當(dāng)下各大手機(jī)廠商都開始采用多攝像頭的設(shè)計(jì),,而且隨著手機(jī)的更新?lián)Q代,,攝像頭數(shù)量也越來越多。
為什么拍攝一張照片需要這么多攝像頭,?看似相同的攝像頭之間,,又有哪些區(qū)別?
要想拍照好還要手機(jī)薄 增加攝像頭數(shù)量是個(gè)辦法
想要回答上面的問題,,需要先了解手機(jī)是如何拍攝照片的,。
首先,,光線穿過手機(jī)的鏡頭進(jìn)入內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)其實(shí)是一系列的透鏡,,這些透鏡能把從物體發(fā)出的光線匯聚到感光元件上,。
感光元件再把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),并將這些電信號(hào)編碼成手機(jī)芯片可以看懂的一串?dāng)?shù)字信號(hào),,芯片接收到這些數(shù)字信號(hào)后,,會(huì)將它們存儲(chǔ),經(jīng)過一系列處理把它們變成一串指令,,告訴顯示屏上的每個(gè)像素點(diǎn)該發(fā)出怎樣的光,。
屏幕上每個(gè)像素點(diǎn)發(fā)出的光匯聚在一起,就形成了一張完整的照片,,呈現(xiàn)在我們眼前,。
這個(gè)過程潛藏著一個(gè)很大的問題,那就是要想拍出一張完美的照片就要保證進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光足夠多,、光學(xué)系統(tǒng)足夠復(fù)雜,,這就需要一套盡可能大的光學(xué)系統(tǒng)和盡可能大的感光芯片,這與手機(jī)越做越輕,、越做越薄的理念是背道而馳的,。
而且,當(dāng)我們拍攝較遠(yuǎn)的物體時(shí)往往需要變焦的功能,,過于薄的光學(xué)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦,,只能通過放大像素的方法將圖像放大,這就會(huì)導(dǎo)致圖像清晰度的下降,。
那么怎樣才能在不增加攝像頭厚度的情況下繼續(xù)提升手機(jī)的拍攝能力,,讓畫面更清晰更明亮呢?增加攝像頭數(shù)量就是一種不錯(cuò)的方法,。
突出主體,、實(shí)現(xiàn)變焦、更清晰 多攝像頭各司其職
手機(jī)背后的攝像頭們本領(lǐng)各有不同,。
首先,,手機(jī)需要有一個(gè)主攝像頭,用來采集要拍攝的畫面,。主攝像頭拍攝畫面的清晰度是足夠的,,但拍出的畫面可能無法足夠突出主體,色彩不夠鮮艷,,拍攝夜景時(shí)物體的輪廓也不夠清晰,。此外,在拍攝更遠(yuǎn)的物體時(shí),,單一的攝像頭也無法實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦,。
于是人們?cè)谥鲾z像頭的基礎(chǔ)上又添加了多個(gè)輔助攝像頭,,這樣就可以在拍照時(shí)同時(shí)采集到更多的信息。
這些攝像頭的位置,,參數(shù)都不同,,拍攝出的畫面有很大的差異,,通過比較不同攝像頭各自拍攝出來的照片,,手機(jī)就可以利用算法識(shí)別出畫面中哪個(gè)物體離我們近,哪個(gè)物體離我們遠(yuǎn),,然后利用設(shè)定的程序,,將離我們近的物體盡可能清晰地顯示,這樣就達(dá)到了與人眼視物類似的效果,。
什么決定著手機(jī)拍照的清晰度呢,?
拍照的本質(zhì)是記錄光線中攜帶的信息,并再次用畫面表現(xiàn)出來,。因此,,拍攝的畫面要想清晰,不光要有足夠多的像素點(diǎn),,還要保證每個(gè)像素點(diǎn)都獲得足夠多的光線,,也就是進(jìn)光量要足夠,這就需要黑白攝像頭來進(jìn)行輔助,。
對(duì)于彩色攝像頭,,需要在感光元件上同時(shí)采集紅、綠,、藍(lán)3種光,。這就意味著,對(duì)于一個(gè)5000萬像素的攝像頭來說,,需要在本來就不大的感光芯片上分割出5000萬個(gè)紅色像素,、5000萬個(gè)綠色像素、5000萬個(gè)藍(lán)色像素,,一共15000萬個(gè)區(qū)域,,每個(gè)區(qū)域分到的面積十分少,這使得每個(gè)像素接收到的光也會(huì)很少,。
而黑白攝像頭只需要區(qū)分光的明暗就好,,對(duì)于5000萬像素的黑白攝像頭,只需要在感光芯片上分割5000萬個(gè)區(qū)域即可,,平均每個(gè)像素可以接收光照的面積是彩色攝像頭的3倍,,能夠更清晰地將畫面呈現(xiàn)出來。
于是,,當(dāng)手機(jī)擁有黑白和彩色兩種攝像頭時(shí),,就可以同時(shí)拍到一張色彩鮮艷但有些許噪點(diǎn)的圖像和一張更加清晰,、噪點(diǎn)更少的黑白照片。芯片會(huì)通過算法合成出一張既清晰,,色彩又絢麗的照片,。
解決了突出主體和進(jìn)光量不足的問題,無法實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦也是手機(jī)攝像頭的一大缺陷,。
要想實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦,,就需要使鏡頭伸縮,來改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距,。然而手機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)被固定在一個(gè)很小的空間內(nèi),,無法實(shí)現(xiàn)伸縮,自然無法光學(xué)變焦,。
既然一個(gè)固定焦距的攝像頭不行,,那么多個(gè)具有不同焦距的攝像頭是不是就能實(shí)現(xiàn)變焦了呢?
目前可實(shí)現(xiàn)變焦的手機(jī)一般是搭載兩個(gè)或多個(gè)不同焦距的攝像頭,,拍攝時(shí),,不同焦距的攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍攝,獲得遠(yuǎn)近不同的圖像信息,,手機(jī)芯片將這些信息整合,,最終合成出你想要放大的對(duì)應(yīng)倍數(shù)的圖像,并保證放大前后畫面同樣清晰,,達(dá)到和光學(xué)變焦相同的效果,。
簡(jiǎn)言之,多攝像頭就好比多個(gè)觀察員,,它們各司其職,,把物體的輪廓、顏色,、遠(yuǎn)近等信息記錄下來,。而手機(jī)芯片則像一個(gè)畫師,它利用攝像頭收集來的信息再次把畫面塑造在我們眼前,。
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