960帧高速摄影原理及知识普及（红米K20Pro）

华为Mate 30 Pro发布，高速摄影达到7000多帧，不禁重新想看看自己手机的告诉摄影功能，但是发现960帧告诉摄影有些鸡肋呀。相信很多朋友买了红米k20pro后，使用960帧慢动作摄影都有个疑惑，那就是拍摄时间怎么那么短，而120、240帧就可以拍摄很长时间，这是什么原因呢？可以拍摄时间长一些吗？下面这篇文章就为大家解释一下。

一、慢动作摄影的相关知识 1、慢动作摄影的发展历史         我们先来聊一下慢动作摄影的历史，其实它是目前电影行业最常用也是最流行的拍摄手段之一，比方说《黑客帝国》里面那一幕慢动作摄影，相信也给大家留下深刻的印象。事实上，“慢动作”摄影通常需要采用专用的高速摄像机进行拍摄，而由于高速摄影机的价格相当的昂贵，因此这项拍摄技术也成为电影拍摄中“最昂贵”的技术手段之一，没看过或者忘记了的可自行去搜索视频看看。         而早在几年前，手机就已经可以实现最高120fps的慢动作摄影，但相比起高速摄影机1000+fps的慢动作摄影，手机上的慢动作摄影的效果并不是特别的明显。而到了2017下半年，索尼把高达960fps的慢动作摄影带到了手机上，索尼XZ Premium首次在720P分辨率下实现了960fps的慢动作摄影。         到了2018年，960fps慢动作摄影获得了更多的曝光，索尼、三星、华为三家品牌的旗舰级别产品均表示支持960fps慢动作摄影。其中，三星、华为的新旗舰均支持720P分辨率的960fps慢动作摄影，而索尼全新的旗舰，索尼XZ2 Premium更是把分辨率提高到了1080P的层面。 2、帧（fps）的定义及相关知识        首先是帧（fps）的定义，指的是一个图像或视频画面每秒传输帧数，通俗来讲可以理解为我们常说的“刷新率”。这个数字越高，动态画面看起来就越连贯。比如我们在玩《王者荣耀》时，开启“高帧模式”达到60fps后，就可以明显感觉出画面比默认模式的30fps流畅许多。 3、960fps慢动作摄影的实现原理        那么从技术上，960fps慢动作摄影是怎样实现的。 首先，经深入的研究，不管是三星、华为还是索尼，其采用的慢动作摄影技术均来自于索尼全新的CMOS设计。相比起传统意义上的CMOS，索尼在CMOS上加入了DRAM层(动态随机存取存储器)。这个DRAM层可以理解为PC上面的内存条，这也让CMOS可以更加快速的储存画面。                          图一    CMOS内嵌DRAM层 在今年的世界移动通信大会上,索尼推出了Xperia XZ Premium和Xperia XZ，这两个功能全新的相机，可以执行一些漂亮的技巧。眼睛运动镜头,索尼称其为戏剧性的慢动作视频四倍低于任何其他手机，可以在快门被按下时捕捉瞬间的照片。令人印象深刻的，对吧！但这新奇的相机是如何工作的呢?这就是我们要今天要探讨的。         早在2015年，索尼宣布第四代的rx-100紧凑型数码相机。它可以快速拍摄照片、视频分辨率高达4K，也许最令人印象深刻的慢动作视频的录制，还是达到了令人难以置信的960帧每秒(fps)。与这同时，最慢的慢动作的手机不超过240fps。简而言之，视频序列图像/多帧改变速度不足以使运动的错觉。传统上，电影是每秒24帧，除了一些例外像《阿凡达》或《霍比特人》48帧/秒。绝大多数的YouTube视频在25或30fps流。意料之中的是，索尼相机运动眼Xperia XZ和Xperia XZ是建立在相同的原则，只有应用规模较小模块适合智能手机。使用的图像传感器由三层组成：一个像素部分,电路在后面,DRAM元素夹在他们中间。正是由于DRAM层的加入，让手机CMOS拍摄高达960fps的慢动作视频成为可能。毕竟相比起普通视频，慢动作视频的原理就是在想同的时间记录更多的图像画面，制约这个画面数量的正是储存速度。而DRAM层的加入恰好解决了这个难题，让用户得以使用手机拍摄更高帧数的慢动作视频。 4、慢动作视频的意义 那么对于用户而言，慢动作视频有什么意义呢?