本文來自泡泡網(wǎng)
華為P20系列的國行發(fā)布會剛剛結束。會上占時最長的就是對手機拍照能力的展現(xiàn)了。各種樣張和DxOMark“屠榜”目不暇接。P20 Pro/Mate RS瘋狂的萊卡三攝也是史無前例。以往不少其它廠商的手機也搭載過在當時獨樹一幟的相機。下面我就來帶大家回顧一下。
雙攝的最初形態(tài):三星SCH-B710、HTC EVO 3D等
三星在2007年4月發(fā)布了世界第一臺雙攝手機SCH-B710。但此雙攝的目的是3D拍照,和現(xiàn)在的雙攝原理不一樣。SCH-B710有著兩顆130W攝像頭和類似于任天堂3DS游戲機的3D顯示器。
首款雙攝手機:三星SCH-B710(圖片源自網(wǎng)絡)
鍵盤機時代后3D雙攝手機并沒有滅亡。比如2011年1月的HTC EVO 3D、同年2月的LG Optimus 3D和同年9月的夏普 SH-80F等。
HTC EVO 3D
LG Optimus 3D
這幾款3D雙攝機型都采用了類似的相機模組和3D顯示器。但是3D功能的雞肋并沒有讓這類手機流行起來。
高像素大傳感器:諾基亞808 PureView/Lumia 1020
諾基亞808 PureView和諾基亞Lumia 1020分別發(fā)布于2012年2月和2013年6月。
諾基亞808 PureView
808 PureView和Lumia 1020都具備了4100W像素、蔡司認證鏡頭、氙氣閃光燈和機械快門。其中808的傳感器尺寸為1/1.2英寸,光圈為f/2.4,像素大小為1.4μm。1020的傳感器尺寸為1/1.5英寸,光圈為f/2.2,像素大小為1.12μm,并具備光學防抖(OIS)。
諾基亞Lumia 1020
大傳感器尺寸和像素數(shù)量讓808和1020具備了超采樣技術。該技術允許相機把多像素合成一個,提高解析度、減少噪點。也可以獲得比普通數(shù)碼變焦更清晰的放大。
傳感器尺寸大小對比,一般手機都是最小的那兩個(圖片源于PhoneArena)
但是好的相機并不能掩蓋手機其它方面的缺點,尤其是毫無競爭力的操作系統(tǒng)。銷量也證明了這一點。不是所有人都有一顆“攝影師的心”,大多數(shù)消費者只想要個好用的手機而已,拍照幾乎永遠是第二考慮因素。
世界最大傳感器:松下Lumix CM1
2014年9月發(fā)布的松下Lumix CM1用高達1英寸的傳感器尺寸超越了諾基亞808 PureView,成為了目前相機傳感器尺寸最大的手機。
Lumix CM1的相機參數(shù)為2010W像素、1英寸傳感器、f/2.8光圈、萊卡DC ELMARIT鏡頭和機械+電子快門。
硬件虛化非常給力(圖片源于9to5Google)
得益于變態(tài)相機硬件,Lumix CM1可以拍出硬件虛化照片,不需要軟件算法修圖。然而在隨手就拍的使用場景下,Lumix CM1并不比同期的iPhone 6等傳統(tǒng)手機強多少。在動態(tài)范圍這一項還不如別人。
部分相機界面(截圖源于DP REVIEW)
松下官網(wǎng)稱CM1為相機
Lumix CM1的優(yōu)勢是手機上前所未見的手動模式,以及RAW格式輸出。從松下自己對Lumix CM1的稱呼不難看出,Lumix CM1的目標用戶只包括攝影發(fā)燒友。
UltraPixel技術:HTC One M7/M8/M9/M9+
808 PureView、Lumia 1020和Lumix CM1是相機好、其它方面差的典型代表。2013年3月發(fā)布的HTC One M7則完全相反。
HTC One M7
M7采用了一顆400W像素、像素大小2.0μm的攝像頭。一般手機都是1000W+像素和1到1.5μm像素大小。HTC稱UltraPixel技術能讓手機的暗光拍攝性能大增。但是除了這一點UltraPixel并無其它優(yōu)勢。再加上之后大量M7用戶遇到的暗光拍攝紫/紅光Bug,UltraPixel在3年之后就被拋棄。
最后的UltraPixel手機是HTC One M8和HTC One M9系列。其中M9系列只在前置攝像頭使用了UltraPixel。
