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各家手机辅助对焦系统大盘点

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发表于 2014-7-30 10:00:41
本帖最后由 冷峰06 于 2014-7-30 10:02 编辑
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自从摄像头这个小东西出现在手机上之后,各家手机厂商围绕着成像效果的竞争就从来没有停止过。除了传感器、像素的不断增大,还得必须增强相机其他方面的功能才能脱颖而出。现在我们就来盘点一下,近来旗舰手机使用在摄像头上的辅助对焦系统。
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你要拍摄一张成像清晰的照片,最先要的条件不是有多么优秀的感光元件或者有多高的像素,而是必须要先能够准确的对焦。最早期的手机只能够使用一些固定焦距的摄像头,所以很多场景下没办法准确对焦,想要对焦只得 “手动”,通过自己移动手机的远近来对焦。但是后来自动对焦的出现,已经完全打破了这样的窘况。
不过虽然说相机能够自动对焦了,但在使用过程中,特别是在一些较暗的场景、或者色彩太单一的场景下,就会发现对焦成功率很低、对焦很慢,甚至有时候对不上焦的情况。为了进一步让用户有更好的对焦体验,各大手机厂家屡出奇招,就是为了解决这个难题呢。
更强大的处理芯片
这个是众多厂商用的比较多的,包括苹果、三星。在相机成像的过程中,为了要更快的处理好照片,一块足够快的处理器也是必须的,通过对比相同分辨率下不同处理器的手机就可以很直观的发现这个问题了。但是除了处理器之外,想要更快的处理对焦时间和成像速度,一块好的图像处理芯片(ISP)更为重要。部分,特别是国内的大部分手机厂家基本都在使用手机处理器当中集成的 ISP,所以说国产手机堆硬件很多时候也堆不到点上。但是一些国外的手机厂家就很喜欢使用专门优化的 ISP 来提升相机的处理速度,比较典型的还是苹果和三星。
关于这一点其实苹果官网也有着重说过,他们自家研制的 ISP 配合 iPhone 5S 这颗 800 万像素摄像头,可以让相机的对焦速度更快更准确。
而三星方面,采用自家 Exynos 处理器的旗舰机型基本上都是使用富士通的 ISP,以此来提升相机的成像能力。正因如此也有 Exynos 版本的三星旗舰机成像效果会比高通版本的三星旗舰机成像效果更好的传统。
不过相对于三星来说,单纯的使用优秀的 ISP 还是不够呢。在三星最新的旗舰机——Galaxy S5 上,传感器方面三星使用了自家的 ISOCELL 传感器。这颗传感器的面积提升到 1/2.5 英寸、分辨率提升至 16:9 的 1600 万像素。据三星官方宣称,ISOCELL 相比 BSI 传感器能够将每种颜色的像素孤立起来,提高传感器捕光能力,可以预计减少 30% 的像素串扰。而且其还加入了相位检测技术辅助对焦,最快能够在 0.3 秒对焦成功。不过相位对焦对光线的要求比较高,在光线充足的情况下,相位对焦会非常果断迅速,不需要来回移动检测最佳对焦点。但是在夜晚的时候对焦速度就会大打折扣了,不过当然没有手动功能的手机夜拍能力始终有限,也确实比较少用手机来进行夜拍。
闭环式马达
说起这个闭环式马达,国内第一个吃螃蟹的应该是 vivo X3 了。闭环式马达相比于普通的 VCM 马达,特别是在大光圈下有更高的对焦精准度及有对焦更快、功耗更低等特点。工作原理就是先将预览画面中的若干帧实时保存到内存中,按下快门的瞬间,系统将自动读取最清晰的一帧保存为最终的最终成像。这样就使得其拥有更快的对焦速度和成像处理速度,在实际使用上对焦速度也确实是较为不错的,但是毕竟国内厂商在软件和图像处理芯片这些细节的地方还没办法跟国外的手机厂商比较,以至于其成像能力也并不是十分出色。
激光辅助对焦
一看到这个功能,相信各位都已经知道接下来要说的就是 LG G3 了。LG 在 G2 时使用了自家的 1300 万像素带光学防抖镜头之后,拍照效果确实就已经好起来了(当然后来试水的 G Flex 没有使用到这个镜头,所以就差了)。由于终于找到正确的路子了,LG 自然就不会放弃,在自己最新的旗舰:G3 身上同样使用了带光学防抖的 1300 万像素,比较夸张的是 G3 还带有激光辅助对焦系统,就是在摄像头左边的小黑块,里面就包含了一个激光发射器。
在启动相机对焦的时候,这个激光对焦模块也会启动起来帮助摄像头能够快速准确地对焦。当然发射的激光是不可见的红外光波,但是我们还是可以通过摄像头把它捕捉下来。根据 LG 的官方介绍:G3 在拍摄的时候就会从激光发射器发射出一道锥形激光光束,然后手机将会根据激光反射回来的时间长短来判断物体的距离,从而完成对焦,这个系统的原理和蝙蝠的声纳系统类似。而激光对焦只是其中一种,传统的对焦模式和人脸对焦还是有的,系统将会使用当前环境下最佳的对焦模式来进行拍摄,例如某些场景下激光对焦失灵,那么就会使用传统模式对焦。LG 声称 G3 的激光自动对焦时间为 276 毫秒,这一点嘛,当个宣传卖点就好了。
由于 LG G3 我们已经拿到了,从实际的使用上来说,在光线足够下的对焦速度确实是很快。但是嘛,在拍摄夜景的情况下表现还是挺一般,并没有明显的感觉到快速对焦的功能,更是远达不到 LG 声称的 276 毫秒对焦速度。
看完上面的简单介绍,各位应该更清楚相机成像其实是一门非常、非常深奥的学问,但就是对焦方面就已经有很大的范围可以讨论了。里面涉及的方方面面的知识实在太多,文章上也只能做一个大概的简单介绍,如果想要更进一层深入研究,恐怕也不是那么容易。不过可以确定的是,日后手机上的拍照功能一定会越来越丰富,对焦效果和速度也会更更大的提升,目前这些对焦辅助系统的出现仅仅只是个开始。
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