技術分析:單攝像頭是如何壓制雙攝軍團的?
根據國外專業相機測試機構DxOMark的手機拍照天梯,在所有得分超過85分的11款手機當中,沒有任何一款搭載了雙攝像頭。而排名最高的雙攝手機,是80分的華為P9,位列總榜第27位。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/340420.htm
換句話說,世界上拍照最好的手機,都是用單攝像頭成像的。
究竟這些單攝像頭手機有哪些黑科技,最終“團滅”了“雙攝軍團”呢?今天哥就來給屏幕前的你“科普”一下。瓜子板凳準備好,哥要開車啦!
(本文文字量較大,看完可能需要8-10分鐘,但文中干貨足以讓你去和小伙伴炫耀一番,請耐心看完~)
如今大多數都是通過光線入射到CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導體)上來完成的,而讓CMOS感應到外界的光線,需要一定的光通量,想要提高光通量,要么加大光的強度(外界光、光圈影響)、要么增加感光面積(CMOS規格)、要么延長曝光時間(防抖系統)。

Optical Image Stabilization(OIS,光學影像防抖)
顧名思義,其實就是我們常說的光學防抖,在DxOMark天梯榜超過85分的11款手機當中,有8款手機都搭載了OIS技術,足以見得這項技術在拍照中的重要性。

在日常拍攝時,手部輕微抖動幾乎是無法避免的事,由于手部抖動,會造成手機光路易位,讓照片發生抖動發虛。
但在光線充足時,由于傳感器無需長時間曝光,極其輕微的抖動可以通過算法忽略。
而到了夜晚或是光線不足的情況下,想要保證拍出的照片不是漆黑一片,就要延長手機的快門時間,但是快門時間越長,手部抖動對光路影響就越大,呈現出的照片就越容易發虛。
所以在攝影行業內,有個“安全快門”的概念,即最大快門時間小于=1/等效焦距(秒)。例如iPhone 7 Plus,等效焦距為31mm,其安全快門就是1/31s。但為了保證夜間成像質量,無光學防抖的iPhone快門被定在了1/17s,大于安全快門,于是在夜拍時只能依靠電子防抖補償,很容易發生抖動。
而有了光學防抖,通過鏡頭的浮動透鏡來糾正“光軸偏移”,其原理是通過鏡頭內的陀螺儀偵測到微小的移動,然后將信號傳至微處理器,處理器立即計算需要補償的位移量,然后通過補償鏡片組,根據鏡頭的抖動方向及位移量加以補償;從而有效的克服因相機的振動產生的影像模糊。

借助于這項技術,可以有效抵消“手抖”帶來的影響。因此,廠商可以延長“安全快門”的時間,例如蘋果、三星都將快門拉長至1/4s,保證了夜晚拍照的明亮與成片率。
當然光學防抖的加入也會帶來一些副作用,一方面是畫面邊緣的解析力下降較大,另一方面浮動鏡組占用的空間更大,所以很多搭載OIS的手機攝像頭“凸起”都十分感人。

Electrical Image Stabilization(EIS,電子影像防抖)
細心的你也許會發現,排名第一的谷歌Pixel手機并沒有搭載OIS光學防抖技術,那么這些手機靠什么來防抖呢?
靠EIS圖像優選,這是一個在OPPO R9s炒起來的新名詞,后被小米Note2發揚光大,雖然英文名聽起來高大上,其實翻譯過來就是電子防抖。
依靠軟件算法實現防抖的電子防抖歷來就有,最早被應用于電子相機的錄像模式之中:通過對畫面周圍四邊進行一定程度的裁切作為“緩沖帶”,對圖像的抖動進行相應的反向補償。
而到了相機成像方面,借助手機多幀合成成像算法的成熟運用,如今可以利用圖像序列中幀與幀之間的相關性,通過軟件算法對抖動的像素進行替換補償。而像Pixel這樣的旗艦機,則可以借助陀螺儀的的運動,對手機抖動引起的圖像序列抖動進行估計與補償算法。

說到底,Pixel使用的無非只是更高級的軟件算法,在硬件上,相比具有光學防抖的技術的手機并不具備優勢。那是什么讓Pixel脫穎而出?
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