手機攝像產業趨勢 多攝/TOF/高倍變焦或成風口

　　從第一臺帶有攝像頭的手機誕生開始，短短的十幾年內手機攝像技術得到了質的飛躍。防抖、暗光高清、HDR已成手機標配，隨著智能雙攝、智能場景拍攝等AI拍照功能加入，使得手機攝像技術的對標也直指單反。市場的激烈競爭，使得手機廠商自然不會放過每一次技術革新帶來的巨變。隨之而來，作為產業上游——手機攝像產業又會面臨怎么樣的洗牌和迭代故事?

　　2009-2012單攝像素的追求與3D內容雙攝的嘗試

　　早期單攝像頭手機時代，手機在拍照方面還是以單純的提高圖像分辨率為主，在普通大眾眼里，“手機像素越高，拍照效果越好”，手機圖像傳感器的分辨率從早期的30萬像素一路飆升到千萬像素以上，手機拍照也就逐漸取代了卡片相機，這一階段隨著2012年Nokia 推出高達4100萬像素808 PureView手機而達到高潮。

　　由于手機本身追求輕薄化的外觀，硬件的限制導致單純提高分辨率并不能夠有效提升拍攝質量，因為兩千萬的像素已經接近手機圖像傳感器成像的極限，故當前手機拍攝都鎖定在800-2000萬像素之間。

　　2011年，3D概念非常流行，比如3D電影、3D電視，當時在手機領域大紅大紫的HTC想成為第一個吃螃蟹的廠商，推出了3D手機HTC EVO 3D，后置500萬+500萬像素彩色相機，主要用來拍攝3D照片和3D視頻，實現裸眼3D效果。LG、夏普也隨之推出類似功能。不過，由于當時的3D效果差強人意，并且實用性較差，3D視頻分享也不方便，這類手機嘗試也隨著3D熱潮退去。

　　回頭看，全球第一款真正意義的雙攝手機應該是鉑頓(大觀5)，這是由酷派在2014年8月推出的。 該手機后置RGB+RGB雙攝，拍攝人物主體銳利突出，背景虛化效果自然，該RGB+RGB雙攝方案得到了用戶和市場的認可，成為后來RGB+RGB的雙攝主流方案。另外，華為在那個年代，也開始在雙攝方面布局，不過華為早期嘗試的是另一種稱之為“拼接雙攝”的技術方案。2014年12月，華為推出了其第一款雙攝手機榮耀6 Plus，后置800萬+800萬像素RGB+RGB配置。這款雙攝手機主打的是低像素合成高像素，也就是兩個800萬像素鏡頭拼接合成一張1300萬像素照片，所以稱之為“拼接雙攝”。不過因為成像效果落后于同時代手機，且背景虛化時前景物體邊緣過度不自然，市場反應平平，因此華為也選擇了淡化這款手機，不再推出其下一代產品。

　　2015年8月，奇酷360推出 RGB+Mono旗艦版雙攝手機，也是全球首款采用RGB+Mono組合的手機。由于暗光成像效果出色，該雙攝組合后來也成為主流的雙攝配置，為后來該方案大規模普及奠定了基礎。 隨后，2016年4月華為也發布了采用RGB+Mono方案的雙攝手機P9。這款手機與徠卡合作開發，無論是光學水準、品控、鏡頭模組的打磨，還是后期軟件算法的調校都比較出色，能夠實現大光圈、黑白相片、徠卡德味的照片效果。市場反響不錯，因此之后華為大部分旗艦手機都選擇了RGB+Mono的雙攝配置。

　　安卓廠商的創新也進一步刺激了蘋果公司，2016年9月蘋果推出廣角+長焦(wide+tele)的iPhone 7 plus，該組合的目的是實現光學變焦。這其實是一種非常樸素的變焦思路：用兩個焦距不同的攝像頭搭配，寬視角的廣角鏡頭可以“看”的很廣，但是“看”不清遠處的物體，而窄視角的長焦鏡頭雖然“看”的范圍不大，但是“看”的更遠更清晰。廣角和長焦鏡頭組合搭配，在拍照時通過鏡頭切換和融合算法就能實現相對平滑的光學變焦。高像素的長焦鏡頭能保證廣角鏡頭因變焦而損失的圖像信息遠低于單攝像頭的數字變焦(假變焦)，從而得到較好的光學變焦體驗。此次iPhone 7 Plus的雙攝像頭升級是iPhone問世以來在攝像頭方面最大的一次改變。

