深度剖析雙攝像頭原理及優(yōu)勢(shì)，有望走向普及

　　決定相機(jī)成像的質(zhì)量，取決于鏡頭素質(zhì)及傳感器尺寸，而隨著移動(dòng)終端設(shè)備的輕、薄要求，無法將傳感器尺寸和鏡頭的光學(xué)素質(zhì)發(fā)揮到極致，在此場(chǎng)景下，通過植入第二課攝像頭來提高成像質(zhì)量是不得而為的選擇，早在 2011 年，HTC 就推出了第一款拍攝 3D 影像雙攝像頭的手機(jī) EVO 3D（G17），隨后HTC 推出了記錄景深數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)「先拍照后對(duì)焦」功能雙攝像頭的 One M8，到此，華為、奇酷等國(guó)產(chǎn)手機(jī)先后也推出該配置手機(jī)，不同雙攝像頭優(yōu)勢(shì)開始成為核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　雙攝像頭原理

　　從單攝像頭過渡到雙攝像頭可以看做是二維到三維的過渡，這個(gè)大家應(yīng)該比較容易理解，二維只有x、y兩個(gè)軸，比如一張素描畫，我們整體的感覺是“平”的，而三維則是多了一個(gè)z軸的維度，這個(gè)z軸的直觀理解就是點(diǎn)離我們的距離。

　　舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果看看我們的人眼，就很容易理解了，人眼是一個(gè)典型的雙目系統(tǒng)，大家可以做個(gè)小實(shí)驗(yàn)：閉上一只眼睛，然后左右手分別拿著一只筆，試著讓筆尖相碰，怎么樣，做不到吧？ 我們分別用左右眼看同一個(gè)物體，可以清楚地感覺到圖像的差異，這個(gè)差異就是我們形成三維視覺的基礎(chǔ)，有了這左右眼圖像的差異，配合大腦強(qiáng)大的識(shí)別匹配能力，我們就能基本確定物體離我們的距離，試驗(yàn)中我們只睜開一只眼睛，雖然能清楚的看到左右手中的筆，但是大腦沒法得出深度信息，所以你在“上下左右”方向上能準(zhǔn)確定位，但是“前后”方向上卻無能為力。而雙攝像頭的產(chǎn)生，也正是為了彌補(bǔ)這方面的不足。

　　就仿生學(xué)來說，包括人類在內(nèi)的許多動(dòng)物都是兩只眼睛，而昆蟲等動(dòng)物擁有數(shù)量眾多的眼睛，我們稱之為陣列?？梢哉f，手機(jī)從單攝像頭到雙攝像頭或陣列鏡頭是一次自然進(jìn)化的結(jié)果。

　　回歸到手機(jī)，當(dāng)我們拍照時(shí)，兩個(gè)攝像頭會(huì)同我們的眼睛一樣，各司其職，一枚鏡頭負(fù)責(zé)圖像色彩收集，而一枚鏡頭則負(fù)責(zé)亮度、輪廓和細(xì)節(jié)的收集ISP，后方將兩者的信息匯總，就會(huì)呈現(xiàn)出更好的最終的成片。

　　各企業(yè)雙攝像頭的優(yōu)勢(shì)

　　目前雙攝像頭在手機(jī)上的應(yīng)用較為普遍，接下來我們來了解下各大智能手機(jī)制造商的雙攝像頭優(yōu)勢(shì)。

　　裸眼3D

　　起初夏普、HTC、LG先后開發(fā)了裸眼3D手機(jī)。通過兩枚相同像素的鏡頭直接拍攝3D照片或視頻，這樣就可以在支持裸眼3D顯示的屏幕上觀看效果。

　　景深輔助

　　TC One M8以及中興AXON天機(jī)、紅米Pro算是這類技術(shù)的代表機(jī)型。一般來說，輔助鏡頭的像素較低，用來記錄景深信息，并不會(huì)直接影響拍攝畫質(zhì)。拍攝樣張時(shí)雙鏡頭是協(xié)同工作的，通過照片合成的方式能實(shí)現(xiàn)更自由的背景虛化效果。

