《手機相機》參數與選擇

一、手機相機:相機照相質量的好壞絕不能只單獨看其中某個參數,而是要綜合權衡相機的鏡頭CMOS傳感器ISP算法等所有影響相機性能的因素。手機相機可以分爲前置相機後置相機兩類,其中前置相機主要用來自拍或萌拍,後置相機主要用來拍全景或他拍,手機前置相機有的還會配備前置柔光燈來實現自拍補光;手機後置相機還會輔助閃光燈來實現補光和夜拍。目前的智能手機後置相機都會配備2到3個攝像頭甚至更多,例如超廣角攝像頭、微距攝像頭、景深攝像頭等,以提升不同拍攝範圍的成像質量。

(1)、手機柔光燈:目前一些手機設備前置相機附近還會配備前置柔光燈,以實現自拍的補光作用,這在黑暗環境中的自拍補光非常實用。與後置閃光燈不同的是,柔光燈在相機拍攝期間是常亮的,而閃光燈只有在曝光期間是瞬間閃亮的。當然柔光燈在在正常使用手機期間還可以當作呼吸燈來使用,作爲消息提醒功能。

(2)、手機閃光燈:曾幾何時,閃光燈成爲了手機相機在暗光環境下進行補光拍照的主要輔助設備之一。但是近年來隨着影像技術的發展,通過圖像算法和人工智能技術來彌補暗光環境下進光量的不足已經成爲主流,因此閃光燈也就失去了原來的光芒。但是這些進步並不代表閃光燈失去了自己的作用,例如手電筒照明來電閃光提示炫酷背景燈等等諸多功能讓閃光燈繼續發揮着自己的餘熱,成爲智能手機不可或缺的一部分。


二、手機相機分類:

根據手機相機的位置可以分爲:前置相機後置相機

根據手機相機的功能可以分爲:超廣角相機微距相機人像相機景深相機TOF相機

根據手機相機的組成可以包括:相機鏡頭CMOS傳感器ISP處理單元

根據手機相機的認證可以分爲:AI三攝徠卡三攝蔡司三攝

根據手機相機的外形可以分爲:浴霸三攝腕錶三攝豎排三攝氙氣燈三攝

根據相機傳感器供應商可分爲:日系(IMX索尼)韓系(ISOCELL三星、SK海力士)美系(OV豪威科技、安森美)


三、手機相機鏡頭參數:手機相機的鏡頭作爲將光線成像到感光傳感器芯片上的重要光學器件,是由多片玻璃鏡片塑料鏡片共同組成的,其中玻璃鏡片成像質量更好,因而成本更高。目前所說的藍寶石玻璃或者大猩猩玻璃是指鏡頭的“保護玻璃”,對鏡頭的畫質並沒有任何提升作用。可以說手機鏡頭的好壞將直接影響拍照的成像效果。

(1)、5P鏡頭/6P鏡頭:相機鏡頭組通常包括5片、6片鏡片,其中擁有5片鏡片的稱爲5P鏡頭;擁有6片鏡片的稱爲6P鏡頭。一般來說相機鏡頭的鏡片越多,成像效果相應地會越好,但這不是決定因素。

(2)、鏡頭光圈:光圈是一個用來控制光線透過鏡頭進入相機內部感光元件上光線大小的裝置。它通常嵌入在鏡頭內部,用f/xx來表示光圈的大小,例如f/1.75f/2.2等。其中f/xx後面的數值越小,光圈越大,進光量就越多,相機成像的畫面較亮;相反數值越大,光圈越小,進光量就越小,相機成像的畫面越暗。

(3)、鏡頭焦距(變焦):爲了適應成像環境的差異,目前有些手機相機鏡頭支持變焦功能。相機變焦可以分爲:光學變焦混合變焦數字變焦。其中光學變焦纔是真正的物理變焦,而數字變焦我們稱之爲假變焦,說白了就是將照片數字放大而已,圖像質量根本不會有任何明顯的提升,只不過是終端廠商的宣傳手段而已。其實相比以上兩類,我們應該更關注混合變焦。所謂混合變焦是綜合光學變焦和數字變焦兩種圖片,再經過算法優化合成圖像以達到更好的成像質量。因此對於我們用戶而言,數字變焦看看就好別當真,我們更應該關注的是光學變焦和混合變焦功能。

