华为|让光线随心所用!一文读懂智能手机的可变光圈技术!( 三 )



Lumia的方案计算量大 , 背景虚化较浅 , 在拍摄人像时在等效24mm端虚化的效果很一般 。 Android手机的双摄虚化对成像算法要求很高 , 高斯模糊所带来的虚化可能不太自然 , 在某些场景下还会出现抠图错误 , 物体边缘处理翻车的“事故” 。

随时拍照随时调
随着智能手机搭载处理器AI算力的不断提升 , 以及相关成像算法的不断成熟 , 绝大多数新款手机都能在相机APP里直接调整光圈大小 , 在拍摄预览时就能随心调节景深效果 , 按下快门后直接生成满意的作品 , 随时拍照随时调 , 甚至不需要第二颗镜头的参与 。
类似功能有些品牌集成在了专业模式中 , 还有一些则放在了人像模式下 , 很多新品甚至依靠前置单摄就能录制景深虚化的人物视频 , 在算法的加持下一切皆有可能 。

然而 , 这种在相机APP调节的光圈并非镜头的物理光圈 , 准确来说应该算是电子光圈 , 依靠多帧合成的方式 , 来实现小光圈长曝光的拍摄效果 。
大家可以尝试一下 , 在相同的取景范围里 , 使用手机的电子光圈分别在F/1.6和F/16状态下拍一张照片 , 你会发现两张照片的曝光是相同的 , 其中的差别只是背景虚化的程度不同而已 。
而且这个虚化效果也没有单反大光圈镜头拍出的自然 , 有无瑕疵全靠镜头本身的素质以及AI成像算法 。
俗话说 , 打铁还得自身硬 , 想让手机可以完美适配光亮和昏暗的场景 , 拍出最佳景深的照片 , 还是需要手机镜头处于最合适的光圈范围 。
如果手机镜头也能获得类似单反镜头的可调光圈功能 , 一切不就完美了吗?
回顾过去:可变光圈的发展史
华为认为 , 成熟的手机影像系统 , 包含软、硬件多维 , 需要构筑“光(光学设计)、机(机械结构)、电(光电转换)、算(图像算法)”四大技术底座 。 华为Mate50系列首发的十档可变光圈镜头 , 就属于对其中的光学设计升级 。
不过 , 可变光圈可不是华为的首发 , 早在13年前可变光圈就已经在手机领域出现了 。
诺基亚首发可变光圈
在手机历史上 , 第一次引入可变光圈设计的产品 , 还要数诺基亚在2009年推出的N86 , 不仅配备了机械快门(最高 1/1000s) , 还提供了F2.4、F3.2、F4.8三档可以自动调节的光圈 , 无法手动切换 。
N86之所以加入可变光圈设计 , 是为了中和最高1/1000s的机械快门 , 避免强光下不会过曝 。

Android手机的接力赛
继诺基亚N86 , 可变光圈在手机领域的第二次露面已经是8年后 。
2017年底 , 三星发布的心系天下W2018 , 以及2019年初发布的Galaxy S9/S9+系列手机的主摄就都具备F/1.5和F/2.4两档可变光圈 , 通过巧妙的设计实现了物理光圈自由切换 。

在自动模式下 , 光线充足时会启用F/2.4光圈 , 拍摄出清晰锐利的画面 , 防止在大光圈下出现光线晕染的情况 , 还原真实的画面色彩 。 在低光场景中 , 光圈便会自动扩大到F/1.5 , 取景区域画面会感到亮度明显提高 。 微距或专业模式下可以手动切换成F/1.5光圈 , 可带来比软件实现的虚化更加真实细腻的景深效果 。

注意上方主摄的光圈大小变化
同样是2019年 , OPPO旗下的R17 Pro也主打可在F1.5和F2.4两档之间切换的“灵动光圈”功能 。 当环境光线昏暗 , R17 Pro的主摄可自动将光圈放大到F/1.5 , 在白天或光线明亮的环境 , 镜头光圈则会收缩到F/2.4 , 避免大光圈可能产生的边缘画质以及高光溢出的问题 。

可惜 , OPPO的灵动光圈在经历R17 Pro之后便“一世而终” , 三星的可变光圈在Galaxy S10系列之后也“退隐江湖” 。