聊聊华为荣耀6 Plus的双摄像头
夏昆冈 于 2015.03.15 00:58:48 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:07.75/457

荣耀6 Plus有个特别的、重要的卖点,就是“颠覆性后置平行双镜头设计”,我们去掉夸张的商业吹牛,得到后置、平行、双镜头等关键词。它与单摄像头设计会有什么区别?会有哪些特别的功能?

在其之前,还有一款双镜头手机,就是手感超好的HTC One M8,荣耀并不是首创。M8的镜头是一上一下,而荣耀6 Plus是一左一右。在这两款之前,HTC还发布过EVO 3D,也是双摄像头设计。

制造商=HUAWEI;型号=PE-TL10;焦距=4毫米;等效焦距=29毫米;光圈=F2.0;测光模式=单点;感光度=ISO125;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=标准;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=9995/1000000秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2011.02.07 13:55:02
制造商=HUAWEI;型号=PE-TL10;焦距=4毫米;等效焦距=29毫米;光圈=F1.0;测光模式=单点;感光度=ISO160;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=标准;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=9995/1000000秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2011.02.07 13:55:01
制造商=HUAWEI;型号=PE-TL10;焦距=4毫米;等效焦距=29毫米;光圈=F2.0;测光模式=单点;感光度=ISO125;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=标准;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=19991/1000000秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2011.02.07 14:01:01
制造商=HUAWEI;型号=PE-TL10;焦距=4毫米;等效焦距=29毫米;光圈=F4.5;测光模式=单点;感光度=ISO160;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=标准;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=29987/1000000秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2011.02.07 14:01:25

双摄像头能干什么?荣耀6 Plus利用双镜头,搞了一个“超级大光圈”,这个功能用于模拟F0.95-F16的光圈虚化效果,它和常见Photoshop处理图像用到环形渐进模糊来虚拟大光圈柔化的原理并不相同。

  • 制造商=HT;型号=HTC ONE_M;焦距=4毫米;等效焦距=0毫米;光圈=F2.0;测光模式=其他;感光度=ISO500;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=强;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/12秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2014.06.10 14:29:37
  • HTC One M8也有一些特别的功能,例如背景模糊、速写等,它是将主体对象进行剥离后,对背景进行处理。这些功能的基本原理与荣耀6 Plus大光圈模拟的基本原理一样,都是剥离主体处理背景。那么,主体是如何被剥离出来的呢?

    我们用3D渲染软件来模拟双摄像头是如何剥离主体的。模拟场景中,双摄像头同时注视一个点,它们的焦点是重合的。因为摄像头的位置不同,所以有一定的机位差,从而导致像差。

    然后我们分别渲染两台虚拟摄像头看到的画面,这么放在一起,很难看出大的不同。

  • 如果将两张图叠加到一起,就看到玄机了。图像并不是完全相同,叠加让茶壶的左右侧产生了重影,重影的部分就是相差。越靠外,重影越大,越居中,重影越小。而这些重影,基本上也是茶壶的轮廓。这就是双摄像头剥离主体对象的基本原理。但你也很快发现,这种剥离方法并得不到精确的轮廓,远比不上人肉抠图的精度。你也可以看到不管是荣耀6 Plus还是HTC One M8,实际使用中,也只能获得一个大概的对象轮廓,所以效果都不是很好。这里顺便提一下Nexus 6的“镜头模糊”功能,它也是这个原理,只不过是它用单镜头实现了双镜头的效果,拍完一张,然后位移拍摄第二张,再生成最终成像。

    说到这里,我们可以谈起一个变态设计了,就是矩阵镜头。我们之前在其他文章中提过,但这玩意始终没商用化,还在试验阶段。这个设计又演化出了新的版本,它的设计核心就是,靠更多的摄像头来实现更多像差的采样,从而得到更加精准的轮廓。

    除了摄像头中的应用之外,Kinect也应该应用了这样的剥离技术,但并不是全部,Kinect也不只是靠双摄像头来实现捕捉,它还有一颗红外摄像头来协调工作。,它并不需要精确的轮廓,而是需要精准的动作判断。类似的还有Leap Motion。

