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智慧化推動硬體升級 看手機攝像頭發展趨勢

拍照性能, 成為今年各大手機品牌推出新品的主打賣點。 而伴隨著華為, OPPO, 魅族, 小米等品牌旗艦與主力新品手機的面試, 手機攝像頭技術可以說在今年提升了一個大臺階。 而在硬體技術升級的背後, 是手機拍攝智慧化的全面升級。 這次, 咱們就來聊一聊現如今手機攝像頭技術發展的新趨勢。

性能飆升 國貨拉開手機攝影軍備競賽

新一代的智慧手機都紛紛將拍照作為自己的特色主打。 而幾款新手機也都紛紛將硬體設定提升到了全新的高度, 前有主打可變光圈和f/1.5鏡頭的三星S9, 之後有大底+三攝的華為P20 Pro, 再到後來的魅族15, 以及剛剛發佈的小米6X。 各款機型都是在攝像頭技術上下足了功夫。 而相較於之前最大的不同在於, 新一代手機的攝像頭硬體參數有了大幅度的提升。 可以說, 手機攝像頭的軍備競賽已經開始了。

大底化 1/1.7英寸CMOS參戰手機攝影

今年手機攝像頭技術的一大變化, 是採用了更大尺寸的CMOS來提升畫質。 1/1.7英寸級的CMOS如今成為手機攝像頭感測器的新選擇。 而更多手機也用上了1/2.3英寸級的感測器。 這些傳統卡片DC相機使用的感測器, 已經成為了新一代拍照手機的選擇。 顯然, 手機已經開始在從硬體參數上來淘汰傳統卡片相機了。

手機攝像頭的發展更加激進, 並且在硬體性能上進一步追趕相機的腳步

其中, 華為P20 Pro的1/1.73英寸CMOS更是成為在產的智慧手機中攝像頭感測器面積最大的一個。 大底化最大的優勢在於帶來了更大的感光面積。 在保持有效圖元數相同的前提下, 感測器畫幅增大可以提升單個圖元的面積, 從而有效提升畫質表現。

更大的感測器帶來了更大感光面積, 對提升畫質有著顯著幫助

其實提升畫幅來升級畫質的做法在相機領域已經非常常見了。 我們看著主流相機市場從早年的1/2.3英寸的時代, 逐漸過渡到如今1英寸, 甚至APS-C畫幅已經逐漸成為主力的新格局。 而高端相機領域也從最早的APS-C, 逐漸過渡到全畫幅, 再到如今向中畫幅擴展。 更大的感測器擁有更好的畫質, 這是最簡單暴力的有效升級方式。

在相機領域, 畫幅提升早已是各大廠商間競爭的有利手段

早年手機大底化是建立在犧牲手機厚度的基礎上的,而新一代手機則避免了這一點

當然,這不是我們第一次看到手機的大底化趨勢。但全新一代拍照手機的不同在於,新一代大底化的拍照手機做到了大底不影響機身厚度。不同於早年動輒機身厚度加倍來升級感測器的模式,如今的大底拍照手機也能做到和普通手機相同的機身尺寸。這其中很重要的一點在於手機攝像頭發展思路的變化。用電子化代替機械化(電子快門+固定光圈),大幅度降低了攝像頭的鏡頭部分體積。而這也將成為未來手機攝像頭技術發展的必然趨勢。

圖元數值飆升背後 用超採樣帶來高畫質

不只是畫幅的增加,新一代拍照手機的照片解析度也在越來越高。從去年的的前後兩千萬,到如今華為拿出的4000萬圖元攝像頭。手機拍照,如今也有了高圖元的可能。不同於早年手機依靠多張合成實現高圖元。新一代的手機高圖元是通過感測器的全新採樣技術(Quad Bayer)來實現的。而高圖元值外,更重要的是這種高圖元帶來的拍照超採樣的輸出方式,這或許將成為未來手機提升畫質的最好技術手段。

P20 Pro的1/1.73英寸感測器使用了最新的Quad Bayer技術,不僅底大,而且圖元高

新感測器技術的應用為手機攝像頭的發展帶來了新思路,Quad Bayer陣列讓感測器的實際物理圖元值達到了原來的4倍。華為P20 Pro的4000萬圖元模式實際上是Quad Bater的原始採樣資料,因此手機可以直接輸出4000萬的高圖元。但高圖元只是Quad Bayer技術的一個附贈產物,最重要的超採樣輸出1000萬圖元時帶來的畫質提升。

