在上周舉行的MWC世界移動大會已經落下帷幕,不過這次展會亮相的各項黑科技讓人“流連忘返“。例如,OPPO的5倍無損變焦技術引起了國內外廣泛關注。竟然在厚度僅有5.7mm的機身內實現5倍無損變焦,毋庸置疑,這項技術的確非常驚豔。值得關注的是,這項黑科技的關鍵在於巧妙地運用了“潛望式雙攝像頭結構”的設計,也就是在雙攝基礎上進行了創新。
從去年開始,雙攝就已經開始慢慢普及,而且出現了多種不同的雙攝設計方案,譬如除了主要用於加強背景虛化的雙攝設計方案,還有“彩色+黑白”平行成像的雙攝像頭和iPhone 7 Plus的“標準+長焦”雙攝像頭。當然,OPPO的5倍無損變焦技術也是雙攝創新的一種形態。接下來,我們就來談談雙攝創新發展的歷程和潛力,以及這些創新能給我們帶來了怎麼樣的體驗環境。
早期的雙攝主要用於輔助成像
實際上,第一款雙攝手機誕生於2011年,也就是LG Optimus 3D。與此同時,HTC也緊接著推出擁有雙攝像頭的HTC EVO 3D。不過,這兩款手機當時主打的賣點並不是雙攝,而且祼眼3D技術。由此可見,早期的雙攝可以說是祼眼3D技術的衍生產物,主要用於輔助成像,通過類比人眼的方式採集3D影像,拍出來的照片或者視頻用於裸眼3D手機觀看。
LG Optimus 3D
比較遺憾的是,祼眼3D技術並沒有發展起來,不過這為雙攝的發展埋下了伏筆。時隔三年之後,HTC推出了真正意義的雙攝手機,也就是HTC One M8。HTC One M8採用景深輔助的雙攝設計方案,兩個攝像頭在拍攝時協同工作,主攝像頭負責成像,副攝像頭用來記錄景深資訊,可以拍攝“單反級”背景虛化的照片,甚至能夠實現先拍照後對焦。
HTC One M8
HTC One M8對雙攝的發展起到了關鍵的作用,而且現在還有不少新機採用類似HTC One M8的雙攝設計方案,譬如vivo Xplay6和紅米Pro。值得一提的是,vivo X9在這種方案的基礎上進行創新,帶來了前置雙攝背景虛化的自拍功能。
“彩色+黑白”雙攝:旨在提弱光成像品質
相信很多網友都不知道,其實“彩色+黑白”的雙攝設計方案是為了提高手機弱光拍照品質。近年來,我們對手機弱光拍照的要求越來越高。眾所周知,提高弱光拍照品質的關鍵是增加感測器的增光量,而感測器尺寸越大進光量也就越大。但是受限於纖薄的機身設計,手機塞不進更大尺寸的COMS。然後,上游廠商想到了通過改變CMOS的結構來提高進光量的方法,具體來說就是改變感測器的分色濾鏡。也就是因為這樣,前兩年行業陸續出現了RGBW、RWWB等新型的感測器。
注釋:
傳統的手機攝像頭感測器採用RGB(1紅2綠1藍)的排列方式,不同色塊會過濾與其相同顏色的光從而將灰度資訊轉化成彩色資訊。RGBW感測器的思路是摘除RGB其中一塊綠色圖元,然後用白色圖元代替。因為白色圖元有全透光的特性,所以能夠提高感測器的進光量。RWWB感測器也就是把RGB的兩塊綠色圖元都換成白色圖元。
當然,行業的探索是不會止步的。雖然RGBW和RWWB感測器能提升一定的進光量,但廠商依然另闢蹊徑,最終祭出“彩色+黑白”的雙攝設計方案。其中彩色感測器記錄色彩資訊,黑白攝像頭記錄圖錄資訊。
由於黑白感測器屬於全透光的感測器,因此“彩色+黑白”的雙攝設計方案能夠提高感測器的進光量。此外,“彩色+黑白”雙攝像頭也可以配合拍攝背景虛化的照片,並且黑白攝像頭也可以單獨成像,用來拍攝的黑白照片會比濾鏡效果要好很多。目前,“彩色+黑白”雙攝像頭已經成為主流的雙攝設計方案,譬如華為P10和榮耀V9等機型採用的就是這種設計方案。
雙攝開始多樣化發展,仍然有很大的發展潛力
隨著雙攝逐步普及,雙攝正在往多樣化的方向進行了發展。例如,LG和蘋果都採用了獨特的雙攝設計方案。LG G5和LG G6等機型的雙攝像頭採用的是“標準攝像頭+廣角攝像頭”的設計方案,兩顆攝像頭可以單獨使用,平時可以使用標準鏡頭拍照,或者切換到廣角鏡頭拍攝超廣角的照片。
LG G5超廣角鏡頭樣張
至於蘋果iPhone 7 Plus的雙攝設計方案,實際上和LG的有點類似,但其採用的是“標準攝像頭+長焦攝像頭”的設計方案,兩顆攝像頭也可以獨立使用。因為長焦攝像頭採用的是2x焦段的鏡頭,所以通過切換長焦攝像頭可以獲得2倍無損變焦的效果。此外,蘋果iPhone 7 Plus的雙攝像頭還可以協助工作,拍攝人像背景虛化的照片。
iPhone 7 Plus的2倍無損變焦
值得一提的是,OPPO 5倍無損變焦技術也包含了創新的雙攝設計方案,其採用了“廣角+長焦”雙攝像頭,並且長焦端採用潛望式的結構,把3x焦段的長焦攝像頭成功塞到厚度僅有5.7mm的機身裡面。潛望式結構的設計原理如下圖所示,攝像頭內置了光學棱鏡,如同潛望鏡一般,讓光在遇到棱鏡時發生90°垂直旋轉,然後進入感測器成像。
正是因為採用了“潛望式雙攝像頭結構”的設計,所以其可以通過結合3x焦段的長焦攝像頭以及高清拍攝功能實現5倍無損變焦。然而,更令人激動的是,其長焦端攝像頭竟然還支援光學防抖。通常來說,雙攝手機往往都是標準端攝像頭才支援光學防抖機構,然而這次OPPO改變了思路,把光學防抖使用在長焦端攝像頭,從而有效提高變焦抓拍的成功率。
總結:
相信雙攝很快就會普及起來,從目前各種雙攝設計的方案來看,雙攝的確有著很大的發展潛力,而且有可能延伸到其它拍攝功能的創新。例如,OPPO 5倍無損變焦技術的“潛望式雙攝像頭結構”就給我們提供了很大的想像空間。小編相信,隨著手機成像技術的不斷革新,類似雙攝像頭這種創新的設計會越來越多。