這么多雙攝方案 你的手機(jī)用的是哪種？

看看最近發(fā)布的幾款手機(jī)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)特點(diǎn)：雙攝像頭逐漸成為手機(jī)攝影的流行方案。比如不久前發(fā)布的樂(lè)視樂(lè) Pro 3、努比亞 Z17 mini、努比亞 M2，再之前的華為 P10、都采用了雙攝像頭設(shè)計(jì)，19 號(hào)發(fā)布的小米 6 再一次將雙攝推向了高潮。目前雙攝像頭已經(jīng)沒(méi)有了手機(jī)價(jià)格門(mén)檻，上至旗艦，下到千元機(jī)，似乎已成了當(dāng)今手機(jī)的必備元素，大有全面普及的趨勢(shì)。

雙眼看世界 手機(jī)市場(chǎng)未來(lái)是雙攝的天下

雙攝像頭為何這么受歡迎？真的比單攝像頭有較為顯著的圖像質(zhì)量提升嗎？想要了解雙攝像頭成像效果的好壞，我們得先了解一下雙攝像頭的成像原理。目前來(lái)說(shuō)，雙攝的成像原理大致可以分為三種，原理不同成像效果也不同。

主副攝像頭搭配 獲取更好的景深效果

專(zhuān)業(yè)相機(jī)通過(guò)調(diào)解光圈大小來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的景深效果，在拍攝微距、人像時(shí)，可以將拍攝對(duì)象從背景中凸顯出來(lái)，以此形成良好的視覺(jué)效果。但作為便攜設(shè)備的手機(jī)，顯然沒(méi)有足夠的空間滿(mǎn)足同專(zhuān)業(yè)相機(jī)鏡頭般的光圈變換，而固定的光圈無(wú)法實(shí)現(xiàn)特定景深的轉(zhuǎn)換。想要獲得良好的背景虛化效果，這時(shí)候用于記錄景深的副攝像頭就顯得十分重要了。

主副攝像頭搭配是最早用在手機(jī)上的雙攝方案。早在 2014 年 3 月，HTC 就發(fā)布了第一款正真意義上的雙攝手機(jī) HTC One M8，搭載的雙鏡頭 Duo 相機(jī)，提供拍照后重新聚焦等功能。Duo 景深相機(jī)由一個(gè) 408 萬(wàn)像素的 UltraPixel 及一個(gè)景深相機(jī)組成，在拍攝時(shí)能偵測(cè)場(chǎng)景中的距離，因此在拍攝完成的照片上，可激活改變對(duì)焦點(diǎn) ( UFocus ) 的功能，以照片上任何一點(diǎn)做為對(duì)焦點(diǎn)，改變整張照片的景深 ( 類(lèi)似光場(chǎng)相機(jī) ) 。

先拍照后對(duì)焦

在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)，雖然概念相當(dāng)新穎，但在同級(jí)別的旗艦機(jī)拍照對(duì)比中，HTC One M8 的拍照水平不算優(yōu)秀，雙攝 Duo 相機(jī)也被認(rèn)為是噱頭般的存在。但不得不說(shuō)，景深鏡頭的加持確實(shí)讓 HTC One M8 擁有良好的虛化表現(xiàn)。當(dāng)然 HTC One M8 的成效效果不能同當(dāng)下采用相同原理雙攝方案的手機(jī)相提并論，在這里，筆者選用了搭載 1200W 像素 +500W 像素雙攝像頭的 vivo Xplay6 進(jìn)行樣張拍攝。

