1+1更好? 由華為P9看雙鏡頭設(shè)計(jì)發(fā)展史(5)

2016-05-09 08:16:08 來源:中關(guān)村在線作者:高君義 人氣: 次閱讀 632 條評論

雙鏡頭設(shè)計(jì),這個(gè)早在膠片時(shí)代就已經(jīng)被漸漸淘汰的設(shè)計(jì)在如今的數(shù)碼時(shí)代再次被大家想起,并應(yīng)用到了新一代手機(jī)的影像輸出方案中。這種設(shè)計(jì)是不是能達(dá)到1+1>2的效果呢?這次,我們就來跟大家好好聊一聊雙攝像頭設(shè)計(jì)。...

究緣由體積受限提升畫質(zhì)新手段

從相機(jī)發(fā)展的歷史來看,雙鏡頭已經(jīng)成為一種過時(shí)的設(shè)計(jì)。那么這種設(shè)計(jì)為何如今成為了手機(jī)拍照解決方案的新寵呢?說起來,其最大價(jià)值反而在于其在相機(jī)上的短板――體積控制上。真可謂是敗也雙鏡頭,成也雙鏡頭。

1+1更好? 由華為P9看雙鏡頭設(shè)計(jì)發(fā)展史
手機(jī)雙攝像頭的設(shè)計(jì),可以說是一種體積限制下的畫質(zhì)提升方案,也可以說是一種另類的超采樣

不同于相機(jī)的發(fā)展,手機(jī)拍照系統(tǒng)的畫質(zhì)提升面臨一個(gè)最大瓶頸――攝像頭體積。這里與其說是體積,其實(shí)更準(zhǔn)確地說應(yīng)該是傳感器+鏡頭的厚度總和。智能手機(jī)受限于便攜性和消費(fèi)者的選購趨勢,其整體厚度有著相當(dāng)苛刻的限制。這就造成了手機(jī)的成像發(fā)展必然會受其制約。

1+1更好? 由華為P9看雙鏡頭設(shè)計(jì)發(fā)展史
松下CM1雖然擁有傲人的1英寸傳感器,但是其可怕的機(jī)身厚度讓其很難成為市場的主流

正是這種厚度上的限制,一方面限制了鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì),另一方面實(shí)際上也限制了手機(jī)可以使用的圖像傳感器畫幅尺寸(傳感器畫幅越大,鏡頭體積越大。同理,鏡頭體積的限制也帶來了傳感器畫幅的限制)。在如今常規(guī)尺寸的手機(jī)上,使用1/2.3"的傳感器已經(jīng)可以說是一個(gè)極限了(松下的CM1是一個(gè)特例,但是其厚度也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通智能手機(jī)了,拿iPhone來對比,其機(jī)身厚度是iPhone的2倍,鏡頭部分更是達(dá)到了3倍……),大圖像傳感器帶來的手機(jī)厚度增加已經(jīng)讓不少人望而卻步,因此很難讓手機(jī)采用更大的傳感器來提升畫質(zhì)。

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在鏡頭尺寸已經(jīng)限定的前提下,多攝像頭成為提升畫質(zhì)的手段

因此,手機(jī)的圖像解決方案想到了攝像頭1+1的方案。雙攝像頭同時(shí)記錄同一區(qū)域的場景信息,顯然要比一個(gè)攝像頭記錄的訊息要更多(例如黑白+彩色的雙攝像頭設(shè)計(jì),分工更明確)。采用水平橫置雙攝像頭的設(shè)計(jì),可以在不改變機(jī)身厚度的同時(shí)來增強(qiáng)拍攝畫質(zhì)。

這點(diǎn)手機(jī)就不同于相機(jī)設(shè)計(jì),因?yàn)槭謾C(jī)使用的傳感器尺寸小,手機(jī)有一整個(gè)機(jī)背空間可以用于放置更多的攝像頭而不會造成整體體積的增加。而相機(jī)則因?yàn)槌上裣駡龃蟮脑?,不可能在同一機(jī)身上放置雙鏡頭??梢姴煌脑O(shè)計(jì)條件,也造就了不同的設(shè)計(jì)模式。