　　仿生平行

　　步入2014年，當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)手機(jī)正在經(jīng)歷創(chuàng)新?lián)Q代時(shí)期，雙攝像頭成為了他們征戰(zhàn)高端市場(chǎng)的“殺手锏”?？崤?、榮耀先后推出了搭載雙鏡頭的酷派鉑頓與榮耀6 Plus，這類產(chǎn)品不同于景深輔助類雙攝，雙后置鏡頭同時(shí)擁有對(duì)應(yīng)的CMOS用來拍攝更高像素的照片，故被稱為仿生平行排列。

　　技術(shù)上分析，這類雙鏡頭具備更大的進(jìn)光量以及感光面積，也能實(shí)現(xiàn)先拍照后對(duì)焦以及虛擬光圈調(diào)節(jié)等。不過這對(duì)于后期的軟件合成算法也要求更高。

　　彩色黑白

　　在平行雙攝的基礎(chǔ)上，今年我們又迎來彩色+黑白雙攝鏡頭。代表產(chǎn)品依舊是國(guó)產(chǎn)機(jī)型，比如華為P9、奇酷旗艦版、榮耀8、酷派Cool1。一般主鏡頭會(huì)配備彩色傳感器，副鏡頭則是像素相同的黑白傳感器。拍攝時(shí)雙鏡頭能協(xié)同工作合成照片，彩色鏡頭收集圖像色彩，黑白鏡頭則補(bǔ)充了圖像亮度與細(xì)節(jié)。

　　廣角輔助

　　雙鏡頭也可以應(yīng)用在廣角拍攝中，代表產(chǎn)品是LG G5。雖然擁有雙鏡頭，但拍攝部分更多是依靠主鏡頭來完成，輔助鏡頭作為廣角鏡頭備選，適合在戶外拍攝寬闊場(chǎng)景。這兩個(gè)鏡頭并不能同時(shí)拍攝改善畫質(zhì)，而是分開來使用。

　　光學(xué)變焦

　　Corephotonic公司之前展示過另類的雙鏡頭原型機(jī)，它可以用不同焦段的鏡頭同時(shí)拍攝遠(yuǎn)景與近景，最終依靠軟件算法實(shí)現(xiàn)類似于光學(xué)變焦的拍攝效果。Corephotonic把這種相機(jī)稱為“計(jì)算相機(jī)”，這種技術(shù)讓照片擁有更高的解析度，同時(shí)也能在低光環(huán)境下降低噪點(diǎn)。只是很遺憾的是，目前還沒有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品搭載這種雙鏡頭技術(shù)。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

　　不久前聯(lián)想發(fā)布了黑科技的產(chǎn)品Phab 2 Pro。該機(jī)最大的特點(diǎn)是配備三鏡頭，主鏡頭用來拍攝畫面，副鏡頭由廣角鏡頭與動(dòng)作捕捉攝像頭組成。多個(gè)鏡頭組合在一起可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)追蹤、深度感知、區(qū)域?qū)W習(xí)的效果，也就是我們常見的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

　　總結(jié)

　　雙攝像頭手機(jī)目前主要以提升拍照畫質(zhì)為依托，在改變畫質(zhì)的前提下讓消費(fèi)者切身實(shí)際體會(huì)到雙鏡頭的效果而不應(yīng)該是噱頭營(yíng)銷。然而縱觀目前已經(jīng)上市的雙鏡頭，雖然在進(jìn)光量以及噪點(diǎn)把控上略有改進(jìn)，這種提升還稱不上是質(zhì)變。但可以肯定的是，今年會(huì)是雙鏡頭手機(jī)卷土重來的一年，技術(shù)開發(fā)的相對(duì)成熟、行業(yè)巨頭、開發(fā)者以及供應(yīng)鏈廠商的大力支持將帶動(dòng)雙鏡頭手機(jī)更迅速地普及。