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总结一下手机摄像头参数

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发表于 2018-9-6 05:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
一:光圈
https://zhidao.baidu.com/questio ... on_0&word=f/1.8
f是曝光量,下面分母越小被底片所吸收的光线越多,感光效果越好
大光圈的优势自然不必说,但在光线条件非常好的情况下,如果想要整张照片都非常清晰,小光圈反而是更好的选择
而在光线条件足够好的场景下,三星 Galaxy S9 则会自动切换为 f/2.4 的光圈进行拍摄,以保证足够的锐度

三星S9的可变光圈,可以看看不同光圈的对比图,差别还是很大的
https://baijiahao.baidu.com/s?id ... r=spider&for=pc

结论:不同的拍照环境需要的光圈大小是不同的

二:焦距
http://www.360doc.com/content/18/0106/09/33981077_719482537.shtml
https://baike.baidu.com/item/%E7 ... A6%E8%B7%9D/8608690
焦距越小,画面内容越多
通俗的解释就是:在同样的距离拍照,焦距小的画面越大
比如前置摄像头自拍的时候,把手机拿近点,如果焦距小的手机前置摄像头刚好拍满整张脸,那么换了焦距大的手机在同样的位置拍,则可能耳朵就拍进不来了

另外焦距还有一个作用就是最小拍摄距离,焦距越大则最小拍摄距离越近
比如人民币100元上周围一圈的小字rmb,有的手机能拍的很近清晰,有的手机就不行了

目前手机上还无法实现可变焦距

结论:不同的拍照需求需要的焦距大小是不同的

三:传感器尺寸
https://zhidao.baidu.com/question/539914561.html
1/2.3是小传感器了,卡片机大传感器是1.6 1.7 的。
说到传感器的尺寸,其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大,CCD/CMOS面积越大,捕捉的光子越多,感光性能越好,信噪比越高。

传感器尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的传感器像素增加固然是件好事,但这也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。
传感器尺寸较大的数码相机,价格也较高。感光器件的大小直接影响数码 相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般传感器尺寸也小,而越专业的数码相机,传感器尺寸也越大。

下面是传感去尺寸的大小从小到大排列,某些尺寸没有列出可以查看接近的尺寸
iphone 4s是4.13mm*3.05mm
1/2.3是6.16mm*4.62mm
1/1.7是7.76mm*5.82mm
2/3是8.8mm*6.6mm

结论:越大越好

四:像素总量
这个就是我们平时说的多少万像素
目前主流的手机像素都是12000W 1600W这样的
像素总量越大,则能拍出的照片分辨率越大,但是在手机上分辨率并不是越大越好
比如目前一些手机采用4000W像素我觉得有点舍本逐末了,手机那么点大的地方,传感器尺寸就那么点,上这么高的像素那单像素面积就可怜得很,白天可能还好点,在晚上如果用4000W像素真实的出照片,那绝对是一片黑,所以厂商都会在晚上拍照的时候把4个像素合并为1个像素,这样这个4000W像素就只相当于1000W像素了,合并像素面积并不是无损的,我估计可能会有极大的损失,不然为什么都不采用这种技术,所以目前来看,4000W像素只在白天一些特殊的地方使用有点用  手机又不是专业的相机,真的是舍本逐末了

结论:看拍照需求

五:单位像素面积 = 传感器尺寸/像素总量
这个是影响弱光成像的关键,单位像素面积越大,则单像素接受的进光量越多,则单像素越清晰(白天光照充足的情况下这个参数差一些也不影响成片素质)
比如三星S7的那个摄像头,当时手机界首次采用1.4u的大像素,吊打同期一切手机
然后现在华为的mate P20的那个主摄像头,1.55u,也是目前为止手机界最大的

结论:越大越好


六:对焦速度
https://baike.baidu.com/item/%E5 ... 9%E7%84%A6/20361304
目前最厉害的对焦速度就是双像素对焦了,具体什么意思上面的链接有解释
对焦方式主要有 双像素对焦 和 其他对焦方式(比如什么激光对焦PDAF对焦等等)
白天光照充足的时候对焦速度差别不是很大,基本属于可接受的差距,但是还是有差距的
夜晚的时候双像素对焦吊打其他对焦方式

这个对拍照的体验影响还是比较明显的,打开相机立刻就拍或者从一个远景切换到了近景,相机立刻就对焦好了,这种感觉很爽
目前已经有一些安卓手机使用了双像素对焦技术

结论:双像素对焦技术无敌

七:光学变焦和数码变焦
https://zhidao.baidu.com/question/552918822.html
https://baike.baidu.com/item/%E5 ... 6/111187?fr=aladdin
http://www.sohu.com/a/156770684_114885
变焦的作用就是用来拍远景的,有变焦的话可以拉近距离
比如坐教室后排,看不清黑板上的字,用手机放大就能看清了