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甚至還有更極端的16攝像頭版本Light16

那么多攝像頭能帶來什么好處呢?筆者認(rèn)為,在相同技術(shù)工藝和畫幅相同的前提下,更多攝像頭拍攝后合成的照片顯然質(zhì)量要比單攝像頭畫質(zhì)來的要更好。雙攝像頭記錄了更多訊息,其可以理解為一種另類的超采樣模式,多次的圖像采樣顯然要比一次采樣來的更好。

1+1更好? 由華為P9看雙鏡頭設(shè)計(jì)發(fā)展史
多鏡頭設(shè)計(jì)對于相機(jī)領(lǐng)域而言已經(jīng)是過時(shí)的設(shè)計(jì)了,面對越來越大的傳感器畫幅,解決單一傳感器所需鏡頭的體積都是個(gè)大問題,更不用說多個(gè)鏡頭了。

1+1更好? 由華為P9看雙鏡頭設(shè)計(jì)發(fā)展史
相機(jī)如今完全無需考慮多鏡頭設(shè)計(jì),畫幅面積的巨大差距使得手機(jī)即便有再多的攝像頭其畫質(zhì)也是被更大畫幅的相機(jī)吊打的命。可見:多傳感器優(yōu)勢僅限于同級別傳感器,面對更大畫幅是沒什么效果的。

那么為何相機(jī)并未采用這一設(shè)計(jì)呢?原因也很簡單,更大更好這一原則在畫質(zhì)表現(xiàn)上無論如何還是會秒殺小傳感器的數(shù)量優(yōu)勢(可以理解為質(zhì)變大于量變)。如全畫幅傳感器的性能優(yōu)勢使得其在成像畫質(zhì)方面可以輕松戰(zhàn)勝1英寸或者更小尺寸傳感器的性能表現(xiàn)。就更不用說更大尺寸的中畫幅傳感器在性能上的優(yōu)勢了。此外,也如我們之前所說,相機(jī)的大尺寸傳感器需要更大像場的鏡頭來適配,從如今無反/微單發(fā)展的瓶就可以看到,單鏡頭尺寸都是個(gè)大問題,更不用說更多的鏡頭了。而手機(jī)則是在限定了傳感器尺寸上限的情況下尋求提升畫質(zhì)的解決辦法,這時(shí)多鏡頭設(shè)計(jì)就成了一種很好的選擇。

1+1更好? 由華為P9看雙鏡頭設(shè)計(jì)發(fā)展史
筆者相信,未來雙鏡頭設(shè)計(jì)會是高端手機(jī)的拍照解決方案主流趨勢,尤其是解決變焦畫質(zhì)損失方面,雙鏡頭的確是很好的解決辦法。

最后我們來簡單總結(jié)下雙鏡頭設(shè)計(jì)的發(fā)展,就相機(jī)領(lǐng)域而言,由于雙鏡頭設(shè)計(jì)就大尺寸傳感器而言體積增加過于龐大,相對于其他結(jié)構(gòu)也缺乏性能優(yōu)勢,因此可以說從膠片時(shí)代單反結(jié)構(gòu)崛起后,就已經(jīng)宣告了雙鏡頭結(jié)構(gòu)退出了歷史舞臺。對于現(xiàn)在的數(shù)碼影像設(shè)備而言,其只能在專業(yè)的3D拍攝領(lǐng)域稍有發(fā)揮,對普通消費(fèi)級用戶而言意義不大。

而對于手機(jī)的拍照系統(tǒng)而言,體積的限制正巧成為了雙鏡頭(準(zhǔn)確說是雙攝像頭)發(fā)展的契機(jī)。如今各大手機(jī)廠商也在尋求更好的畫質(zhì)表現(xiàn),除了ISP優(yōu)化,使用更好的傳感器外,多鏡頭的設(shè)計(jì)的確帶來了一種新選擇。雙鏡頭會否成為未來手機(jī)攝像頭的一個(gè)發(fā)展趨勢呢?筆者認(rèn)為,在旗艦級智能手機(jī)上,我們很可能見到越來越多這樣的設(shè)計(jì)。雙鏡頭的兩條發(fā)展方向都有潛力可挖,一種是類似華為P9的雙攝像頭設(shè)計(jì),以一種另類超采樣的方式來獲得更高的畫質(zhì);另一種類似LGG5這樣的雙焦距設(shè)計(jì),很可能成為手機(jī)在保持輕薄化的同時(shí)解決光學(xué)變焦的最好途徑。未來手機(jī)的畫質(zhì)水平能提升到怎樣的水平,也的確是值得讓人期待。

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