iphone拍照的歷史頑固問題-鬼影

iphone11 系列的鬼影問題

近期蘋果 iPhone 11 系列的手機又出現了新問題,其中有不少網友表示,自己在用手機拍照後,圖片中莫名出現了“鬼影”的現象,這次的“鬼影門”是指手機對着燈光拍照時,手機屏幕內會出現倒影和炫光。

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拍攝作者是’木西AlexanDENG’,一名專業攝影師,拍攝手機是分別是 iPhone XS 自動測光單張拍攝iPhone 11 Pro Max 自動測光單張拍攝Mate30 Pro 自動測光單張拍攝

iPhone XS 自動測光單張拍攝

圖1 iPhone XS 自動測光單張拍攝

iPhone 11 Pro Max 自動測光單張拍攝

圖2 iPhone 11 Pro Max 自動測光單張拍攝

Mate30 Pro 自動測光單張拍攝

圖3 Mate30 Pro 自動測光單張拍攝

從他拍的圖片上我們可以看到,在iphone拍攝的圖片的上方有鬼影。這種現象在晚上格外的明顯,給用戶帶來了很大的煩惱,用戶體驗較差。


鬼影產生的原理

趣體驗評測的科普

不論是專業相機還是手機,能成爲拍照系統的幾個重要組成部分中,除了影像傳感器外,就是鏡頭。而鏡頭是由多枚鏡片構成的,大部分鏡片由玻璃或塑料等材料製造的,如果不進行特殊處理,鏡片表面就容易形成反射光。

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-AetJACxb-1570457048592)(https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/blog/blog_guiying_Q1.jpg)]

當在夜景或者暗光環境下拍攝強光時,強光進入鏡頭,內部的各枚鏡片的表面就會和傳感器等形成反射,從而就形成了“鬼影”。

專業相機出現鬼影的情況比較少,因爲專業相機把圖像效果放在第一位,並且使用先進高成本的鏡頭鍍膜工藝,來減少鬼影情況。

而手機終端在日常生活中使用場景複雜,會兼顧考慮到鏡頭成本和鏡頭耐磨性,新推出的iphone 11系列配備藍寶石鏡頭就是提高鏡頭的耐磨性,但是按照攝影師’木西AlexanDENG’拍的樣片來看,iphone的鬼影問題並不是新一代引入的問題。


華爲聯合徠卡,鏡頭鍍改善鬼影情況

而華爲在P9系列之後的旗艦手機都會給鏡頭鍍膜來減少鬼影。

媒體報道徠卡與華爲的合作

手機雖小,五臟俱全。除了尺寸小一點,手機拍照機構的每個部分都和數碼相機相對應。但手機的光學設計,有着天然的限制:塑料鏡頭的光學素質跟光學鏡片之間有差距;由於尺寸的限制,傳統光學鏡頭的設計經驗可能無法完全繼承;鏡頭模組的加工難度較大,必須考慮生產的良率、量產和成本。

所以,當徠卡專家提出鏡頭模組的光學設計指標時,挑戰就排山倒海地來了:

發展1 -- 如何提升鏡頭模組的良率?

光學系統的設計在高中低各個頻段達到均衡,才能保證圖像的細節、層次和輪廓的品質。同時,徠卡專家在鏡頭的鬼影和炫光指標上也提出了很高的要求。鬼影和炫光是指在有較強的光線進入到鏡頭裏,因爲在鏡片間多次反射,從而在視野中形成了像骷髏頭一樣的影子(鬼影)和點狀的光斑(炫光);絕大部分情況下,鬼影和炫光的影響要通過光學系統的設計,儘可能降到最低。徠卡把他們的測試方法介紹給華爲的專家和我們的供應商時,把大家都驚呆了。因爲徠卡測試鬼影和炫光用的光源相當於投影機的光源,比我們平時用的測試光源強了幾十倍,因爲只有在這種極端的強光源下,才能徹底暴露鏡頭在鬼影和炫光上的缺陷。徠卡堅持把徠卡鏡頭的測試標準用在手機鏡頭測試,因爲這是優秀圖像的基礎。

