近几年手机的发展速度越来越快|手机上的摄像头越来越丑?

近几年手机的发展速度越来越快 , 除了不断提高的硬件配置 , 还有一个现象让很多人理解不能 , 那就是技能树越来越歪的摄像头 。
近几年手机的发展速度越来越快|手机上的摄像头越来越丑?
文章图片
比如这样式的
以前的手机 , 只在背后有一个安安静静的摄像头 , 一点也不出戏 。 而现在的手机 , “二饼”“三筒”甚至“浴霸”层出不穷 。 这些让手机变得越来越“丑”的摄像头到底有啥用呢?
近几年手机的发展速度越来越快|手机上的摄像头越来越丑?
文章图片
LightL1616摄数码相机 , 密恐的你怕了吗?|theverge.com双摄手机上的俩摄像头都是干啥的?
要解释三摄、四摄的原因 , 还得从双摄说起 。 虽然目前市面上支持双摄的手机五花八门 , 但绝大部分都是一个主摄像头搭配一个辅助摄像头 , 根据拍照侧重点不同 , 一般搭配方式有四种:
?彩色摄像头+黑白摄像头
?彩色摄像头+彩色(景深)摄像头
?彩色(广角)摄像头+彩色(长焦)摄像头
?彩色摄像头+深度摄像头
其中前三种是目前手机上最常见的搭配方式 。 这三种方式成像的本质是将两个摄像头拍摄的图片进行处理与叠加 , 从而达到不同的成像效果 。 为了图像处理的准确性 , 两张图片的差异不能太大 , 所以所有的双摄手机两个摄像头距离都很近 。
彩色摄像头+黑白摄像头:实现更清晰的夜景拍照 。
夜景条件下因为光线太暗 , 我们拍出来的照片经常是黑乎乎的一片 , 啥也看不清 。 想让夜景条件下拍摄的照片更加清晰 , 就需要增加进光量 , 增加进光量的方式有三种:增大光圈、延长曝光时间、提高ISO感光度 。 目前绝大多数手机上的光圈都是不可调节的 。 延长曝光时间虽然能增加进光量但会带来抖动的问题 , 虽然目前大多数手机厂商都配备了光学防抖功能 , 但光学防抖的能力毕竟是有限度的 。
数码相机本质上是光电转换 , 提高感光度 , 相当于在光信号变成电信号时乘一个倍数 , 电子噪音也可能会被当做正常信号记录下来 , 这样会增加照片上的噪点 , 使照片不清晰 。
当物理性增加进光量的方法在手机上遇到了瓶颈 , 就需要请出算法的力量了 。
在这里首先要引出一个概念:拜尔滤色镜(BayerFilter) 。 目前数码相机、扫描仪等设备的图像传感器大多使用它来制作彩色图像 。 我们使用彩色摄像头拍照时 , 自然光会被拜尔滤色镜过滤 , 经过一系列复杂的排列和算法 , 最终生成彩色图像 。 在这个过程中 , 光线是有损耗的 。 而黑白摄像头没有配备拜尔滤色镜 , 会让所有的光线都通过 , 获得更高的进光量 , 拍摄出来的图像更加清晰 , 细节保留的更多 。
夜景条件下 , 以清晰的黑白图像为基准与彩色图像融合 , 就能得到一张效果更好的照片 。
彩色摄像头+彩色(景深)摄像头 , 带来优美的背景虚化 。
景深是啥?我们拍照时 , 被拍摄的物体(焦点)前后景物有一段清晰的范围 , 这个前后范围就是景深 。 单反拍摄人像或特写时 , 虚化背景 , 突出被拍摄主体就是通过调节景深做到的 。
近几年手机的发展速度越来越快|手机上的摄像头越来越丑?
文章图片
背景虚化特写|作者供图
单反实现这一点是通过调节镜头光圈做到的 , 前边我们已经说过目前绝大多数手机上的光圈都是不可调节的 。 所以想要拍摄背景虚化的人像特写 , 在手机上又遇到瓶颈了 , 于是我们再次请出算法的力量 。
首先我们先做一个实验 , 闭上一只眼 , 左右手各拿一支笔 , 两支笔保持水平并且和眼睛等高 , 然后将两支笔笔尖对碰 。 是不是发现两支笔尖经常碰不到一起 , 但是如果两只眼睛都睁开 , 笔尖就总是能准确的碰到一起 。 这个实验用的是三角定位法 。 三角定位法是利用2台或以上的探测器在不同方位探测目标 , 然后利用三角几何原理确定目标的位置和距离 。