可以说960fps慢动作视频的出现为用户使用手机创作视频提供更丰富的选择。但从目前几款产品的实际体验来看，目前960fps慢动作视频距离好用还是有些距离的，更多是的还是技术上的展示。就以索尼自家的旗舰索尼XZ2Premium为例，虽然它已经实现的高达1080P的960fps慢动作视频，但连续录制的时长仅仅为0.9s。而三星与华为除了在分辨率上相比起索尼要差上一些，连续录制的时间也只有1S左右。只是960帧的视频只能拍0.2秒，对于用户创作而言，这么短的时间说实话并不实用。 5、960fps慢动作摄影的制约因素 那么为什么目前支持960fps的产品连续录制的时间都相差不多呢?                       图二    体积制约了DRAM储存空间 由于CMOS是通过内嵌的DRAM层来让图片进行高速存取，而DRAM的实际储存空间就成为了制约的主要因素。同时作为移动设备上使用的CMOS，对于体积的控制就显得十分重要。而这直接制约了DRAM层的体积从而限制了储存空间的扩展。 6、960fps慢动作摄影的注意事项及发展前景         所谓高帧率拍摄，就是要以1/960的快门速度进行视频录制。就算配合1.9光圈、ISO800以上感光度，对于环境亮度的要求也很高。启用凝时拍摄的时候画面亮度会明显降低，也会出现一定的光线闪烁。这种闪烁，主要是日光灯等人造光源造成的。所以大家在拍摄慢动作视频的时候，切记要在室外光线充足的环境下拍摄，运动主体背面不要有一切光源（如灯光、发光屏幕等），勿让第三方因素破坏了美好的瞬间。 　   那么当一个视频帧数高达960fps，就已经超越“顺畅”的领域，只有用慢动作视频才能够完全展示。这项技术在专业的影视领域用的比较多。举个例子，当我们观看赛车时，高速赛车呼啸而过连车型都看不清;而应用高帧数的慢动作拍摄，就可以完整看清赛车本身通过观众席的全过程，而不只是一个影子。         当然，对于960fps慢动作视频的未来，我还是很看好的，除了能让用户创作出更有趣的作品之外，对于专业用户而言，不管是成本方面还是便携性等其他方面考量，在手机上实现960fps慢动作视频都具有极强的吸引力。同时，我也坚信，随着技术的突飞猛进，前面提到的这些问题相信都会得到妥善地解决。 ------------------分割线------------------ 二、小米手机与960fps慢动作视频         小米公司于2018年10月25日在北京发布新机小米MIX3，首创的滑盖全面屏的设计让网友们十分惊喜，发布会上小米官方表示，MIX3支持960帧慢动作拍摄。这是小米旗下首款可以拍摄960帧超慢动作视频的旗舰机。小米MIX3新增960帧慢动作摄影，此外，还支持960帧AI智能配乐，即自动分析视频拍摄内容并匹配背景音乐，比如拍摄下雨场景会在智能配乐的同时加入雨滴的声音，还能提供多款音效让用户自行挑选。                  图三     小米MIX3 960帧慢动作拍摄特色 MIUI系统第395周更新公告：新增4款机型支持960帧慢动作拍摄，支持机型增至5款（小米8/探索版/屏幕指纹版、小米MIX3/2S，限开发版） ------------------分割线------------------ 三、【问题答疑】 问：960帧慢动作为什么只能拍后面几秒？ 答：960帧的数据存储量极大，不增加压缩率的情况下，COMS和存储器还有运行内存因素受到制约。 问：为什么手机拍960帧慢动作时会出现“闪屏”现象？ 答：这种闪烁，是正常现象，主要是日光灯等人造光源造成的。所以大家在拍摄慢动作视频的时候，切记要在室外光线充足的环境下拍摄，运动主体背面不要有一切光源（如灯光、发光屏幕等），勿让第三方因素破坏了美好的瞬间。 问：960帧慢动作如何拍？为什么我拍不好？ 答：个人感觉960帧是为专业摄影师和拍摄大神这些人准备的，一般新手拿捏不准那个拍摄时间，所以拍不好和拍不好看是正常的，但是建议多练习练习可能会有所改善。 好了，今天的知识普及就到这里了，感谢大家对MIUI的支持！注：此帖大部分知识资料由网络整理而来，如有侵权请联系删除，谢谢！