(4)、自動對焦(AF):手機相機鏡頭內部都會有音圈馬達,又稱閉環對焦馬達,用於實現相機的自動對焦功能。目前手機相機常用的自動對焦方式包括:反差對焦相位對焦激光對焦反差對焦原理是當手機鏡頭對準被攝物體時,鏡頭內部的閉環對焦馬達模組便會驅動鏡片從底部向頂部移動,並記錄整個移動過程中的對比度等反差數值,找出反差數值最大的位置處並使運動到頂部的鏡片重新回到該位置,完成最終的對焦過程。相位對焦原理是直接將自動對焦傳感器與像素傳感器直接集成在一起,即從像素傳感器上拿出左右相對的成對像素點,分別對場景中的物體進行進光量等信息的檢測,通過比對左右兩側的相關值情況便會迅速找出準確的對焦點,之後鏡片便會被對焦馬達一次性推到對焦的位置以完成對焦。激光對焦原理是通過後置攝像頭旁邊的紅外激光傳感器向被拍攝物體發射低功率的安全激光,經過被攝物體反射後,被後置相機旁邊的激光接收傳感器接收,並由此計算出相機與被攝物體之間的距離,之後鏡片便會被對焦馬達一次性推到對焦位置以完成對焦。

(5)、相機防抖:相機防抖功能可以分爲:OIS光學防抖EIS電子防抖AIS智能防抖OIS光學防抖就是採用陀螺儀傳感器來檢測手部的輕微抖動或輕微震動,然後通過移動鏡頭鏡片並調整光軸進行光線補償,由於OIS是光學系統,不會降低畫質且能夠使拍攝的影像充分展現原有的完美效果,因此OIS光學防抖系統可以在輕微抖動環境中記錄清晰且原有的畫面。EIS電子防抖就是通過提高CMOS感光參數、加快電子快門、軟件算法進行圖像處理等技術來起到補償抖動影響的作用,實際上是一種通過降低畫質來補償抖動的技術,因此電子防抖技術成本較光學防抖低很多(實際上只需要軟件做些調整即可),效果也較差。AIS智能防抖真的智能嗎?筆者認爲AIS防抖本質還是屬於電子防抖範疇,只不過相比於EIS防抖其軟件算法在所謂的AI處理器上進行,因此稱爲AIS智能防抖。首先AI處理器就是一個鰲頭,只不過是DSP處理器的營銷手段而已,因此筆者認爲AIS智能防抖本質就是一種電子防抖,消費者不要被某些廠商的宣傳鰲頭迷惑即可。


四、手機相機CMOS傳感器參數:

(1)、像素:手機目前常用的像素爲1200萬(12MP)、2400萬(24MP)、4800萬(48MP)、6400萬(64MP)等等。像素並不是唯一決定拍照好壞的因素之一,對於像素值高的傳感器,其成像會更加清晰,細節會更加豐富。但是要永遠記住夠用即可的原則。例如某人用6400萬像素拍了一張照片,然後在自己720P的顯示屏上欣賞,那麼有什麼用呢?你只能看到壓縮後720P的成像質量照片哈哈。但是像素越高的照片,放大後失真的程度會越低,因此要打印大尺寸海報等任務,還是推薦像素值越高越好。

(2)、感光面積(傳感器尺寸):是指相機感光元件的面積,例如1/2''感光面積、1/3.6''感光面積等。傳感器尺寸越大,感光面積會越大,捕獲的光線會越多,因此感光性能會越好。通常感光面積越小,傳感器更適合感知景深環境信息;感光面積越大,傳感器更適合感知廣角環境信息和微距環境信息。

