手机摄像头的未来进化一个不够要俩

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手机摄像头的未来进化:一个不够要俩

1300万像素、F2.2光圈、背照式感光元件、6P镜头加光学防抖、ISOCELL、Focus Pixel、相位对焦、PureView——它使它变得越来越完美。

而这也对智能手机厂商提出了更高的技术挑战:如何让下一代智能手机产品的拍照体验再次惊艳到用户?毕竟由于手机物理体积的限制,相机和镜头的CMOS都非常小。很难增加。换句话说,也很难增加单个CMOS像素的入光量和面积。质量下降。

手机两个摄像头有什么用

因此,提高手机摄像头成像质量的关键是提高CMOS的感光性能。而这与进入镜头的进光量和CMOS单个像素的面积有关(面积越大感光性越好)。也因为手机镜头的面积难以扩大,手机厂商绞尽脑汁提高CMOS的光学利用率,所以才会采用背照式传感器(因为这种技术“让金属布线变成了光电二极管”在光电二极管的背面,光线可以毫无阻碍地充分照射到光电二极管的受光面”)。

下面对比各代iPhone、单反相机等手机的像素大小:

iPhone 6/6 Plus 1/3,尺寸为4.83.6 mm,32642488 px,像素尺寸为1.47m;

诺基亚808,1/1.2,尺寸为10.87.5 mm,7712 x 5360 px,像素尺寸1.4m。

Galaxy S5,1/2.6,尺寸为5.273.96 mm,53122988 px,像素尺寸1.0m。

Lumia1020,1/1.5,尺寸为8.8 x 6.6 毫米,7712 x 5360 像素,像素尺寸为1.14 微米。

索尼Z1/Z2/Z3,1/2.3,尺寸为6.16 x 4.62 mm,5248 x 3936 px,像素尺寸为1.17m。

手机摄像头的未来进化:一个不够要俩

但是,也有一个矛盾,就是像素面积越高,CMOS尺寸不增加时,它的像素数量就会减少。更大了,但也牺牲了画面的细节,被评价为“顾此失彼”。因此,总的来说,手机摄像头的成像困境在于:

在尽量不增加相机尺寸的情况下,在保持高像素的同时,尽量保证像素的面积,提高镜头的光学利用率。

2014年初,试图让手机成像质量媲美单反的以色列初创团队Corephotonics在MWC上展示了其双摄像头技术,这是一个有趣的解决方案。也有传言称,苹果将利用该公司的技术为下一代iPhone配备双摄像头——,可以在不牺牲画质的情况下增加iPhone摄像头的像素。

每个摄像头像素都为800万

每颗摄像头拥有800万像素,每颗摄像头都有独立的光学模组,一个广角一个长焦,可以达到无损光学变焦的效果。拍完照片后,Corephotonics 的技术会比较两台相机的成像效果,挑选出成像效果较好的像素,然后合成一张13 兆像素的照片。

现在高通与Corephotonics合作,为智能手机厂商提供双摄技术解决方案。在此前高通召开的会议上,鲍善权透露,芯光电子为高通提供了双摄像头部分和部分算法,而高通则提供了算法的后处理硬件部分。他还解释了双摄像头的工作原理:

工作原理是两个摄像头同时输入视频流,处理器会比较它们,看什么时候切换镜头。近的时候用短焦镜头,远的时候用长焦镜头。

目前,配备双后置摄像头的手机包括HTC One M8 和最近发布的华为荣耀6 Plus。此外,据传华硕新机型也将配备双摄像头。

HTC One M8除了搭载UltraPixels摄像头外,还增加了摄像头捕捉景深信息,实现先拍照后对焦的UFocus功能。

现在高通已经与Corephotonics合作

荣耀6 Plus配备了两颗8兆并联摄像头,实际上是两个独立的模组,不同的光圈和焦距。在拍摄特写和远景时,会利用不同相机的能力,让画面更美。干净利落,在夜拍模式下,一个摄像头进行长曝光,另一个摄像头进行1/15秒的短曝光,拍出的夜景照片质量更高。同时还可以模拟景深等信息,丰富照片的玩法。

可以看出,华为的双摄方案与Corephotonics的技术非常相似。从荣耀6 Plus的上手评测来看,手机的成像质量不错,但是一旦镜头切换到远处的物体,需要等待一定的时间才能拍照。另外,荣耀6 Plus的画质虽然高,但是物体的边缘处理不够好。

不管怎样,对于手机摄像头的进化,除了拼命提升CMOS传感器的性能之外,多摄像头实时合成图像或许是另一个有趣的方向。至少,手机厂商可以以更低的成本增加像素,提升画质。