    要获得非常逼真的大光圈虚化效果,要做的事情还很多,需要多摄像头探测详细的场景深度信息等,我们说的,只是最最基础的原理,实际工作起来,比这复杂得多。到目前为止,用于剥离主体轮廓、建立一个虚拟的3D场景、对背景进行再处理的技术,还远谈不上成熟,各种“虚化”“模糊”“大光圈”,说好听点是勇于创新,说难听就没什么实用价值。荣耀6 Plus的“超级大光圈”实战中禁不起考验,表现很差,HTC One M8也是如此,只不过HTC搞了一些素描等啥啥啥的特效掩盖了缺点而已。

    荣耀6 Plus和HTC One M8的双摄像头还有些不同的地方,M8的摄像头有明显的主副区分,而荣耀6 Plus两颗摄像头的配置都是一样的。荣耀6 Plus可以因此多一些应用的领域。

    脑洞不妨开大点,即便是普通拍摄,双摄像头也是可以同时工作的,以获得更多一倍的采样,然后进行合成,以实现更好的画质。这种设想,HTC One M8确实做不到,因为两颗摄像头并不一样,也就意味着采样没法达到X2的效果,而荣耀6 Plus则有可能做到,为什么不用肯定的语气说一定可以做到?因为确实存在一些技术上疑点。

    华为在使劲的挖掘双摄像头的应用点,我们从其官方公开的宣传文案中大概整理了一下,双摄像头的好处大致如下:

    • 1、利用双摄像头和对焦物体之间三角测距原理,提高对焦速度
      2、拍摄时双镜头同时捕捉画面,进光量和感光面积是单镜头的两倍
      3、通过双摄像头多重迭代曝光
      4、双镜头并行双工曝光,使得HDR拍照速度提升几乎一倍
      5、……

    “颠覆性后置平行双镜头设计”,这中间有个“平行”,是说的摄像头位置平行呢还是摄像头指向是平行的?从上面的列表第一条可以确认平行是指的摄像头的物理位置而非指向。正如我们前面说的那样,双摄像头的焦点重叠,形成夹角,官方称利用三角测距,可以提高对焦速度,但实际拍摄过程中,并感觉不到对焦有多快,比起一流水平差距还是很大,很多时候还能感觉到明显的对焦迟疑。

    正如我们之前用3D渲染的演示那样,只要是双摄像头焦点重合形成三角形,就一定会产生像差,两个摄像头分别得到的采样其实不一样,那么所谓的“进光量和感光面积是单镜头的两倍”、“双工曝光”等是没有价值的,重叠的结果就会出现重影,如果要像差消除,需要经过类似于人脑的处理,人眼是双采样,但没有重影,华为是否具有这种仿生的技术,能够校正像差对重叠区域进行画质优化?我们没有找到官方进一步的技术讲解。如果有,新的疑点就产生了,以我们对图像处理技术理解,校正像差,会带来新的画质损失,合成带来的收益高于校正的损失,才能获得整体性的画质提升,要做到这样,似乎也不太容易,即使最理想状况,画质的提升也不会是成倍的,而这些功能都只是“超级大光圈”顺带而来的附带罢了。

    这篇文章似乎悲剧化的看待双摄像头设计了,双摄像头是不是真的没意义?不,我们是认为有意义的,双摄像头乃至多摄像头设计有可能成为大型感光器的替代执行方案,华为荣耀6Plus所尝试的这些,未来确实也是有可能实现的。但这些尝试应该在实验室里,而不是拿着不成熟的技术作为卖点,让消费者埋单。

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    发表于2016.08.17 02:22:44
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    同样距离的瓶盖,有的很清晰,有的很模糊,好假。。。。
    不过多个娱乐功能也至少不是坏事,不管再没用,有比没有好
    发表于2015.11.18 12:27:17
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    做个小实验吧,两个杯子,一前一后,中间距离1厘米,从正中间看两个杯子,真的没有重影吗?闭上一只眼睛,用左眼或者右眼单独看的试试吧
    发表于2015.03.28 22:57:47
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    发表于2015.03.26 16:09:33
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