前置镜头上演军备竞赛

《电脑爱好者》2018第15期 2018-12-03 11:18专题 标签:前置镜头

俗话说“巧妇难为无米之炊”,哪怕一款手机集成了再好的美颜算法,如果前置摄像头不给力,依旧难以呈现最为完美的自拍照。因此,如何进一步提升前置镜头的物理素质,就诱发了一场智能手机厂商间的军备竞赛。

一路飙升的像素值

随着“美颜”的兴起,前置摄像头终于找到了自己的位置,并不断刺激着手机厂商为其添砖加瓦,一个劲儿地提高规格。而对普通消费者而言,哪项参数最能刺激购买欲望?没错,就是绝对的像素值。苹果在iPhone 6s之前,前置摄像头像素值很低,而Android厂商也喜欢与同期的iPhone比像素,证明自家手机有着比苹果更强的自拍潜力(图1)。

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如今,Android手机的前置摄像头最高已经达到了2400万像素(图2),更多的产品也达到了1200万像素起。但就和智能手机的后置摄像头一样,当像素值遇到天花板的瓶颈之后,就轮到更理性的革新,即提升最终的成像素质上来。

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扩展阅读:

对手机摄像头而言,像素值固然重要,但它并不是影响成像效果的最核心参数,影像传感器、光学镜头和影像处理器,这三驾马车的结合才是手机能否记录更真实场景的关键。如果你对智能手机后置镜头的发展史感兴趣,想了解它们是如何从单摄到多摄而一步一步走向影像巅峰的,请参考本刊2018年第10期《卡片相机败走手机摄像头的进化论》这篇文章。

 

一路高歌的传感器

我们都知道,摄像头背后的CMOS传感器型号,在很大程度上就决定了这个镜头的拍照水平。可惜,在智能手机的发展史上,大家都更倾向于优化后置摄像头(图3),并以与索尼(CMOS方案商,还包括三星和OV)联合定制专属传感器为宣传重点,比如华为P9时代的IMX286、三星S7时期的IMX260、OPPO R9s和R15对应的IMX398/IMX519、华为P20 Pro专用的IMX600等等,从而获得更高的DxOMark评分。

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可以说,前置摄像头就好像是“后妈养的孩子”,长期以来都是能省则省。虽然像素值看似很高,但受限于小光圈、不支持变焦、不支持自动对焦、不支持光学防抖等,只能专供于美颜自拍。如果你关闭美颜选项,用前者摄像头拍摄的照片,无论是清晰度、噪点控制还是颜色失真率都很难让人满意。

好消息是,近两年来前置摄像头逐渐吹响了复兴的号角,一些中高端手机逐渐选用了更高品质的传感器。比如小米6为前置摄像头选择的IMX268传感器(800万像素)、vivo Xplay选择的IMX298(1600万像素)、OPPO R15采用了IMX476(2000万像素)、vivo X21猎装了三星S5K2L9等等。

要说现阶段将前置摄像头规格做到极致的,还要数来自美图秀秀推出的最新款T9(图4)。这款手机的后置摄像头传感器型号为IMX363(1200万像素),而IMX363看起来很熟悉?没错,它就是小米MIX2S、小米8、vivo NEX、坚果R1、华硕ZenFone 5等热门手机所选用后置摄像头中的主摄!

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脱单的前置摄像头

除了传感器型号越来越先进外,前置摄像头也逐渐开始享受后置摄像头才有的待遇,那就是——“脱单”,前置双摄逐渐普及开来。

提到前置双摄,联想在2015年9月发布的Vibe S1应该算是开创了这一品类的先河(图5),这款产品搭配了800万像素主摄和200万像素景深镜头的组合,让自拍也能实现硬件级的背景虚化效果。可以说,现今你所看到的绝大多数前置双摄的手机,都属于Vibe S1的“晚辈”。

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2015年10月,LG也发布了一款武装前置双摄的智能手机V10(图6),与Vibe S1不同的是,它采用了广角为80°的500万像素+广角为120°的500万像素摄像头的组合。前者自拍时突出单人主体,而后者则可同框容下更多人像,而用户则可根据拍摄环境,手动切换哪一个镜头工作。

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在大家纷纷上马前置双摄之际,为其中的主摄赋予特殊的能力,就是智能手机间差异化竞争的关键点了。比如,vivo X9就为前置主摄选用了vivo与索尼合作研发的IMX376,这颗传感器主打“RGB”像素排列,可以让每4个像素合并为一个像素感光,感光能力比其它一般传感器高出300%以上,从而将画质解析力重新还原为2000万。N5S是360手机旗下首款双摄产品,其主摄的卖点在于首次引入对PDAF相位对焦技术的支持,不论拍摄物体怎么移动,都能快速捕捉关键信息。

vivo X20的前者主摄传感器型号与X21都是三星S5K2L9(X21为单摄),这颗传感器为1200万像素,但vivo在宣传上则主打2400 万个感光单元(图7),究其原因就是S5K2L9支持全像素双核对焦,从而实现了2×1200万的效果,带来了更高的进光量。而美图T9手机不仅选用了IMX363作为前置主摄,还同时支持OIS光学防抖技术,其拍照素质与后置双摄完全持平。

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可以预见,智能手机对前置摄像头的规格会越加看重,就传感器型号也将不再三缄其口,而是正大光明列出具体的型号信息,作为宣传中的主打卖点之一。

小提示:

自拍时想要取得背景虚化效果,并非必须借助两颗摄像头才能达成,目前市售的新品哪怕仅配备了一颗前置镜头,也能借助“人像模式”实现背景虚化功能,只是这种虚化效果完全取决于AI算法,在细节的表现上大都不如硬件级的双摄来得完美。同时,3D人像光效也是AI摄影的优化方向(图8),未来这个功能也会成为新款手机自拍时的标配。

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昏暗环境下的补光

虽然很多手机都在想办法提升前置摄像头的进光量,但在过暗的环境下依旧会出现看不清人脸或噪点严重的问题。因此,能否在黑暗环境下补光,就成为了新款手机之间比拼的功能卖点了。

想实现自拍补光,现阶段可以从软硬件两个角度加以解决。软件方面的代表就是苹果从iPhone 6s时引入的“RetinaFlash”功能,在自拍的瞬间,屏幕会以纯白色显示并瞬间调高白平衡和对比度从而让亮度暴增(图9),从而扮演了补光灯的作用。

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而硬件方面,就需要给前置摄像头找个名曰“补光灯”或“柔光灯”的邻居了(图10)。一般来说,智能手机前置补光灯都不是单纯的LED灯,而是在其表面增加了多层油墨,从而让打出的光线更加柔和,将色温控制在4800K到5400K之间,从而在自拍时可让皮肤红润在富有光泽同时,肤色更均匀。

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图10 :如今已经出现前置双柔光灯设计的手机了

如果你的手机在自拍时既不支持屏幕补光,也没有配备额外的补光灯,那也可以借助补光灯外设来帮忙。这类产品大都内置锂电池,通过耳机孔或支架固定在手机上,夜晚自拍前打开补光灯的电源(图11),就可以确保自拍时的光效问题了。

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