一、手机相机:相机照相质量的好坏绝不能只单独看其中某个参数,而是要综合权衡相机的镜头、CMOS传感器和ISP算法等所有影响相机性能的因素。手机相机可以分为前置相机和后置相机两类,其中前置相机主要用来自拍或萌拍,后置相机主要用来拍全景或他拍,手机前置相机有的还会配备前置柔光灯来实现自拍补光;手机后置相机还会辅助闪光灯来实现补光和夜拍。目前的智能手机后置相机都会配备2到3个摄像头甚至更多,例如超广角摄像头、微距摄像头、景深摄像头等,以提升不同拍摄范围的成像质量。
(1)、手机柔光灯:目前一些手机设备前置相机附近还会配备前置柔光灯,以实现自拍的补光作用,这在黑暗环境中的自拍补光非常实用。与后置闪光灯不同的是,柔光灯在相机拍摄期间是常亮的,而闪光灯只有在曝光期间是瞬间闪亮的。当然柔光灯在在正常使用手机期间还可以当作呼吸灯来使用,作为消息提醒功能。
(2)、手机闪光灯:曾几何时,闪光灯成为了手机相机在暗光环境下进行补光拍照的主要辅助设备之一。但是近年来随着影像技术的发展,通过图像算法和人工智能技术来弥补暗光环境下进光量的不足已经成为主流,因此闪光灯也就失去了原来的光芒。但是这些进步并不代表闪光灯失去了自己的作用,例如手电筒照明、来电闪光提示和炫酷背景灯等等诸多功能让闪光灯继续发挥着自己的余热,成为智能手机不可或缺的一部分。
二、手机相机分类:
根据手机相机的位置可以分为:前置相机、后置相机。
根据手机相机的功能可以分为:超广角相机、微距相机、人像相机、景深相机、TOF相机。
根据手机相机的组成可以包括:相机镜头、CMOS传感器、ISP处理单元。
根据手机相机的认证可以分为:AI三摄、徕卡三摄、蔡司三摄。
根据手机相机的外形可以分为:浴霸三摄、腕表三摄、竖排三摄、氙气灯三摄。
根据相机传感器供应商可分为:日系(IMX索尼)、韩系(ISOCELL三星、SK海力士)、美系(OV豪威科技、安森美)。
三、手机相机镜头参数:手机相机的镜头作为将光线成像到感光传感器芯片上的重要光学器件,是由多片玻璃镜片或塑料镜片共同组成的,其中玻璃镜片成像质量更好,因而成本更高。目前所说的蓝宝石玻璃或者大猩猩玻璃是指镜头的“保护玻璃”,对镜头的画质并没有任何提升作用。可以说手机镜头的好坏将直接影响拍照的成像效果。
(1)、5P镜头/6P镜头:相机镜头组通常包括5片、6片镜片,其中拥有5片镜片的称为5P镜头;拥有6片镜片的称为6P镜头。一般来说相机镜头的镜片越多,成像效果相应地会越好,但这不是决定因素。
(2)、镜头光圈:光圈是一个用来控制光线透过镜头进入相机内部感光元件上光线大小的装置。它通常嵌入在镜头内部,用f/xx来表示光圈的大小,例如f/1.75、f/2.2等。其中f/xx后面的数值越小,光圈越大,进光量就越多,相机成像的画面较亮;相反数值越大,光圈越小,进光量就越小,相机成像的画面越暗。
(3)、镜头焦距(变焦):为了适应成像环境的差异,目前有些手机相机镜头支持变焦功能。相机变焦可以分为:光学变焦、混合变焦、数字变焦。其中光学变焦才是真正的物理变焦,而数字变焦我们称之为假变焦,说白了就是将照片数字放大而已,图像质量根本不会有任何明显的提升,只不过是终端厂商的宣传手段而已。其实相比以上两类,我们应该更关注混合变焦。所谓混合变焦是综合光学变焦和数字变焦两种图片,再经过算法优化合成图像以达到更好的成像质量。因此对于我们用户而言,数字变焦看看就好别当真,我们更应该关注的是光学变焦和混合变焦功能。
(4)、自动对焦(AF):手机相机镜头内部都会有音圈马达,又称闭环对焦马达,用于实现相机的自动对焦功能。目前手机相机常用的自动对焦方式包括:反差对焦、相位对焦、激光对焦。反差对焦原理是当手机镜头对准被摄物体时,镜头内部的闭环对焦马达模组便会驱动镜片从底部向顶部移动,并记录整个移动过程中的对比度等反差数值,找出反差数值最大的位置处并使运动到顶部的镜片重新回到该位置,完成最终的对焦过程。相位对焦原理是直接将自动对焦传感器与像素传感器直接集成在一起,即从像素传感器上拿出左右相对的成对像素点,分别对场景中的物体进行进光量等信息的检测,通过比对左右两侧的相关值情况便会迅速找出准确的对焦点,之后镜片便会被对焦马达一次性推到对焦的位置以完成对焦。激光对焦原理是通过后置摄像头旁边的红外激光传感器向被拍摄物体发射低功率的安全激光,经过被摄物体反射后,被后置相机旁边的激光接收传感器接收,并由此计算出相机与被摄物体之间的距离,之后镜片便会被对焦马达一次性推到对焦位置以完成对焦。