普通拍攝

大光圈模式拍攝

但雙攝實(shí)現(xiàn)的景深效果有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，就是摳圖不準(zhǔn)確。雙攝就好比人的雙眼，兩鏡頭之間存在一定的距離，所以形成的的圖片會(huì)存在"像差"，通過(guò)軟件計(jì)算，可以大致區(qū)分出哪里才是要被凸顯出來(lái)的拍攝對(duì)象。這也是實(shí)現(xiàn)先拍照后對(duì)焦的原因。但軟件計(jì)算并沒(méi)有達(dá)到能把所有識(shí)別對(duì)象都能準(zhǔn)確摳出來(lái)的程度。比如輪廓比較復(fù)雜的拍攝對(duì)象，或者拍攝顏色與背景相近的物體，就很容易出現(xiàn)摳圖不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。所以雖然雙攝的背景效果更加顯著，但沒(méi)有單攝像頭來(lái)的自然平滑。這方面顯然還需要進(jìn)一步優(yōu)化。

輪廓復(fù)雜導(dǎo)致?lián)笀D失敗

被拍攝物體與背景顏色相近 圖像被涂抹掉

白加黑的不僅是感冒藥 還有雙攝

現(xiàn)在比較流行的一種雙攝方案就是一顆彩色攝像頭搭配一顆黑白攝像頭。比如華為的旗艦機(jī)型華為 P10 和 Mate 9 采用的就是這種雙攝方案。華為 P10 搭載了 1200 萬(wàn)像素彩色攝像頭和 2000 萬(wàn)像素黑白攝像頭。這種方案的好處就是不僅可以獲得更高的圖像清晰度，還可以實(shí)現(xiàn)雙攝變焦。

當(dāng)進(jìn)行拍攝工作時(shí)，彩色和黑白攝像頭會(huì)同時(shí)拍攝出圖像。由于黑白攝像頭取消了分色濾鏡，所以會(huì)比彩色攝像頭擁有更高的進(jìn)光量，圖像細(xì)節(jié)就會(huì)更加清晰。兩張圖像通過(guò)軟件進(jìn)行融合，就能得到一張比普通彩色攝像頭更加清晰的照片。這種清晰度的增強(qiáng)效果在夜景拍攝時(shí)作用尤為明顯。

黑白與彩色圖像合成一張質(zhì)量更高的圖像（圖源：雷鋒網(wǎng)）

這種方案的雙攝變焦是在高像素黑白攝像頭的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。就拿華為 P10 來(lái)說(shuō)，在拍攝一張變焦照片時(shí)，2000 萬(wàn)的黑白攝像頭負(fù)責(zé)拍攝出一張高清的黑白圖像，然后從這張圖像上截取出 1200 萬(wàn)彩色攝像頭拍攝出的圖像范圍，通過(guò)軟件與彩色圖像進(jìn)行融合，從而獲得一張質(zhì)量較高的變焦圖像。這也是在最高分辨率下無(wú)法進(jìn)行無(wú)損變焦的原因。

這種方案也可以實(shí)現(xiàn)背景虛化，原理跟主副攝像頭搭配獲取景深信息相同。

華為 P10 Plus 大光圈模式拍攝

同時(shí)，由于該方案內(nèi)有獨(dú)立的黑白相機(jī)，可以直接拍攝黑白照片，相比于由普通鏡頭拍攝經(jīng)算法處理的黑白照片，由黑白攝像頭拍出的圖像細(xì)節(jié)可以較好保留，并且擁有更高的整體寬容度，黑白中間的過(guò)渡灰色層次也更加豐富。

華為 P10 Plus iPhone 7 黑白樣張對(duì)比

在這組黑白樣張中，華為 P10 Plus 拍攝的熊貓深色（實(shí)際顏色為灰色）處可以看到更多的細(xì)節(jié)，熊貓眼睛清晰可見(jiàn)，并且灰色過(guò)渡更加平滑。

焦段不同 可實(shí)現(xiàn)多倍變焦

采用不同焦段的攝像頭更像是采用了兩個(gè)獨(dú)立的攝像頭，在不同場(chǎng)景下，手機(jī)會(huì)選擇適用的攝像頭進(jìn)行主要拍攝。其中最典型的例子就是 iPhone 7 Plus，一顆是手機(jī)常見(jiàn)的 28mm 焦段，另一顆是 56mm 焦段，其中 56mm 非常接近 50mm 人像黃金焦段，而"人像模式"下也是強(qiáng)制 56mm 鏡頭成像，另一顆負(fù)責(zé)輔助識(shí)別主體和背景。小米 6 采用的也是這種方案，廣角鏡頭等效焦距 27mm，長(zhǎng)焦鏡頭等效焦距 52mm。