前面說過,要做出一組符合要求的鏡頭是可能的,但是要滿足大規模量產的要求和成本要求,還要克服更大的工程挑戰。

一開始的試製良率結果是令人崩潰的,類似於每做出100組鏡片,最後只能出品不超過10套符合要求的雙鏡頭模組。我們的光學技術團隊接受了這個挑戰,事實證明在追求極致的路上華爲的研發人是不妥協的,除了聚焦攻克技術難題,還與供應商與徠卡的專家並肩作戰,徠卡的專家團隊多次和我們一起拜訪生產廠家,一起討論改進方案,充分發揮他們在光學系統設計和生產上的經驗,指導我們如何調整鏡片形狀和間隔,如何考慮周邊系統對光學部分的影響。在大家夜以繼日的努力下,良率在不斷提升,終於在最終deadline來臨前,達到了量產的標準。

P9/P9 Plus的鏡頭是真正徠卡品質的鏡頭,屬於SUMMARIT系列(光圈2.2-2.5)。大家可以試一下,用手機對着一個強光源拍照,可以發現很少鬼影和炫光,光暈柔和,稍加調整,就可以拍出不錯的“喫光”作品。

試產時的每一批次鏡頭,都要拍攝大量樣張做評測。有一次,徠卡專家針對一批和某TOP品牌手機的對比樣張,給出了熱情洋溢的評測結果。仔細看了他的評測意見,主要是學習從專家的角度如何從樣張上評價光學素質;按照他的觀點,鏡頭的素質已經達到業界一流的水準。

這封郵件對我們團隊的信心提升很大,但同時也帶來了新的擔心:畢竟這是專家的視角,衆多的普通消費者不會這麼去看一張圖片,我們如何從消費者的角度去呈現一張優秀的照片?

發展2 -- 力出一孔,只爲表現出“色”

——如何拍出有“徠卡味兒”的照片

華爲負責圖像質量的專家最先和徠卡專家交流時,是輕鬆愉快的,因爲發現在對圖像的客觀評估方面,雙方使用的測試儀器和平臺都是一樣的,這就使交流有了共同的語言。但是很快我們發現徠卡使用的測試標準要高很多!比如用來測試色彩還原的色卡,我們一般測試要求準確還原幾十個色塊就不錯了,徠卡的標準是140個色塊的準確還原。要達到徠卡的標準,對手機的器件、ISP算法以及後處理都提出了更高的要求。

圖像質量的測試包括顏色、對焦、紋理、噪聲、畸變、動態等很多個維度,這是一個綜合的系統工程;同時,對圖像的評測分爲客觀和主觀兩個部分。客觀的指標是可量化可重複的,主觀的評測主要是針對有代表性的場景。研發多媒體部有一個專門的圖像評測團隊,光是有代表性的固定場景就有100多種,還有隨機的場景。我們邀請了攝影協會的很多同事來幫我們做Beta測試,他們不僅提供了各種場景下的照片,而且即時反饋了很多的技術問題,和我們的專家一起分析;他們有精湛的攝影技術,而且給我們提供了第一批精彩的樣片。P9攝影的成功有他們重要的貢獻!


文章中提到,徠卡對於鬼影的要求更高,這促進的手機成像的改進和優化。


小結

iphone 11的這個問題屬於設計缺陷。除了鍍膜的問題還有可能是鏡片排列及距離的問題。iPhone的祖傳鬼影問題一直沒有妥善解決,愧對其旗艦機的地位。在大連拍攝測評時我們發現不論是MATE30還是NEX3,鬼影都沒有這麼嚴重,甚至可以說好得多。而隨着這代iPhone感光能力增強,夜景曝光向右,在黑暗背景裏出現的眩光比前幾代更加明顯。

總之,這次iphone 11系列出現的問題不是小問題,影響程度非常大,以至於在逆光,光比強的白天,夜景燈光,等場景都無法使用。更不是很多人說的所謂“正常,很有可能是因爲鏡片鍍膜存在問題。


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