星在2013初推出的GALAXY S4首先搭载使用。随后,vivo的X3后置的800万摄像头也搭载了闭环式马达。闭环式马达功耗低、对焦精准度高、对焦速度快。然而闭环马达摄像头的制造工艺更为复杂、成本更高,生厂技术只掌握在少数厂家手里,进入2014年该技术已经成熟,国内厂商(如舜宇)已经量产。目前该技术已经在中高端智能手机中得到普及。

 

  就创新角度苹果和三星依然走在前列,苹果iPone 6/iPone 6Plus的800万像素iSight摄像头支持 Focus Pixels的全新传感器。官方解释“Focus Pixels”:得益于Apple设计的全新图像信号处理器,Focus Pixels可为传感器提供更多图像信息,带来更好更快的自动对焦。

 

  其实苹果的“Focus Pixels”与三星GALAXY S5内置的相位检测技术类似,利用图像传感器上一些像素进行相位检测提升对焦速度。这种技术在数码相机上早有应用,如今在智能手机上开始采用拍摄体验将进一步提升。

 

IMX230

192个自动对焦点

  从上文不难看出,智能手机摄像头很大程度随着上游厂商技术进步。2014年11月索尼又将Exmor RS CMOS影像传感器IMX230商品化。与IMX 220相比,IMX 230有效像素提升并不大,扔维持在2100万左右,然而它具备相位式自动对焦功能,能实现对快速移动目标的精准对焦。该传感器将从2015年4月起开始出货。按照IMX214套路,相信2015年中后期将有众多厂商使用该传感器,大尺寸(1/2.3英寸)、高像素(2100万)、高速对焦(相位检测)将成为主流拍照手机重要卖点。

 

新玩法

 

1.长曝光

 

 

  拍摄功能上各大厂商也努力突出自己的特色,努比亚以拍摄星空为特色,曝光时间长达1200秒,并支持星轨、星云、间隔连拍、光绘等一键化拍摄模式。

 

 2.合成高像素

 

OPPO Find 7样张

5000万像素

  OPPO Find 7搭载的PI 2.0技术通过从连续十张照片中抽取最好部分,合成一张5000万像素超高清照片。最新推出的OPPO N3的PI2.0+更进一步,通过多帧超采样技术,可拍出6400万像素的超高清照片。这种多张合成高像素的技术,在数码相机中也有应用,比如哈苏H5D-200C MS具备的Multi-Shot多重拍摄功能,最高可以将6张5000万像素图片合成一张2亿像素的图片。当然OPPO可能是通过算法合成的,而哈苏是硬件上进行像素位移进行合成。

 


3.盲拍

 

 

  2014年锤子科技Smartisan T1搭载一项有趣的功能,称为“快速抢拍”,用户无需点亮屏幕,挤压手机两侧的按键就能够迅速调出相机应用,Smartisan T1 的镜头将记录下你松开按键的一刻。与之类似,vivo推出的Xshot也搭载了“Quick shot 急速盲拍”功能,在黑屏的状态下,长按或者双击拍照键,直接拍照。

 

 

  此类盲拍功能利用超焦距的原理,所谓超焦距指对焦在远处的某一点,使得景深的另一极端恰为”无限远“,则由"无限远"(∞)到景深范围内最近的摄影距离,称为“超焦距离”。若先将焦点设为超焦距离,则由超焦距离的一半开始,到无限远处,都落在景深范围之内。由于镜头的后景深比较大,人们称对焦点以后的能清晰成像的距离为超焦距。以前的傻瓜相机一般就利用了超焦距,利用短焦镜头在一定距离之后的景物都能比较清晰成像的特点,省去对焦功能。该特点恰恰适合目前的手机镜头,手机的传感器往往比较小,镜头物理焦距很短,这样就可以利用这样的方法进行盲拍。锤子和vivo主要是操作方法上有一些差别。


4.电动旋转镜头

 

 

  2013年OPPO推出首款配备旋转摄像头的智能手机N1,此后N系列就以旋转摄像头为特色,2014年发布的N3则采用电动旋转镜头。如果说以前N系列手机是“手动挡”,那么N3就是“手自一体”。既然镜头可以自动旋转,配套的新功能自然也更多。

 

 

  旋转摄像头搭配智能追踪。智能锁定拍照目标,摄像头可以自动追踪,并进行拍摄;自动全景通过自动旋转摄像头,拍下宽画幅影像。

 

 

5.双镜头

 

  提到双镜头,我们首先想到的是HTC One(M8),该手机背面搭载上下两个摄像头,上方为景深相机镜头,在拍照时对视野内的事物进行景深记录,收集拍摄过程中的深度数据。这样可以实现类似光场相机的先拍照后对焦(Ufocus)。此外,双镜头还是3D立体相机,Dimention可以简单翻动手机,从不同角度看到3D立体效果的画面。

 

 

  2014年HTC又推出HTC One(M8 EYE)。同样采用上下双镜头设计,除了景深探测镜头,成像主摄像头提升至1300万像素,新的双镜头3D立体相机,画质解析能力更好。

 

 

 

  国内厂商华为荣耀在2014年年末也推出后置平行双镜头的荣耀6Plus,与HTC不同,荣耀6Plus两颗800万像素摄像头同时捕捉画面,具备0.1秒快速对焦和记录全景深信息的能力,成像分辨率可达1300万像素。该双镜头支持F0.95-F16光圈调节,可获得背景虚化程度不同的新照片。对焦方面利用双镜头和物体之间三角测距原理,配合闭环马达实现高速对焦。


总结

 

 

  2014年,对于智能手机拍照性能,应该说是一个“暗流涌动”的阶段,虽然没有出现用户期待的集体爆发,但逐渐走向成熟,在硬件革新的同时提供更多提升体验的功能,可以说现在的手机拍摄花样繁多。2015年主流产品会随着新的硬件(IMX230)推出而武装上新的功能,而个别厂商则会拿出更有冲击力的产品,譬如微软的Lumia 1020后续机、索尼采用曲面传感器的智能手机等,总之,我们拭目以待。

 

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