(3)、單位像素面積:是指傳感器的感光面積與有效總像素的比值,例如0.8um1.0um等。傳感器的單位像素面積是比傳感器尺寸和傳感器像素更爲重要的一項參數,單位像素面積越大;捕獲的光線就會越多,因此信噪比會越高,畫質會越出色。

(4)、感光視野FOV:是指傳感器的前向感光範圍,例如FOV 79°、FOV 117°等。感光角度越大可以實現超廣角拍攝和微距拍攝,感光角度越小可以實現景深拍攝。


五、手機相機基本使用常識:

(1)、觸發信號:手機相機app都會帶摁下拍照或摁下錄像的功能,那麼這個交互便是相機觸發拍照信號。

(2)、快門速度:手機相機的曝光量影響成像的明暗程度。如果曝光時間過長,就會出現過曝現象,照片會出現過亮現象;如果曝光時間很短,也會出現欠曝現象,造成成像照片過暗。影響曝光時間的參數包括光圈大小和快門速度。對於固定光圈的相機來說,快門速度越快,則曝光時間越短,容易造成欠曝現象;同理快門速度越慢,則曝光時間越長,容易造成過曝現象。對於相機愛好者來說,掌握相機曝光時間和快門速度是必修的一門課。

(3)、HDR拍攝:又稱高動態範圍,主要用於環境過亮或過暗的攝像領域。一般來說HDR模式會連拍三張照片,分別對應欠曝、正常曝光和過曝三種情形,然後利用圖像處理技術將三張照片合成一張,並突出顯示每張照片最好的一面以組成最佳成像效果。

(4)、拍照模式:手機相機的基本功能之一。現在隨着人們對拍照的功能要求越來越多,出現了許多拍照新功能和新玩法。例如AI美顏、AI人像構圖、夜拍模式、逆光拍攝模式、全景拍攝、延時拍攝、面部識別、月亮拍攝模式等等。

(5)、視頻模式:手機相機的基本功能之一。視頻拍攝最重要的參數是拍攝分辨率和拍攝幀率兩種,例如1080P/60fps和30fps等等。現在視頻拍攝也包括許多新玩法,例如全景拍攝、慢動作拍攝、快動作拍攝、視頻防抖等等。


六、手機相機鏡頭認證:所有的手機相機認證都需要繳納不菲的認證費用給標準制定機構。終端廠商然後可以通過認證標識作爲賣點來提升終端設備的銷量和消費者的認可度。在筆者看來,認證不一定代表這部手機相機一定很厲害;不認證也不代表這部手機一定比認證的手機差。畢竟蘋果、三星等國際大品牌也很少採用這種認證相機作爲賣點,但是他們的相機拍照質量依然領先。

(1)、蔡司鏡頭認證:又稱卡爾·蔡司,是德國一家百年曆史的老牌光學企業,其主攻高端攝影攝像鏡頭領域,甚至索尼等高端相機廠商都用卡爾·蔡司的鏡頭作爲高端鏡頭羣。但是蔡司認證就不一樣了,獲得蔡司認證的鏡頭並不是蔡司公司生產的鏡頭,只是通過蔡司認證的鏡頭是交由蔡司公司的認證標準進行嚴格認證的鏡頭,通過蔡司認證標準並繳納一定認證費用便可以頒發蔡司認證的LOGO標識並作爲賣點出售了。

(2)、徠卡鏡頭認證:徠卡是德國的高端相機品牌,其生產的鏡頭品質和口碑同樣得到世界認可。徠卡認證的認證套路和蔡司認證幾乎一模一樣,但是作爲手機攝像頭認證資歷來看,徠卡還是遠不如蔡司認證的時間久遠,而且相機高端鏡頭和光學實力亦不如蔡司公司。與其他認證一樣,徠卡認證的宣傳意義大於實際效果,手機相機調教的好與壞絕不是一個認證就能就解決了的,還需要終端廠商綜合的實力。

 

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