光学变焦是无损变焦,比如拍一个100米外的物体,其他参数一样的情况下,有2倍光学变焦的相机就相当于在50米的距离拍照,画质不会受到影响
数码变焦是有损变焦,每个手机都有的功能,放大以后画面模糊的不行

结论:光学变焦好并且倍数越高越好

八:光学防抖和数码防抖
https://baike.baidu.com/item/%E5 ... 6/268843?fr=aladdin

光学防抖是硬件层面的
具体原理就是靠弹簧的弹性,相机的感光元件周围靠弹簧固定,轻微移动手机的时候弹簧产生形变,但是感光元件的位置还是没变的,然后如果在感光原件改变位置之前又抖动回来了,弹簧恢复原样,在这一次抖动中感光元件一直都没有动过,这样就能提升画面的稳定性
优点是不需要消耗CPU
缺点是摄像头的尺寸会变胖

数码防抖是软件层面的
具体原理就是手机只显示摄像头取景范围内中间80%的内容,周围20%的内容不显示,然后手抖移动了手机,这样镜头就轻微的移动了一些,摄像头取景的画面也会移动,但是之前显示的部分还是在取景画面里面,手机CPU通过计算,仍然显示之前的画面,然后手抖了一下手机位置又恢复原样了,手机仍然显示同样的内容
优点是不需要把摄像头做胖
缺点是需要消耗CPU

防抖能力不一定说光学防抖就好,要看情况,比如索尼有一款手机就是纯数码防抖,但是防抖效果超级NB,但是高级的手机摄像头一定是带有光学防抖的

结论:数码防抖看能力,光学防抖最好有

九:帧率
帧率就是1秒钟显示多少个画面,人眼能分辨的极限帧率是24帧,即只要每秒显示连续的24个画面,人眼就不能发觉了,但是24帧只是普遍值,也许有人眼睛灵敏需要到25帧才行呢 所以目前主流的手机拍摄都是30帧
但是经过不同的设备播放,可能30帧也会感觉卡顿,所以目前高端的手机都是支持60帧拍摄的,这里也建议大家拍视频的时候选择60帧拍摄,不要追求高像素,4K30fps和1080P60fps建议大家选择后者,拍出来的视频几乎无差距,但是帧率高了一倍,在拍摄移动物体的时候更清楚
(iphone7默认是1080P30fps,建议大家在设置里面手动改为60fps)(iphone8支持4K60fps,但是每秒需要的存储空间非常大,256G的用户可以选)

结论:有60fps的一定要选60fps

十:慢动作
即用超高的帧率拍摄以后用低帧率播放
比如iphone7的慢动作,播放速度放慢了4倍
1080P的慢动作是拍摄120fps播放30fps,720P的慢动作是拍摄240fps播放60fps(720P的慢动作画面比1080P小一点点)
(这个是在相册里面的播放速度,你可以把录像保存到电脑里面,用电脑里面的播放器调节播放速度)

目前三星和索尼最高有个960fps的慢动作,但是这个慢动作只能持续1秒,拍的时候要掌握好

结论:平时偶尔拍拍的玩法,非常耗电
















总结一下手机摄像头的发展历史

功能机时期诺基亚以换壳为本

智能机时代前期iphone一骑绝尘
在S7之前,iphone在成像效果和拍体验上都是第一,当时iphone主要是算法NB外加单像素面积大,5S及其以前都是800W像素,iphone4 1.75u,iphone 5s 1.5u
iphone6以后提升到了1200W像素,但是传感器尺寸却没变,单像素面积变为1.22u,导致弱光下性能不足,虽然算法厉害,但是算法也不能弥补硬件的不足,导致很多人觉得6的拍照不如5s

然后三星S7破天荒的采用了1200W双像素对焦,配合1.4u大像素,成像效果和拍照体验一枝独秀

然后iphone7P上首次使用了光学变焦

然后谷歌使用了IMX378传感器,单像素面积最大

然后华为P20 pro的1/1.73的大底

然后iphone8 8p x这一代支持4K 60FPS

然后三星S9可变光圈



目前手机界相机属于百花争鸣的状态
华为P20 pro 1/1.73的底
三星S9 可变光圈+双像素对焦+1秒960fps
iphoneX 4K 60fps+人脸识别
索尼 防抖黑科技




展望一下未来手机相机的发展
硬件方面
传感器尺寸:估计是没多大的提升了
像素:估计短期内也不会有太大的提升了
单像素面积:这个估计是越来越小的,未来如果科技突破估计能做到超大像素也能有不错的成像效果
光圈:已经有可变光圈了,无极可调光圈还会远吗?
焦距:把可调焦距搬到手机上估计是可能实现的
光学变焦:焦距都可调了,这个就毛毛雨啦

软件方面
防抖性能:要是能达到手持稳定器的那种效果就NB了
慢动作:要是能把960fps持续化就很不错了
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