Quad Bayer技術現階段的應用,主要是照片的超採樣

得益于4000萬圖元的資訊採樣,超採樣壓縮輸出時能進一步提升每一個圖元的品質從而達到增強普通模式畫質的目的(類似視頻的超採樣技術)。實際上,4000萬全圖元輸出並不是P20 Pro畫質最大優勢所在,它的優勢在於超採樣後,當壓縮輸出到和其他手機攝像頭相同圖元級別的照片時,單圖元擁有更高的品質,從而有效提升畫質表現。

手機高圖元不再依靠多幀合成的方式,而是依靠全新的採樣模式來完成

新時代手機對高圖元的追求重點已經不在於高圖元本身,而是在於其高圖元拍攝後的超採樣結果。這種技術理念實際上是來自於攝像領域,而如今被手機用於拍照畫質的提升。高圖元的重要性在於其帶來的更為豐富的採樣資訊,通過這些圖元資訊合成壓縮後的超採樣照片,才是新一代高圖元技術的最重要核心。

受限於自己的小體積,手機在提升畫質方面遇到的困難實際比相機大得多。也正因如此,手機攝像頭開發一直在嘗試不同的技術來實現畫質的提升。而手機的高圖元從最早的為了圖元值而提升圖元,到如今為了畫質而提升圖元。這種轉變實際讓我們看到了手機攝像頭技術發展的成熟。

變焦、虛化、夜景降噪 多攝帶來更多思路

從單攝像頭到如今三攝像頭,如今多攝像頭設計已經成為手機攝像頭開發的首選。通過多攝像頭的設計,不同廠商以不同的思路來解決不同的問題。從最早的裸眼3D,到後來的虛化模擬,再到後來的變焦與暗光畫質提升。多攝像頭,帶來了手機攝影的更多可能。

三攝像頭的出現,是為了解決手機攝影的更多問題

可以說,雙攝像頭設計為手機攝像頭的技術發展帶來了新思路。如今,有彩色+黑白的雙攝,有主副攝像頭虛化雙攝,還有廣角+中焦的變焦雙攝。而華為的三攝,其實也是在雙攝理念上的一個延伸,2+1,實際上是實現了變焦雙攝+彩色黑白雙攝的目的。

多攝像頭設計帶來了更多手機攝影技術發展的可能

手機攝像頭的體積,不僅僅是限制了手機的拍照畫質,更是限制了手機的拍照功能。如何突破現有硬體的限制,這成為了手機攝像頭設計開發的重點所在。而多攝像頭,則是對這些問題的一個答案。而如今,通過多攝像頭,不同廠商提出了不同的應用效果,這也是多攝像頭帶來的更多技術發展空間。

早期的手機雙攝效果其實是相當辣眼睛的,但短短7年時間,雙攝技術就快速地成熟了起來

多攝像頭設計,實際上考驗的不僅僅是攝像頭的硬體水準,更是考驗廠商的軟體演算法與圖形處理能力。通過組合不同攝像頭間的資料資訊,來得到最終的成像效果。也正因如此,早期的雙攝手機其拍攝效果在如今看來是相當辣眼睛的。而手機多攝像頭的理念從出現到如今的成熟,不過短短7年時間。這種成熟速度,的確是讓人驚歎。

拍照智慧化 手機帶來的攝影革命

不同於相機發展的思路。手機廠商需要思考如何在有限的空間裡進一步提升畫質和拍攝效果,正是這種更為極端的苛刻要求,我們才看到了更多新技術的應用。大尺寸感測器,超採樣,再到AI演算法的升級,越來越多的新技術在手機背面的這片小區域裡,展示著與眾不同的精彩。

手機攝像頭的發展思路,已經脫離相機的發展模式了

隨著越來越多新一代拍照手機的問世,我們看到了手機攝像頭技術發展的成熟。而這種成熟最重要的一點,在於手機攝像頭的發展已經脫離了原本類似相機開發的模式並形成了自己的設計模式與思路。在攝影器材的發展之路上,手機已經和相機逐漸分道揚鑣了。