HTC One M8
HTC One M9+
軟件雙攝虛化的首次嘗試:HTC One M8/M9+
除了上面提到的UltraPixel攝像頭,2014年發(fā)布的HTC One M8背面還有第二顆攝像頭——200W像素景深攝像頭。之后的M9+也是雙攝,但卻采用了傳統(tǒng)的2000W攝像頭+200W景深攝像頭。雙攝的結合帶來了目前非常流行的虛化效果。雖然以現(xiàn)在的標準其虛化只能算一般,但不得不佩服HTC的預見力。
HTC One M8雙攝虛化樣張
10倍光學變焦:三星Galaxy Zoom系列
2013年6月發(fā)布的Galaxy S4 Zoom的相機參數(shù)為1600萬像素、1/2.33英寸傳感器尺寸、10倍光學變焦、光學防抖和氙氣閃光燈。其中10倍光學變焦是手機之最。
但正是因為10倍光學變焦,該機鏡頭處厚度高達27毫米。開啟光學變焦后還會更厚,外觀就是一臺數(shù)碼相機。
這是手機,不是相機
“通話相機”三星Galaxy S4 Zoom并沒有得到大眾市場的認可。遠不如傳統(tǒng)手機便攜和拍照性能差于真正相機的缺點注定了它的命運。三星也在推出了繼任者Galaxy K Zoom之后放棄了伸縮鏡頭手機。
熱成像雙攝:CAT S60
終于輪到了CAT S60,有著史上最與眾不同相機的手機。CAT S60由Caterpillar研發(fā)與生產(chǎn)。Caterpillar的主要經(jīng)營范圍包括機械、工程、金融和保險。但最讓它出名的還是重型機械。CAT S60就好比是手機中的“重型機械”。
圖片源于Android Police
CAT S60的雙攝由1300W傳統(tǒng)相機和FLIR熱成像相機組成。熱成像相機的溫度探測范圍是負20攝氏度到120攝氏度,熱成像相機“射程”是30米。
圖片源于Android Police
圖片源于網(wǎng)絡
除此之外CAT S60還具備1.8M防摔和5M防水,符合該機的“特種三防機”定位。
潛望式光學變焦:華碩ZenFone Zoom
傳統(tǒng)光學變焦模組會極大地增加機身厚度,所以潛望式光學變焦就被提上了日程。CES 2015上發(fā)布的華碩ZenFone Zoom就采用了該技術。
ZenFone Zoom采用了HOYA的10鏡片潛望式結構,提供了等效焦距范圍為28到84毫米的3倍光學變焦。而且機身最厚處僅為11毫米。
但除了3倍光學變焦,ZoneFone Zoom的相機表型平平,其它方面也一般。很快就被市場遺忘。
世界首款三攝:聯(lián)想PHAB 2 Pro
2016年11月上市的聯(lián)想PHAB 2 Pro是世界上首部3攝手機,也是首部基于谷歌Tango平臺的AR(增強現(xiàn)實)手機。該機背部除了一顆常規(guī)的1600W攝像頭,還有一顆景深攝像頭和一顆動態(tài)追蹤/魚眼攝像頭。
圖片源于Your Tech Explained
使用AR APP(圖片源于網(wǎng)絡)
PHAB 2 Pro三攝的目的是為了支持精準的AR性能,并不是為了提高拍照。加上手機本身的不足和谷歌Tango的失敗,PHAB 2 Pro的三攝成了過眼云煙。
萊卡雙攝:華為P9系列
前面提到的3D拍照手機和HTC One M8/M9+都比華為更早使用雙攝,但它們的雙攝都沒能引領市場。而P9系列奠定了之后華為手機雙攝的基礎,也給近幾年雙攝的爆炸式發(fā)展開了個好頭。
從技術層面來講,華為P9系列則是首部全面提高了拍照性能的雙攝手機。
P9系列有兩顆1200W后置攝像頭,一顆彩色,一顆黑白。配合萊卡調教,兩顆攝像頭同時保證了色彩和細節(jié)。
960fps和4K HDR視頻錄制:索尼Xperia XZ系列
2017年2月發(fā)布的索尼Xperia XZ Premium和XZs是世界首兩款可以錄制960fps慢動作視頻的手機。到了2018年2月,Xperia XZ2系列發(fā)布,這次960fps的視頻錄制分辨率從之前的720P上升到了1080P,是目前最高。
索尼Xperia XZ Premium
除了960fps,Xperia XZ2系列還能錄制4K HDR視頻,在手機界前無古人。
