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松果体=双摄像头+光敏器件

来源:yakecci作者:yk bobo网址:http://m.yakecci.com
文章附图


为什么人都长了两只眼睛?这是因为人眼需要通过两只眼睛的对比,才能产生视差,才能对物体的景深轮廓产生反应。如果你只有一只眼睛,你就必须摇晃你的脑袋,通过移动眼睛才能产生视差。


如果你不止两只眼睛,比如像二郎神和马王爷那样长了三只眼睛,那就牛逼了。据说人过去都有三只眼睛,现在第三只眼变成感光的器官,叫松果体。这一点有点类似于手机上的光线传感器。

然而,任何技术在刚刚诞生的时候都是比较简陋的,第一个吃螃蟹的人往往成为先烈。2011年,HTC首款配备两颗500万像素摄像头机型G17问世,貌似并没有什么卵用。一方面500万像素画质过低,先拍照后对焦后画质并没有得到提升;另一方面缺乏3D应用,也让双摄像头成为鸡肋。包括后面的LG、国内的卓普都尝试过双摄像头。


这个领域最早的申请源于2006年(三星),国内在2014、2015年有不少的厂商进入(占到总申请量一半以上)。


双摄像头真的然并卵吗?2014年12月,华为荣耀6plus发布,随后中兴、Nubia、奇酷、乐视相继推出双摄像头产品。为什么双摄像头重新被手 机业重视起来呢?那是因为,今天高端手机仅从摄像头分辨率参数的竞争已经面临瓶颈。Nokia曾经发布了高达4000万像素的手机,但这条路明显走偏了, 用户发现自己并不需要手机实现这么高的像素,反而需要更快的对焦速度变动光圈柔焦夜拍降噪提高画素提高动态范围3D建模光学变焦等功能。而这些光靠单摄像头,即使辅助一些算法也无法完全实现。

因为有双摄像头,我们可以用更好的模型进行人脸美化和修饰。比如调色和美白都能更加精准。还可以通过调节景深和调淡背景颜色实现更多的艺术效果。

产业瓶颈催生双摄像头崛起

双摄像头被业界重新关注的另一个重要原因是:摄像头模组的厚度决定了手机的整体厚度,对行业造成了巨大瓶颈。就算是苹果,也没办法很好的解决这一问题。从手机外观设计的角度来说,要解决颜值问题,必须要采用双摄像头。

因为像素在往高处发展的时候面临瓶颈。物理的极限决定了多摄像头的诞生。

从主流手机厂商的发展方向来看,基本上到了2000万像素已经是一个极限。要想在摄像头领域再度有所突破,必须要借助双摄像头,甚至摄像头阵列才能实现更多的应用。

那么,究竟手机双摄像头的原理是什么呢?人眼的结构在视网膜部分有两类细胞:其中一类细胞是负责感受色彩的强光,另一种是感受弱光。

借鉴了视网膜原理,在奇酷手机中,分别用两颗不同的芯片实现不同的功能。其中一颗芯片主要负责采集画面细节,另一颗芯片则负责采集画面色彩采集细节的摄像头进光量是彩色的三倍,这样手机拍摄无论是在强光还是弱光条件下都能实现清晰的画面细节以及色彩还原。

  众所周知,手机是高度集成化的产物,摄像头也被隐匿于其中。随着手机在厚度上越来越轻薄,而摄像头的宽度要想与机身一同变薄则较为困难。因此,备受吐槽的摄像头凸起现象其实也是一种不得不妥协的选择。

凸起的手机摄像头


  而双摄像头的出现则彻底解决了这一难题。当然,除了上述原因之外,双摄像头在拍照方面也更具优势。双镜头可显著加大摄像头的进光量,提升感光能力和照片亮度,还可有效降低噪点。

2016年,手机大有从单摄全面发展至双摄的趋势。还记得“十核双茎头”的红米Pro吗?如今涉足双摄像头的手机也越来越多。那么问题来了,这些双摄手机在技术上有什么不同?大家不妨往下看。


黑白+彩色双摄方案

  以国产机型为例,市面上较为常用的当属相同像素黑白+彩色双摄像头方案。两颗摄像头中,黑白镜头负责捕捉细节轮廓,彩色镜头则专职填充色彩。黑白双摄组合相比单一摄像头在解析力、夜晚拍照的细节等方面更胜一筹,代表作品包括360手机旗舰版和华为P9等产品。

360手机旗舰版的黑白+彩色双摄方案


  荣耀新晋推出的荣耀V8和荣耀8也采用了同像素黑白+彩色平行双镜头,两颗摄像头协同合作,结合激光/景深/反差三重对焦模式,对焦快而精准,进光量更大,成像能力上相比单镜头也有了大幅提升。

荣耀8的黑白+彩色平行双镜头



华为P9:徕卡加持


  此外,乐视与酷派联合推出的生态手机cool1 dual也基于这一方案。双1300万像素主摄像头中,一颗镜头负责捕捉细节轮廓,一颗镜头则专职抓取色彩。既能够实现同步对焦,也可单独使用黑白镜头。清晰度更高,噪点更低,成像方面也更出众

cool1 dual的黑白+彩色双摄方案

不同像素的主副双摄像头技术

  还有一种便是不同像素的主副双摄像头技术,其中,高像素主镜头负责成像,副镜头则专职测量景深等数据。可实现先拍照后对焦等功能,像HTC M8、中兴AXON天机等均采用了此技术。

中兴AXON天机的主副双摄像头技术


  此外,小米首款双镜头手机红米Pro也借鉴了这一技术。其中,1300万像素主摄像头用于最终成像,500万像素副摄像头则用于捕捉画面主体距离信息,并更关注于背景虚化的表现,可轻松拍出类似于单反效果的景深照片。

红米Pro双摄像头技术


  苹果在拍照上一直有着不错的表现,而新晋推出的iPhone 7 Plus更是苹果的首款双摄像头手机。此前,以色列的LinX曾拿自家产品与iPhone 5S进行拍照对比,以突显自家双摄像头的“威力”,并成功吸引了苹果的注意,财大气粗的苹果也将其收入囊中。

iPhone 7 Plus的双摄像头


iPhone 7 Plus搭载1200万像素广角+1200万像素长焦双摄像头,主摄像头采用F/1.8大光圈,拥有28毫米等效焦距。长焦副摄像头的光圈为F/2.8,等效焦距则为56毫米。两颗摄像头协同合作,可实现2倍光学变焦和最高10倍数码变焦,而全新的景深效果也会让拍出的肖像更为出众,营造出模糊的背景效果。


结束语:

  如同指纹识别一样,双摄像头凭借其优异的成像能力也或将成为手机的标配。总结来看,“一广一窄”、“一黑一白”、“一大一小”三种主流的双摄方案也被厂商们所一一采用。但能否发挥出双摄像头的真正实力,最终还是要落在相机的优化上。

就目前苹果发布会的信息看,双摄像头主要用来提升成像的效果(清晰化,对焦等等)。但是,需要提醒一下的是,从公开的专利看,除了提升拍照效果外,双摄像头的另一项最重要的功能,是用来进行3D拍照(目测占到总申请量的30%多),

比如LG的2015年公告的专利(CN 102348010 B)就是在拍摄3D图片时给左、右摄像头设定拍摄参数,并生成3D预览图像,在另一件同年申请的专利CN102467341B公开了实现2D/3D拍摄模式的切换。

所以,国外有些媒体提到双摄像头的出现,证明了苹果在布一个更大的局,那就是进入现在火得不得了的AR技术领域,有一定道理。