2020年手机拍照技术前瞻:焦点重归主摄,超高分辨率普及

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在2019年,拍照能力或许是决定消费者是否购买一款手机的最重要因素之一。今年发布的旗舰手机在拍照上面可谓可显神通,比如谷歌Pixel 4的软件优化算法、华为Mate 30 Pro的四摄像头、以及iPhone 11 Pro的三摄像头,目的自然都是以优秀的拍照表现来吸引消费者。

在即将到来的2020年,发展手机拍照技术的趋势将会延续下去,届时我们也将看到在高分辨率感光元件、光学变焦和软件算法方面的更多革新。在顶级硬件和软件的合力帮助下,明年的智能手机在拍照能力上应该能够更上一层楼。

那么在2020年,手机拍照技术会朝着什么方向发展?我们又能看到哪些让人眼前一亮的功能呢?

像素大战继续

高分辨率感光元件的使用是2019年手机拍照领域里最大趋势之一。4000万像素的华为P20 Pro在2018年被看作是个异类,但仅仅一年之后,我们就看到了一大堆4800万和6400万像素的手机,甚至是拥有1.08亿像素的小米CC9 Pro。

而等到2020年,1亿像素可能都会成为新常态。根据最近的传闻,三星Galaxy S11也将会使用自家的1.08亿像素感光元件(内置9合1像素合并技术),同时三星也在开发一款1.44亿像素的感光元件,像素大小0.7微米。此外,高通的骁龙865处理器号称可支持最高2亿像素的感光元件,并且相关硬件已经在研发当中。换句话说,明年肯定会有更多高像素手机问世。

虽说分辨率只是决定拍照画质的一小部分因素,超高的像素数的确能给画质带来一些提升。这些像素的体积仍然很小,但手机感光元件的整体尺寸已经开始在增大了。更大的感光元件可以捕捉到更多的光线,这也就意味着手机在捕捉细节和弱光环境下拍摄的表现会有所提升。

随着4x4以及8x8像素合并的到来,这些高分辨率感光元件将真得能给拍摄出优秀的弱光照片——如果它们的整体尺寸也能按比例增大的话。至于这些感光元件所拍摄的图像是否能达到标称的分辨率,这就是另一回事了。

总而言之,如果你在明年有意购买一部高像素的智能手机,那最好先观察它的实际拍照表现,而不是盲目迷信高像素。

更快更准的自动对焦

自动对焦从来都不是智能手机拍照的薄弱环节,也不是最能吸引消费者的卖点。但是,在拍摄运动物体、拍视频、甚至是确保风景照片清晰上面,自动对焦都非常重要。

明年的高端智能手机将会开始使用索尼的2x2 OLC感光元件技术,也就是所谓的全像素对焦。对于那些使用超高分辨率感光元件的手机而言,这会是一项非常使用的技术。它的2x2像素设计可带来很高的光敏感性和同时多重曝光HDR拍摄。

目前的高端智能手机使用的PDAF技术在对焦时会使用感光元件周围的数个对焦二极管。而换成2x2 OCL之后,感光元件上的所有像素都会被用来进行对焦检测,横向自动对焦检测也会因此而有所改进。换句话说,它能够带来更快也更准确的自动对焦,在弱光下也能确保手机拍摄的照片足够出色。在选购下一款手机时,2x2 OCL绝对是你应该关注的技术。

超慢动作和8K视频

对于智能手机而言,960fps慢动作和8K视频都并不是新的概念,但它们很快会变得更加普及。明年大多数旗舰机会使用的骁龙865芯片配备了一枚更强大的图像信号处理器(ISP),可对这两个高带宽的功能提供支持。虽然手机对8K视频拍摄的支持可能会比主流电视机略有提前,但这依然有助于推动内容创作进入8K时代。

即便8K@30fps无法普及,下一代手机对慢动作视频的支持也能够提高4倍,达到4K@120fps。此外,骁龙865还能支持720p@960fps超慢动作视频,这得益于运行温度大幅降低的ISP,可让用户在拍摄高分辨率或慢动作视频时不会再有时间限制。

这些视频拍摄上的灵活性将能为内容创作者提供发挥创意的更大空间。

更智能的AI摄影

现如今,大多数智能手机都已经具备某种程度的AI拍照功能,不管是华为、谷歌和苹果的旗舰机,还是小米、OPPO的中低端机型。通过内置的软件算法,AI拍照号称能够帮助你拍出更好看的照片。

虽说许多基于场景监测的色彩提升算法有些浅尝辄止,AI拍照技术已经快速成长为手机拍照的核心功能。在明年,随着AI技术和ISP硬件的进一步成熟,我们还将看到更多的花样。

谷歌Pixel 4可以说是AI拍照的典型例子。它的天文摄影模式或许有点小众,但的确向我们展示了名为“图像语义分割(semantic segmentation)”的下一代AI算法。它会识别场景中的天空,然后通过多次曝光来突显出夜空中的星星,但又不会让画面的其余部分过曝。此外,图像语义分割还能被用来区别场景中的不同部分,比如皮肤和衣服等,并对它们施加不同的处理方式,包括色彩增强、锐化、曝光和滤镜,来让照片呈现出最佳效果。

增强AI算法并不需要成为一项面对消费者的主打功能,基于机器学习的降噪算法正越来越多地被用于处理弱光照片中的噪点,同时避免了牺牲太多的画面细节。同样的,基于神经网络细节回收的超分辨率变焦可实现2x或更高的数码变焦,实际效果则能够与光学变焦相媲美。

AI拍照的一些初级应用,比如多帧HDR、夜间模式、人像拍摄时的软件虚化,现在已经成为大多数智能手机的标配,包括入门级机型。这些功能在一两年前还是尖端技术,而很快的,我们所谈论的AI拍照功能就会变成语义分割、物体识别和机器学习了。

变焦

临近2019年年末的时候,一些智能手机开始装备了2个光学变焦摄像头。小米CC9 Pro就配备了2个长焦摄像头,分别用于拍摄近景和长距离变焦。随后,vivo的X30 Pro 5G也采用了2x和5x变焦摄像头。

厂商这样做的原因很简单。不同焦段的摄像头可以去填补主摄和长焦镜头之间的画质差距,一枚额外的2x或3x光学变焦摄像头可避免去使用画质存疑的数码和混合变焦。

这是一个很聪明的想法,但可能不会在各个价格区间的设备上普及。凭借着高分辨率主摄普及和超分辨率变焦算法的改进,那些拥有强大处理能力的高端手机使用数码变焦也能呈现出足够好的变焦效果。但对于那些处理能力有限的设备,多加一枚长焦摄像头的确是提高变焦画质的一种经济效率方式。

拍照依然是手机的最大卖点之一

对于智能手机而言,机身体积的限制将继续驱动厂商进行技术上的创新。在2020年,智能手机拍照在硬件和软件端将会继续进步,其中高分辨率感光元件和机器学习算法可能是驱动进步的最大推力。而其他软件的小幅改进,比如镜头、后期算法、相机应用,则也将帮助改进用户的拍照体验。

2018年和2019年的三摄/四摄组合也不会在短时间内过气。对于所有价格区间的手机而言,拍照的灵活性依然是一大差异化卖点,因此明年的手机依然会配备广角和5x光学变焦镜头。但是,厂商的侧重将重新放在主摄像头上面,来为我们呈现出细节更丰富、弱光拍摄能力更强、并有AI算法加强的照片。

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