手机摄影是如何提升画质的

2020年3月4日10:32:40 发表评论 880 views

曾经,你要是想拍个照片,但是又没啥高要求,能选择基本就是卡片相机。当手机逐渐满足你的要求的时候,卡片相机再轻薄也是一个累赘。

所以没发现吗?这些年的相机市场上能引人注目的,基本上都是科技感满满的偏专业的相机了。

但是要知道手机能够拍照,基本上从2002年左右就有了——想想吧,快20年前了。而相机市场的大爆发其实在2008年左右都是方兴未艾。

怎么直到最近几年,手机替代相机的大潮才真的到来呢?

主要原因是……想想那些年30万啊,130万的摄像头那个渣画质吧。

今天咱们就聊聊提升手机画质中的那些科技。

为什么手机迅速成为大家主要的拍摄工具呢?因为一个是小,第二就是便宜。

手机有多小呢?其实几年前的卡片相机,从体积上来说早就比手机做得更小了。但是我依然要说手机小。因为不管怎么样,你都要个手机,因为这是一个信息终端。

同样的,虽然很多手机价格比单反微单都不知道高到哪里去了。但是我依然认为手机便宜。因为就算不拍照,你该花5000或者10000那个你喜欢的手机,你依然会买。

所以从拍摄器材的角度来说,夸张一点,手机的体积为0,价格为0。

所以可以说让手机迅速成为普及型摄影器材的,就是因为小。同样,让手机在拍照领域艰难前行的,也是因为手机小。

咱们今天要聊聊的画质,也是因为你要在很小的空间内去做。所以我形容手机摄像头的发展就是在泥泞中前行。

但总归是前行的。

我觉得各个厂商都非常了不起。

那么哪些技术是提升了画质的呢?

1、更大的传感器和更大的光圈

手机摄像头后面都有个传感器。基本上有几个摄像头就有几个传感器。其中最重要的就是那个主摄。当然,我认为其它的也都重要。

手机摄像头从原来很小很小的传感器,就是3.几分之1英寸的。逐渐逐渐进化到了现在1.几分之1英寸。

传感器在相机圈里有句话叫做“底大一级压死人”。这句话放在手机圈里一样适用。

因为手机传感器小,所以能够接受的光少。所以……

同学们,知识点来了。我们抛开别的因素不谈。你记住,能够接收的光越多,你的画质就是越好!

所以,大家知道手机传感器大的优势了吧。虽然再怎么大,也没什么虚化能力。但是,画质的提升绝对是实实在在的。

更大的传感器,吸收的光越多啊。

这里要额外说一下。每次看到手机里面的传感器又大了,肯定会有人提两款手机。一个是诺基亚的808,1/1.2英寸的传感器。话说那个体积,以及那个销量。非主流的咱们就别谈了吧。

此外还有松下的CM-1,是更大的1英寸底。就是咱们常说的黑卡的传感器大小。真的不小了。但是在松下,这算是相机序列。就算是个能打电话的相机。升级款,还把打电话的功能取消了。而且那个销量。非主流的咱们就别谈了吧。

同样的,早些年的时候,每次手机发布会还有一个要和友商比的,那就是光圈。手机摄像头光圈基本是固定的。而且都很大。一般来说,F1.7和F1.8都是满街跑的。

尽管实际的开的门很小,但是同等条件下,光圈越大,进光越快,这个还是没啥问题的。 所以更大的光圈,其实也是手机在努力地吸收光。

2、从背照式到堆栈式

什么是背照式呢?与之对应的就是前照式。前照式就是光电二极管在线路层下面。而真正感光的就是光电二极管。

所以你有没有发现,线路是很碍事儿的……

那么背照式就是光电二极管对线路层说:“喂喂,不感光的那位,你后面去。”大大提升了感光的效率。

而堆栈式可以看成背照式的再升级。让处理回路也到后面去。这样可以更好优化像素部分的画质,同时优化电路部分的性能。不需要在一个面上争抢资源了。画质进一步提升。

如果您看着晕,没关系。反正就是从前照式到背照式再到堆栈式的进化。而现在的手机基本上都是堆栈式的了。

那么从这个进化轨迹来看,我们的像素感受到了更多光。画质也自然会更好。

3、一直相伴的算法

从手机有摄像头那天起,算法这个东西就存在。额,其实数码相机也有。光线通过镜头,到达传感器,然后把数据传到影像处理器。最终成为我们看到的照片

所以相机的画质三要素就是,镜头、传感器和影像处理器。

手机同样也是这样。

一个镜头和传感器的组合,如何调教以及如何利用算法优化,也非常体现一个厂商的软实力。

4、多帧合成

因为手机传感器小,尤其是早年间。所以感受的光非常少。画质自然提升不上去。这一点在夜景的拍摄中尤其明显。早年间的手机基本都是日光机,一旦拍摄夜景,绝对惨不忍睹。

于是手机厂商们想着,反正传感器一时半会大不了。单次感光的光量就是不够,那么就多次呗!