手機攝像頭的發展更強調智慧化

不同於相機發展以畫質為導向的設計思路。手機攝像頭的技術發展如今形成了以成像效果為導向的設計思路。因此,手機攝像頭的技術發展更強調智慧性。硬體的不斷升級,實際上是為了更好地輔助智慧性功能的實現。而這才是如今手機攝像頭技術不斷更新的真正動力所在。

高度智慧化,是手機為攝影帶來了的一場革命

硬體的進步,是技術發展的手段,而並非目的。手機攝像頭硬體的進步,帶來的是手機拍照功能多樣化的實現。如今的手機可以有虛化,可以有變焦,還可以有更好的畫質。而這,都在一台小小的手機上實現了。而更重要的是,這些操作都是手機代替用戶來完成操作的,使用者不再需要糾結於參數的調整,而只需要按下快門。高度智慧化帶來的易用性,是手機作為攝影器材所帶來的一大革命。

手機攝像頭的發展,實質更是攝影理念的一種回歸

手機攝像頭技術的發展,實質上也是拍攝器材於攝影理念的一種回歸。對攝影本質的思考,對攝影可能性的探索。這才是這些手機攝像頭技術開發人員更值得欽佩的地方。不同於相機對專業性的追求,手機為更多大眾提供了一種能更簡單拍攝出好看照片的可能,這是手機對攝影的一種真正革命性影響。這或許是更多相機廠商應該去學習和借鑒的。

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早年手機大底化是建立在犧牲手機厚度的基礎上的,而新一代手機則避免了這一點

當然,這不是我們第一次看到手機的大底化趨勢。但全新一代拍照手機的不同在於,新一代大底化的拍照手機做到了大底不影響機身厚度。不同於早年動輒機身厚度加倍來升級感測器的模式,如今的大底拍照手機也能做到和普通手機相同的機身尺寸。這其中很重要的一點在於手機攝像頭發展思路的變化。用電子化代替機械化(電子快門+固定光圈),大幅度降低了攝像頭的鏡頭部分體積。而這也將成為未來手機攝像頭技術發展的必然趨勢。

圖元數值飆升背後 用超採樣帶來高畫質

不只是畫幅的增加,新一代拍照手機的照片解析度也在越來越高。從去年的的前後兩千萬,到如今華為拿出的4000萬圖元攝像頭。手機拍照,如今也有了高圖元的可能。不同於早年手機依靠多張合成實現高圖元。新一代的手機高圖元是通過感測器的全新採樣技術(Quad Bayer)來實現的。而高圖元值外,更重要的是這種高圖元帶來的拍照超採樣的輸出方式,這或許將成為未來手機提升畫質的最好技術手段。

P20 Pro的1/1.73英寸感測器使用了最新的Quad Bayer技術,不僅底大,而且圖元高

新感測器技術的應用為手機攝像頭的發展帶來了新思路,Quad Bayer陣列讓感測器的實際物理圖元值達到了原來的4倍。華為P20 Pro的4000萬圖元模式實際上是Quad Bater的原始採樣資料,因此手機可以直接輸出4000萬的高圖元。但高圖元只是Quad Bayer技術的一個附贈產物,最重要的超採樣輸出1000萬圖元時帶來的畫質提升。

Quad Bayer技術現階段的應用,主要是照片的超採樣

得益于4000萬圖元的資訊採樣,超採樣壓縮輸出時能進一步提升每一個圖元的品質從而達到增強普通模式畫質的目的(類似視頻的超採樣技術)。實際上,4000萬全圖元輸出並不是P20 Pro畫質最大優勢所在,它的優勢在於超採樣後,當壓縮輸出到和其他手機攝像頭相同圖元級別的照片時,單圖元擁有更高的品質,從而有效提升畫質表現。

手機高圖元不再依靠多幀合成的方式,而是依靠全新的採樣模式來完成

新時代手機對高圖元的追求重點已經不在於高圖元本身,而是在於其高圖元拍攝後的超採樣結果。這種技術理念實際上是來自於攝像領域,而如今被手機用於拍照畫質的提升。高圖元的重要性在於其帶來的更為豐富的採樣資訊,通過這些圖元資訊合成壓縮後的超採樣照片,才是新一代高圖元技術的最重要核心。