　　算法公司與模組廠商是成就雙攝的主要功臣

　　算法公司對雙攝的發展起了非常大的促進作用，對行業起到最大作用是Linx、ArcSoft虹軟、Altek這三家公司。Linx因被蘋果公司收購而出名，蘋果雙攝基本采用該公司的軟硬件方案。ArcSoft虹軟則是2014年酷派RGB+RGB與2015年奇酷的RGB+MONO的背后雙攝算法提供方，當前各安卓手機的Wide+Tele方案主要也是該公司提供的解決方案， Altek則主要是早期給華為提供雙攝模組以及算法的供應商。

　　雙攝模組廠商主要有三星電機(SEMCO)、LG Innotek、舜宇(Sunny)、歐菲光(O-Film)、丘鈦(Q-Tech)、信利(Truly)、光寶(Liteon)。早期雙攝市場不明朗的時候，觀望徘徊是雙攝市場的主流，很多安卓手機廠商密切關注蘋果在雙攝方面的動向。保守的策略雖然暫時是安全的，但是也會錯失行業的歷史性機遇。這方面比較有進取心和定力的是大陸老牌模組廠舜宇光學(Sunny Optical)，率先在雙攝模組研發方面發力。依靠深厚的技術積淀，舜宇在2015年自研成功了AA設備，為2017年雙攝爆發積蓄好了技術和經驗，最早在雙攝模組領域站穩了腳跟，目前舜宇是大陸雙攝產業鏈中最受益的模組廠商。

　　單攝像頭手機時代，算法供應商與模組廠之間是獨立運作，不需要交流，廠商直接采購鏡頭，算法公司則直接在手機生產尾期進入調試成像效果，算法供應商在產業鏈中的話語權并不高。而在手機雙攝時代，手機產業鏈格局發生很大變化，算法供應商開始扮演重要的角色。這是因為手機雙攝軟硬件技術門檻都很高，首先需要模組廠制造出高精度高一致性的雙攝模組，和單攝相比制造難度成指數級上升，但是世界上沒有兩片完全相同的葉子，套用在雙攝模組上也同樣適用，由于制造工藝的誤差，兩顆攝像頭不可避免會在鏡頭參數和組裝精度有所不同，這就需要算法供應商的相機標定算法對誤差進行測量并后期修正。

　　在雙攝算法中，相機標定可以解決兩個相機生產過程中由于制造誤差產生的光軸不平行問題，同時校正由于廣角鏡頭造成的圖像畸變，是雙攝算法的基石。雙攝模組標定的幾個關鍵評價點是：1、標定精度高，這是雙攝算法基礎;2、標定速度快，對出貨量極大的手機來說時間就是金錢;3、標定方案簡單易用、可以快速部署;4、標定圖案物體尺寸小，方便工作站使用;5、標定方案魯棒性強，具有良好的容錯性，即使出現的偏差也不會對結果有大影響;6、兼容性強，適用于多種雙攝組合，可以重復利用。

　　雙攝模組一般分為共支架和共基板兩種，其中共支架方案組裝精度更高，而共基板的方案組裝精度低一些，成本也相對低。不過隨著模組廠組裝工藝的不斷改良和提升，兩種方案的精度差別逐漸縮小。此外，最近還有一種“無支架”的概念，所謂“無支架”并不是沒有支架，其本質就是繞開模組廠的封裝和標定，手機廠商把兩顆單獨的鏡頭直接放置在手機上。這種方式雖然看似節省了部分模組封裝的成本，但存在一定的隱患，其一，手機在售后維修過程中，兩顆相機很可能發生移動，如果沒有專業的人員和特有的標定工具進行重新校準，很可能會極大的影響雙攝成像效果，所以手機廠商必須要引進專業的維護人員及新的設備，這無疑增加了售后流程的復雜度和投入成本。其二，即便平時使用過程常見的摔碰、拆機等情況，無支架方案也比主流雙攝方案的手機更容易出現鏡頭錯位的情況，影響消費者的使用體驗，所以，目前這種無支架方案還僅僅在對成本敏感的部分低端機上使用。無支架方案的產生，主要出于手機廠商對成本的考量，雖然各主流算法公司都有在跟進，但前景如何還需市場進一步考驗。