小米 6

當(dāng)然 iPhone 7 Plus 上用的都是定焦鏡頭，因?yàn)椴捎?廣角 + 長(zhǎng)焦"的雙攝方案，所以通過(guò)切換 28mm 廣角和 56mm 長(zhǎng)焦攝像頭恰好實(shí)現(xiàn)了 2 倍無(wú)損變焦。光學(xué)變焦在嚴(yán)格意義上是通過(guò)改變相機(jī)鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)取景范圍的拉近拉遠(yuǎn)。不具有光學(xué)變焦能力的相機(jī)上也普遍配置了純算法上的數(shù)碼變焦，即將原有照片裁切后放大顯示，實(shí)際輸出局部的照片，當(dāng)然像素上會(huì)有嚴(yán)重的損失，部分產(chǎn)品會(huì)進(jìn)行插值處理來(lái)補(bǔ)足。

iPhone 7 Plus 的 2 倍無(wú)損變焦

在 MWC2017 展會(huì)上，OPPO 的 5 倍無(wú)損變焦技術(shù)大放異彩。5 倍變焦技術(shù)基于業(yè)界首款潛望式雙攝結(jié)構(gòu)，并且 OPPO 將光學(xué)防抖應(yīng)用于最需要防抖的長(zhǎng)焦鏡頭。OPPO 的 5 倍變焦也是由雙攝共同完成，長(zhǎng)焦相機(jī)可以實(shí)現(xiàn) 3 倍變焦，再算上旁邊的廣角攝像頭，疊加成 5 倍。

潛望式結(jié)構(gòu)鏡組設(shè)計(jì)

焦段不同的雙攝方案也可以實(shí)現(xiàn)背景虛化，原理跟主副攝像頭搭配獲取景深信息相同。但 iPhone 7 Plus 只能在進(jìn)行人像拍攝時(shí)才能進(jìn)行雙攝背景虛化處理。

iPhone 7 Plus 人像模式下的背景虛化

看到這里，相信大家已經(jīng)對(duì)雙攝拍照有了一定的了解。當(dāng)然除了這些，雙攝相比于單攝像頭，擁有更加豐富的玩法。其實(shí)第一款發(fā)布于 2011 年的雙攝手機(jī) LG Optimus 3D 并不是主打拍照，而是服務(wù)于祼眼 3D 技術(shù)。早期的雙攝主要用于輔助成像，通過(guò)模擬人眼的方式采集 3D 影像，拍出來(lái)的照片或者視頻用于裸眼 3D 手機(jī)觀看。當(dāng)下隨著雙攝拍照以及 VR 技術(shù)的普及，這種玩法也逐漸火了起來(lái)。而這些玩法顯然是單攝像頭不能實(shí)現(xiàn)的。而且雙攝大有向前面板轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，因?yàn)榍爸秒p攝可以實(shí)現(xiàn)更加良好的自拍背景虛化，同時(shí)讓自拍對(duì)象圖像更加清晰。

目前雙攝像頭沒(méi)有完全普及，并不是因?yàn)殡p攝不夠好，而是部分技術(shù)尚未成熟，其中包括良品率低、第三方算法實(shí)現(xiàn)難度大、功耗較高等等。但隨著高通、聯(lián)發(fā)科等芯片廠(chǎng)商積極的推薦算法、模組廠(chǎng)積極的設(shè)備投資、上游資源積極的擴(kuò)產(chǎn)，雙攝市場(chǎng)將會(huì)加速催熟。一旦這些短板得以解決，雙攝必將取代單攝像頭，成為手機(jī)攝影的主流裝備。