我们举个例子。比如你就是传感器上的一个像素点。这时候拍照了。你接收到了一个红的光。

那么你觉得你拍了什么呢?

别管是什么了,反正就是个红色的东西。可能是红花,可能是彩霞,可能是姑娘的红纱巾。多美呀!

“花儿为什么这样红,为什么这样红~~~?”

先别唱歌!

如果是多帧降噪技术呢。你还是传感器上的一个像素点。这时候拍照了。其实你的主人就拍了一张,但是你却连续工作了6张。

第1张你看到是一个红色的光。但是第2张一直到第6张,你接受到的都是一个屎黄色的光……

那么你的判断呢?可能第1次拍摄,和第2次的第1张都是红色噪点而已。哪有什么花儿为什么这样红。你拍的可能只是一坨……你主人要吃涮羊肉,拍芝麻酱准备晒朋友圈而已。

所以你发现了吧,拍摄更多张,也是为了感受更多光。

手机摄影是如何提升画质的

多帧技术不仅仅可以控制噪点。其实在HDR(降低光比)等方面,也都是很厉害的。

5、高像素传感器输出低像素

有人问过我,1亿像素有意义吗?

当然有的。不管是4800万像素级别,输出1200万像素的照片,还是6400万像素级别,输出1600万像素的照片。像素合并之后,画质会大大改观。所以1亿像素合并之后,自然也会得到相同的效果。

高像素可以单独用,让我们有更高的像素。可以有更大的输出尺寸,也可以有更大的后期裁切的空间。

而我们不需要这么高像素的时候。手机往往还可以帮我们合并为比较低的像素的照片。这个像素级别也是够用,同时画质会有很大的提升。

更多的像素合并为1个大像素,自然单个像素感受到了更多的光。

同时,还可能依靠算法,得到比低像素传感器更好的画质。

举个小例子。你是手机的一个像素。你看到了一个红光。但是你周围的三个小伙伴都说:“不,我们拍到了麻酱!”那么你可能又遇到噪点了。

更高像素的合并,给了纠错的机会。

所以不仅仅是小米和三星,华为也一直说虽然手机像素高,但是默认依然是低像素的照片尺寸。其它厂商也是如此。

6、RYYB

提到RYYB,很多人会想到偏色。但只要算得好,其实并没有偏色的烦恼。

那么RYYB为什么说会比RGGB传感器画质更好呢?

R就是红色,G就是绿色,B就是蓝色。

RGB就是三原色。RGGB就是采用了一个红色像素,两个绿色,一个蓝色的模式。因为人眼对绿色最敏感,所以绿色有俩。

什么颜色只允许什么光线到达像素,所以这个像素也就变成这个颜色的像素啦。

感受到了红绿蓝之后,照片有了色彩,再通过算法合并拆分。就有了五光十色的照片。

而RYYB则是将绿色的G,变成了黄色的Y。黄色光是由绿色+红色组成的。所以黄色像素可以同时感受红色和绿色光。

通过的光更多了,感受到的光更多了。所以也是为了吸光。

其实不仅仅有RYYB,还有RGBW,W就是白色,让三原色都能进来。但是因为这个W像素进来光太多,太亮,所以容易这个像素过曝,不好控制。

这样的色彩矩阵,会增加影像处理器的计算量,但是随着技术发展,处理能力持续增加。相信不同的色彩滤镜阵列也会是一个很好的发展方向。毕竟感受到的光线更多了呀。

以上各种科技,其实可以同时存在于你手里的一台手机上的。而这些都是手机整个产业链不断进步的结果。

从而我们享受到了更好的手机拍摄画质表现。

手机小巧的体积注定了做画质是艰难的,因为小,所以光就少。 我们看上面的诸多技术,都为了得到更多的光线。所以看着手机拍摄的好照片,里面也有很多从业人员在泥泞中艰难前行的功劳啊。

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