受限於自己的小體積,手機在提升畫質方面遇到的困難實際比相機大得多。也正因如此,手機攝像頭開發一直在嘗試不同的技術來實現畫質的提升。而手機的高圖元從最早的為了圖元值而提升圖元,到如今為了畫質而提升圖元。這種轉變實際讓我們看到了手機攝像頭技術發展的成熟。

變焦、虛化、夜景降噪 多攝帶來更多思路

從單攝像頭到如今三攝像頭,如今多攝像頭設計已經成為手機攝像頭開發的首選。通過多攝像頭的設計,不同廠商以不同的思路來解決不同的問題。從最早的裸眼3D,到後來的虛化模擬,再到後來的變焦與暗光畫質提升。多攝像頭,帶來了手機攝影的更多可能。

三攝像頭的出現,是為了解決手機攝影的更多問題

可以說,雙攝像頭設計為手機攝像頭的技術發展帶來了新思路。如今,有彩色+黑白的雙攝,有主副攝像頭虛化雙攝,還有廣角+中焦的變焦雙攝。而華為的三攝,其實也是在雙攝理念上的一個延伸,2+1,實際上是實現了變焦雙攝+彩色黑白雙攝的目的。

多攝像頭設計帶來了更多手機攝影技術發展的可能

手機攝像頭的體積,不僅僅是限制了手機的拍照畫質,更是限制了手機的拍照功能。如何突破現有硬體的限制,這成為了手機攝像頭設計開發的重點所在。而多攝像頭,則是對這些問題的一個答案。而如今,通過多攝像頭,不同廠商提出了不同的應用效果,這也是多攝像頭帶來的更多技術發展空間。

早期的手機雙攝效果其實是相當辣眼睛的,但短短7年時間,雙攝技術就快速地成熟了起來

多攝像頭設計,實際上考驗的不僅僅是攝像頭的硬體水準,更是考驗廠商的軟體演算法與圖形處理能力。通過組合不同攝像頭間的資料資訊,來得到最終的成像效果。也正因如此,早期的雙攝手機其拍攝效果在如今看來是相當辣眼睛的。而手機多攝像頭的理念從出現到如今的成熟,不過短短7年時間。這種成熟速度,的確是讓人驚歎。

拍照智慧化 手機帶來的攝影革命

不同於相機發展的思路。手機廠商需要思考如何在有限的空間裡進一步提升畫質和拍攝效果,正是這種更為極端的苛刻要求,我們才看到了更多新技術的應用。大尺寸感測器,超採樣,再到AI演算法的升級,越來越多的新技術在手機背面的這片小區域裡,展示著與眾不同的精彩。

手機攝像頭的發展思路,已經脫離相機的發展模式了

隨著越來越多新一代拍照手機的問世,我們看到了手機攝像頭技術發展的成熟。而這種成熟最重要的一點,在於手機攝像頭的發展已經脫離了原本類似相機開發的模式並形成了自己的設計模式與思路。在攝影器材的發展之路上,手機已經和相機逐漸分道揚鑣了。

手機攝像頭的發展更強調智慧化

不同於相機發展以畫質為導向的設計思路。手機攝像頭的技術發展如今形成了以成像效果為導向的設計思路。因此,手機攝像頭的技術發展更強調智慧性。硬體的不斷升級,實際上是為了更好地輔助智慧性功能的實現。而這才是如今手機攝像頭技術不斷更新的真正動力所在。

高度智慧化,是手機為攝影帶來了的一場革命

硬體的進步,是技術發展的手段,而並非目的。手機攝像頭硬體的進步,帶來的是手機拍照功能多樣化的實現。如今的手機可以有虛化,可以有變焦,還可以有更好的畫質。而這,都在一台小小的手機上實現了。而更重要的是,這些操作都是手機代替用戶來完成操作的,使用者不再需要糾結於參數的調整,而只需要按下快門。高度智慧化帶來的易用性,是手機作為攝影器材所帶來的一大革命。

手機攝像頭的發展,實質更是攝影理念的一種回歸

手機攝像頭技術的發展,實質上也是拍攝器材於攝影理念的一種回歸。對攝影本質的思考,對攝影可能性的探索。這才是這些手機攝像頭技術開發人員更值得欽佩的地方。不同於相機對專業性的追求,手機為更多大眾提供了一種能更簡單拍攝出好看照片的可能,這是手機對攝影的一種真正革命性影響。這或許是更多相機廠商應該去學習和借鑒的。

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