手機上越來越多的攝像頭 真的每個都有用
當下各大手機廠商都開始采用多攝像頭的設計,而且隨著手機的更新換代,攝像頭數量也越來越多。
為(wei) 什麽(me) 拍攝一張照片需要這麽(me) 多攝像頭?看似相同的攝像頭之間,又有哪些區別?
要想拍照好還要手機薄 增加攝像頭數量是個(ge) 辦法
想要回答上麵的問題,需要先了解手機是如何拍攝照片的。
首先,光線穿過手機的鏡頭進入內(nei) 部的光學係統。光學係統其實是一係列的透鏡,這些透鏡能把從(cong) 物體(ti) 發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轉化成電信號,並將這些電信號編碼成手機芯片可以看懂的一串數字信號,芯片接收到這些數字信號後,會(hui) 將它們(men) 存儲(chu) ,經過一係列處理把它們(men) 變成一串指令,告訴顯示屏上的每個(ge) 像素點該發出怎樣的光。
屏幕上每個(ge) 像素點發出的光匯聚在一起,就形成了一張完整的照片,呈現在我們(men) 眼前。
這個(ge) 過程潛藏著一個(ge) 很大的問題,那就是要想拍出一張完美的照片就要保證進入光學係統的光足夠多、光學係統足夠複雜,這就需要一套盡可能大的光學係統和盡可能大的感光芯片,這與(yu) 手機越做越輕、越做越薄的理念是背道而馳的。
而且,當我們(men) 拍攝較遠的物體(ti) 時往往需要變焦的功能,過於(yu) 薄的光學係統無法實現光學變焦,隻能通過放大像素的方法將圖像放大,這就會(hui) 導致圖像清晰度的下降。
那麽(me) 怎樣才能在不增加攝像頭厚度的情況下繼續提升手機的拍攝能力,讓畫麵更清晰更明亮呢?增加攝像頭數量就是一種不錯的方法。
突出主體(ti) 、實現變焦、更清晰 多攝像頭各司其職
手機背後的攝像頭們(men) 本領各有不同。
首先,手機需要有一個(ge) 主攝像頭,用來采集要拍攝的畫麵。主攝像頭拍攝畫麵的清晰度是足夠的,但拍出的畫麵可能無法足夠突出主體(ti) ,色彩不夠鮮豔,拍攝夜景時物體(ti) 的輪廓也不夠清晰。此外,在拍攝更遠的物體(ti) 時,單一的攝像頭也無法實現光學變焦。
於(yu) 是人們(men) 在主攝像頭的基礎上又添加了多個(ge) 輔助攝像頭,這樣就可以在拍照時同時采集到更多的信息。
這些攝像頭的位置,參數都不同,拍攝出的畫麵有很大的差異,通過比較不同攝像頭各自拍攝出來的照片,手機就可以利用算法識別出畫麵中哪個(ge) 物體(ti) 離我們(men) 近,哪個(ge) 物體(ti) 離我們(men) 遠,然後利用設定的程序,將離我們(men) 近的物體(ti) 盡可能清晰地顯示,這樣就達到了與(yu) 人眼視物類似的效果。
什麽(me) 決(jue) 定著手機拍照的清晰度呢?
拍照的本質是記錄光線中攜帶的信息,並再次用畫麵表現出來。因此,拍攝的畫麵要想清晰,不光要有足夠多的像素點,還要保證每個(ge) 像素點都獲得足夠多的光線,也就是進光量要足夠,這就需要黑白攝像頭來進行輔助。
對於(yu) 彩色攝像頭,需要在感光元件上同時采集紅、綠、藍3種光。這就意味著,對於(yu) 一個(ge) 5000萬(wan) 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(wan) 個(ge) 紅色像素、5000萬(wan) 個(ge) 綠色像素、5000萬(wan) 個(ge) 藍色像素,一共15000萬(wan) 個(ge) 區域,每個(ge) 區域分到的麵積十分少,這使得每個(ge) 像素接收到的光也會(hui) 很少。
而黑白攝像頭隻需要區分光的明暗就好,對於(yu) 5000萬(wan) 像素的黑白攝像頭,隻需要在感光芯片上分割5000萬(wan) 個(ge) 區域即可,平均每個(ge) 像素可以接收光照的麵積是彩色攝像頭的3倍,能夠更清晰地將畫麵呈現出來。
於(yu) 是,當手機擁有黑白和彩色兩(liang) 種攝像頭時,就可以同時拍到一張色彩鮮豔但有些許噪點的圖像和一張更加清晰、噪點更少的黑白照片。芯片會(hui) 通過算法合成出一張既清晰,色彩又絢麗(li) 的照片。
解決(jue) 了突出主體(ti) 和進光量不足的問題,無法實現光學變焦也是手機攝像頭的一大缺陷。
要想實現光學變焦,就需要使鏡頭伸縮,來改變光學係統的焦距。然而手機的光學係統被固定在一個(ge) 很小的空間內(nei) ,無法實現伸縮,自然無法光學變焦。
既然一個(ge) 固定焦距的攝像頭不行,那麽(me) 多個(ge) 具有不同焦距的攝像頭是不是就能實現變焦了呢?
目前可實現變焦的手機一般是搭載兩(liang) 個(ge) 或多個(ge) 不同焦距的攝像頭,拍攝時,不同焦距的攝像頭同時進行拍攝,獲得遠近不同的圖像信息,手機芯片將這些信息整合,最終合成出你想要放大的對應倍數的圖像,並保證放大前後畫麵同樣清晰,達到和光學變焦相同的效果。
簡言之,多攝像頭就好比多個(ge) 觀察員,它們(men) 各司其職,把物體(ti) 的輪廓、顏色、遠近等信息記錄下來。而手機芯片則像一個(ge) 畫師,它利用攝像頭收集來的信息再次把畫麵塑造在我們(men) 眼前。
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