2023年手机影像还能怎么卷硬件算法到底
看到这个问题,我想起来之前被问到这么一个问题:
怎样才能得到一张好看的照片?
作为一个学物理出身的人,无数的名词在脑海中浮现,CMOS,拜耳阵列,YUV域,纵向色差,ISP,3A,堆栈,双增益,Lut与视椎细胞,要把这些概念/技术原理说清楚,其实是一件很麻烦的事情。
正如同这个问题一样,硬件和算法,到底什么才是未来?你很难用一句话去回答这个问题。
那我们倒不如从头开始,因为答案往往不在结尾,过程本身就是答案。
一张照片是如何诞生的?这个过程说起来其实非常简单,光线透过镜头经过传感器,传感器将光信号转换成电信号变为电子化的数据,再经过ISP和后续算法的处理,在手机的屏幕上就得到了一张照片。
魔鬼藏匿在细节里.
不妨先从硬件部分讲起。
长期被无视的镜头如果让我挑一个目前手机影像的短板,那一定是镜头,各家发布会对于摄影的介绍,镜片这块总是一笔带过(最多只能说说有几枚镜片),有的甚至压根不提。
如果给目前手机摄影的传感器,算法以及镜头打分:
现在的传感器能打80分,算法能打90分,镜头呢?真的给40分都算多的了,完全不及格。
而目前手机镜头模组在镜头上的投入占比,实在是太小了。
如果玩相机的话,玩到最后,差不多机身和镜头的投入是三七开,而且七成还是镜头的。
大家都知道镜头成像本质是通过镜片对光线折射实现的,由于光线是复合光,不同波长的光线折射率也不同,这样就出现了我们所说的『色散』问题。
尤其是现在大家都开始卷长焦影像的时候,镜头的重要性就更加凸显了出来。
这个问题在摄影界已经给出了解法,如果你用过蔡司的一些『中高档』镜头,就会发现镜头标识上,有这么三个字母-APO。
了解影像器材的话,你就会知道,这三个字母代表是复消色差技术(Apochromatic)。
在说复消色差之前,不妨先了解一下消色差技术,我们都知道色差其实是由于镜片对于不同波长的光折射率不同,那是不是可以用两个镜片来校正色差呢?答案是可以的,大家可以这么近似的理解,A镜片散掉的光,可以由B镜片给你聚回来。
但是如你所见,消色差通常上只能两种色光聚焦在相同平面上,如何更进一步?
既然,色差是由折射率引起的,那么是否可以使用这么一种,折射率对于波长的变化不是很敏感的材料呢,比如萤石就是其中的一种。当然所谓的复消色差并不只是光学材料的升级,它还要考虑曲率半径、透镜厚度及相互间隙的问题。
当然更好的材料,更复杂的结构,更麻烦的装配过程,就导致了复消色差几乎是高档器材的代名词,简单来说,就是贵。
这方面上,走的最快的是vivo,带来了全新的蔡司APO浮动长焦镜头。其实复消色差并不只是能够还原色彩,还能够有限的提升画面锐度,增加对比度。
这位演讲者是SebastianDoentgen,蔡司消费光学品类管理,销售及营销负责人。
你是否还注意到了两个字?
浮动。
即使是定焦镜头,由于对焦单元的存在,所以我们上边说的镜片间隙会在对焦的过程中发生变化,那我们所做的复消色差就会受到一定的影响,如何解决呢?蔡司给出的解法是,浮动镜片。
在调焦的过程中,改变各个镜片或镜组的轴向距离来矫正光线偏差和影像变形。无疑这对工艺技术以及研发能力提出了更高的要求。
另外,还有我们熟知的蔡司T*镀膜,早在X70上就出现在了vivo手机上。作为反例,镜头炫光鬼影的问题依旧还在很多旗舰手机上出现。
如果你深度体验过vivo手机的影像功能,能够很明显感知到有着蔡司的深度参与,并不只是口头上的联合研发或者联名滤镜那么简单。
补充一个小细节,蔡司
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