索尼Xperia XZ2
雖然索尼Xperia XZ系列960fps的易用性不如競爭對手,而且99.9%的用戶都不會使用4K HDR視頻錄制。但索尼追求極限的精神值得鼓勵。越來越多旗艦機開始采用960fps視頻錄制也從側面肯定了索尼的努力。
變態(tài)算法和獨立相機芯片:谷歌Pixel 2系列
如果不是看到實際表現(xiàn),大多數(shù)人都不會相信一個來自谷歌的單攝手機能打敗一眾傳統(tǒng)大廠的雙攝,成為2017年最強拍照手機。這都要歸功于谷歌無與倫比的拍照算法和獨立拍照芯片。
后置單攝的谷歌Pixel 2系列
最直觀的例子就是Pixel 2的虛化模式和HDR+模式。Pixel 2系列的虛化算法是一種叫“DeepLab-v3+”的“語義圖像分割”模型。這套算法讓Pixel 2系列前后置相機的摳圖非常精準。
虛化算法介紹(圖片源于Google Research Blog)
HDR+在Nexus末代機型5X/6P就顯示了自己的實力。開啟HDR+時,按下一次快門手機會拍下最高10張照片,然后在這些照片中進行篩選組合,最終得到一張動態(tài)范圍好的讓人乍舌的成像。多虧了驍龍835和IPU的運算能力,Pixel 2系列的這一切動作都在讓人難以察覺的瞬間完成。
雖然沒到Pixel的水平,但Nexus 6P的HDR+依舊領先同時代產(chǎn)品
那么IPU是什么呢?IPU全稱為Google-designed Image Processing Unit,又稱Pixel Visual Core。是Pixel 2系列機型相機模組的獨立拍照芯片。芯片在去年12月份才被通過系統(tǒng)更新激活,要知道在激活前Pixel 2系列的相機就已經(jīng)是最強。
激活IPU后,HDR+可在第三方相機APP內使用。此外谷歌官方稱IPU將會使手機的HDR+成像速度變快5倍,同時把耗電量降到原來的10分之1。IPU和軟件算法的雙劍合璧是谷歌成功的關鍵,也成了其它廠商學習的對象。好消息是谷歌已經(jīng)開源了Pixel 2系列的虛化算法。
可變光圈:三星Galaxy S9+
三星W2018和Galaxy S9系列都搭載了可變光圈,其中的Galaxy S9系列后置主攝光圈能在f/1.5和f/2.4之間切換。在加強暗光拍攝進光量時,保持了光線充足時的畫面銳度。
三星Galaxy S9
三星是目前唯一一家有可變光圈手機的廠商,不知未來會不會有廠商跟進。
萊卡三攝:華為P20 Pro/Mate RS
最后就是華為P20 Pro/Mate RS的萊卡三攝。這兩款手機的后置相機參數(shù)可謂奢華,都采用了4000W主攝、1/1.73英寸傳感器和 f/1.8光圈;2000W副攝、1/2.78英寸傳感器和f/1.6光圈;800W長焦鏡頭,1/4.4英寸傳感器和f/2.4光圈。除了耀眼參數(shù),相機還支持AI防抖、3倍光學變焦和5倍三攝變焦等特色功能。
華為P20 Pro
其它的各種AI功能和相機算法就不在這提了,更詳細的解讀可以去看泡泡網(wǎng)的詳細評測和解析文章?傊痪湓捀艣rP20 Pro和Mate RS的相機:三攝、AI和頂級算法合力打造的最強拍照性能之一。
未來路在何方?
手機相機的發(fā)展史是一部與有限機身空間斗爭的歷史。狹小的空間讓手機始終無法具備專業(yè)相機的全面高性能。于是手機廠商就想盡各種方法另辟蹊徑,但前提是不能犧牲手機使用體驗。從上文提到過手機的銷量不難看出,只有相機好的手機賣不好。畢竟人們買的是手機,不是相機。對于普通消費者來說拍照能力優(yōu)先級永遠低于手機基本功能和體驗。
根據(jù)市場現(xiàn)狀分析,上文出現(xiàn)的各種設計中最有前途的是三攝和提高軟件算法。其次是可變光圈。然后是高像素、大傳感器尺寸。
和當初的華為P9系列一樣,P20 Pro/Mate RS的三攝再次邁出了引領行業(yè)的一步。盡管此時P20系列和Mate RS拍照性能已經(jīng)是頂尖水準,但依然有很大的優(yōu)化空間。相信再過一到兩年,算法更優(yōu)秀、結合可變光圈等技術的三攝手機就將會出現(xiàn)。