(5)、相机防抖:相机防抖功能可以分为:OIS光学防抖、EIS电子防抖、AIS智能防抖。OIS光学防抖就是采用陀螺仪传感器来检测手部的轻微抖动或轻微震动,然后通过移动镜头镜片并调整光轴进行光线补偿,由于OIS是光学系统,不会降低画质且能够使拍摄的影像充分展现原有的完美效果,因此OIS光学防抖系统可以在轻微抖动环境中记录清晰且原有的画面。EIS电子防抖就是通过提高CMOS感光参数、加快电子快门、软件算法进行图像处理等技术来起到补偿抖动影响的作用,实际上是一种通过降低画质来补偿抖动的技术,因此电子防抖技术成本较光学防抖低很多(实际上只需要软件做些调整即可),效果也较差。AIS智能防抖真的智能吗?笔者认为AIS防抖本质还是属于电子防抖范畴,只不过相比于EIS防抖其软件算法在所谓的AI处理器上进行,因此称为AIS智能防抖。首先AI处理器就是一个鳌头,只不过是DSP处理器的营销手段而已,因此笔者认为AIS智能防抖本质就是一种电子防抖,消费者不要被某些厂商的宣传鳌头迷惑即可。
四、手机相机CMOS传感器参数:
(1)、像素:手机目前常用的像素为1200万(12MP)、2400万(24MP)、4800万(48MP)、6400万(64MP)等等。像素并不是唯一决定拍照好坏的因素之一,对于像素值高的传感器,其成像会更加清晰,细节会更加丰富。但是要永远记住够用即可的原则。例如某人用6400万像素拍了一张照片,然后在自己720P的显示屏上欣赏,那么有什么用呢?你只能看到压缩后720P的成像质量照片哈哈。但是像素越高的照片,放大后失真的程度会越低,因此要打印大尺寸海报等任务,还是推荐像素值越高越好。
(2)、感光面积(传感器尺寸):是指相机感光元件的面积,例如1/2''感光面积、1/3.6''感光面积等。传感器尺寸越大,感光面积会越大,捕获的光线会越多,因此感光性能会越好。通常感光面积越小,传感器更适合感知景深环境信息;感光面积越大,传感器更适合感知广角环境信息和微距环境信息。
(3)、单位像素面积:是指传感器的感光面积与有效总像素的比值,例如0.8um、1.0um等。传感器的单位像素面积是比传感器尺寸和传感器像素更为重要的一项参数,单位像素面积越大;捕获的光线就会越多,因此信噪比会越高,画质会越出色。
(4)、感光视野FOV:是指传感器的前向感光范围,例如FOV 79°、FOV 117°等。感光角度越大可以实现超广角拍摄和微距拍摄,感光角度越小可以实现景深拍摄。
五、手机相机基本使用常识:
(1)、触发信号:手机相机app都会带摁下拍照或摁下录像的功能,那么这个交互便是相机触发拍照信号。
(2)、快门速度:手机相机的曝光量影响成像的明暗程度。如果曝光时间过长,就会出现过曝现象,照片会出现过亮现象;如果曝光时间很短,也会出现欠曝现象,造成成像照片过暗。影响曝光时间的参数包括光圈大小和快门速度。对于固定光圈的相机来说,快门速度越快,则曝光时间越短,容易造成欠曝现象;同理快门速度越慢,则曝光时间越长,容易造成过曝现象。对于相机爱好者来说,掌握相机曝光时间和快门速度是必修的一门课。
(3)、HDR拍摄:又称高动态范围,主要用于环境过亮或过暗的摄像领域。一般来说HDR模式会连拍三张照片,分别对应欠曝、正常曝光和过曝三种情形,然后利用图像处理技术将三张照片合成一张,并突出显示每张照片最好的一面以组成最佳成像效果。
(4)、拍照模式:手机相机的基本功能之一。现在随着人们对拍照的功能要求越来越多,出现了许多拍照新功能和新玩法。例如AI美颜、AI人像构图、夜拍模式、逆光拍摄模式、全景拍摄、延时拍摄、面部识别、月亮拍摄模式等等。
(5)、视频模式:手机相机的基本功能之一。视频拍摄最重要的参数是拍摄分辨率和拍摄帧率两种,例如1080P/60fps和30fps等等。现在视频拍摄也包括许多新玩法,例如全景拍摄、慢动作拍摄、快动作拍摄、视频防抖等等。
六、手机相机镜头认证:所有的手机相机认证都需要缴纳不菲的认证费用给标准制定机构。终端厂商然后可以通过认证标识作为卖点来提升终端设备的销量和消费者的认可度。在笔者看来,认证不一定代表这部手机相机一定很厉害;不认证也不代表这部手机一定比认证的手机差。毕竟苹果、三星等国际大品牌也很少采用这种认证相机作为卖点,但是他们的相机拍照质量依然领先。
(1)、蔡司镜头认证:又称卡尔·蔡司,是德国一家百年历史的老牌光学企业,其主攻高端摄影摄像镜头领域,甚至索尼等高端相机厂商都用卡尔·蔡司的镜头作为高端镜头群。但是蔡司认证就不一样了,获得蔡司认证的镜头并不是蔡司公司生产的镜头,只是通过蔡司认证的镜头是交由蔡司公司的认证标准进行严格认证的镜头,通过蔡司认证标准并缴纳一定认证费用便可以颁发蔡司认证的LOGO标识并作为卖点出售了。
(2)、徕卡镜头认证:徕卡是德国的高端相机品牌,其生产的镜头品质和口碑同样得到世界认可。徕卡认证的认证套路和蔡司认证几乎一模一样,但是作为手机摄像头认证资历来看,徕卡还是远不如蔡司认证的时间久远,而且相机高端镜头和光学实力亦不如蔡司公司。与其他认证一样,徕卡认证的宣传意义大于实际效果,手机相机调教的好与坏绝不是一个认证就能就解决了的,还需要终端厂商综合的实力。