解析手機拍照，這些相機上的技術你都知道嗎？

如果回顧手機產品的發展趨向，我們不難發現，手機的拍照功能，一直以來都是許多手機廠商們極為看重的品牌賣點，而這對於我們許多消費者們而言，同樣也是選擇購買一部手機的主要考慮因素。

在全面屏手機已然成為當下手機行業一股風靡的浪潮時，我們可以看到，全面屏同質化已然不可避免。但相比起來，手機拍照功能的發展，卻似乎讓人覺得進步迅猛，潛力無限，大有取代專業相機拍照的勢頭所在。

事實上，隨著手機拍照的進步，早年的攜帶型卡片相機確實已然被手機所代替，雖然目前還有一些相機品牌仍在更新這條產品線，但實際上卻如同雞肋般照例發布，棄之可惜，食之無味。

唯有高端攜帶型相機憑藉著較為專業的拍攝操作，以及相比手機更加清晰的畫質優勢維持著一絲生存空間，在手機和單反、微單之間夾縫求生，舉步維艱。

雖然手機拍照功能正在不斷演進，但這其中很大程度上還是要歸功於數碼相機技術的成熟，才使得手機廠商們能夠有所借鑒和改進。而接下來，筆者就為大家綜合盤點一些手機拍照從相機上沿用而來的主要功能，並對未來在手機上可能出現的新技術做一個淺要的猜測。

可變光圈拍攝

隨著三星Galaxy S9/S9+的發布，其在手機拍照方面又引入了一些全新功能。其中有一點讓人印象深刻的，便是三星S9/S9+支持智能可變光圈拍攝（F1.5/F2.4）。

可變光圈拍攝，即是可以切換不同的光圈來進行拍攝。這種可變光圈技術雖然在手機上還是個新鮮玩意，但是在相機上不過是尋常的機械功能。

我們都知道，專業的單反或微單相機上都有單獨的手動調節模式（M/S/A/P檔），其中A檔便是光圈優先模式。

光圈優先模式可以使相機在一系列不同的光圈下進行拍攝，大光圈用以提高快門速度和虛化成像，而小光圈則是表現清晰成像。

之前手機上存在的光圈調節均是電子光圈，它並不等同於傳統的機械光圈。電子光圈是手機廠商推出的的一種新的相機程序輔助功能，簡單來說就是用來達到控制照片的曝光效果的軟體演算法，而這個演算法就稱為電子光圈。

而隨著三星旗艦手機S9/S9+的全新亮相，可變式光圈帶來更好的虛化效果和畫質表現，今後該功能也必然會逐漸成為手機拍照的主流功能之一。

全像素雙核對焦

全像素雙核對焦，這一名詞在最近幾年被一些手機廠商大肆宣傳。事實上，該對焦技術一開始是佳能自主研發的像面相差檢測自動對焦技術，如今在佳能EOS全系列單反都基本實現搭載。

那麼，所謂全像素雙核CMOS AF究竟是什麼，它又有怎樣用途和優勢呢？

所謂全像素，其指的是手機鏡頭裡COMS感測器上面的所有像素，而雙核指的是把這每一個像素裡面的光電二極體一分為二，讓分開後的光電二極體能夠獨立的接收光線，從而形成相位差式的驅動馬達進行對焦。

不過在最終成像時，分開的雙核光電二極體是合併為一個整體輸出圖像。比起傳統的對焦技術，全像素雙核對焦大幅提升了手機對焦的速度，尤其是在暗光環境下的表現更顯優勢。

在手機上，這項技術率先使用在三星Galaxy S7 Edge上，如今已經有越來越多的手機搭載該功能，在對焦速度上遠勝以往機型。

五軸防抖

在手機弱光拍照備受吐槽之時，一些手機廠商如索尼便開始為手機加入五軸防抖的功能，這一技術能在很大程度上解決手機拍攝模糊的問題。

本質上說，五軸防抖技術依然屬於光學防抖的範疇，這項技術最早是由奧林巴斯微單實現，據稱其甚至最高能做到10秒手持不糊的極限狀況。

有了五軸防抖，無論你在用相機拍攝時上下搖擺、左右搖擺、橫向位移、縱向位移、旋轉抖動五個方向都能全方位防抖補償，最終實現相當穩定的圖像效果。

五軸防抖技術可以在很大程度上補償拍照時的抖動效果， 其防抖性能相當於降低5檔安全快門，可以拍攝到高質量，銳利圖片，甚至實現暗處的手持拍攝。

左：非5軸防抖拍攝                                     右：5軸防抖拍攝

另外需要注意的是，現在有一些手機具備OIS光學防抖功能。實際上，OIS光學防抖大部分僅支持橫向和縱向的抖動補償（兩軸防抖），因此防抖能力有一定的局限性。相比起來，五軸防抖則是更高要求但是防抖性能更好的一套光學防抖方案。

HDR模式

HDR是一種高動態範圍圖像（High-Dynamic Range，簡稱HDR），相比起普通的圖像拍攝而言，開啟HDR模式之後，便可以提供更多的動態範圍和圖像細節。

目前，絕大多數相機都有曝光補償包圍曝光設置，只需要在單反上設置好包圍EV值，便能連續得到三張不同曝光程度的照片。

不過這種操作較為麻煩的是，如果要合成HDR，就必須在拍完照片之後再到後期處理軟體上進行操作。

直到索尼微單的到來，我們發現在相機當中便可以機內連拍三張照片輸出合成HDR照片，這在效率上比起以往更加快捷方便。

現在手機上所配備的HDR模式，其本質上就是沿用相機上的多幀合成技術。

無論是拍照還是錄製視頻時，手機會在一幀內同時拍攝多張畫面，然後利用演算法處理將不同畫面的明暗部分合成在一起，以達到同時保留高光細節與暗部細節的目的。

左：HDR關閉                                                    右：HDR開啟

開啟HDR之後，相比原圖來說，對於明暗的曝光處理會更加均衡。隨著技術的發展，HDR技術如今已經不再只應用於攝影當中，甚至在顯示設備上也已經是一個普遍的現象了。

全景拍攝

其實說到全景拍攝，如今看來似乎只是一個較為尋常的拍照功能。倘若回到幾年前，且不論手機，單是市面上便有許多相機都不支持該功能。

當時一般的相機要想拍攝寬幅宏大的全景照，只能通過三腳架拍照分別拍攝單張，然後再採用專業後期軟體進行全景拼接，過程極為繁瑣。

在2009年，索尼HX1率先搭載了一項「掃描式全景拍攝」功能，該功能可以讓相機分別從水平、垂直兩個方向進行高速移動拍攝，最終機內拼接成一張長幅全景圖像。

當時這一拍攝功能的加入，使得相機可以突破傳統廣角鏡頭的限制，儘可能地在一張照片里容納下更為廣闊的風景。

目前，手機上基本都搭載了這一功能，使得全景拍攝已經不再是相機的專屬，而它同時也使得我們有機會記錄下更廣闊的生活日常。

動態對焦

之前在三星Note8身上，我們看到了Live Focus動態對焦功能。其通過雙攝鏡頭感知焦點和背景的景深數據，並實時產生背景虛化效果，或者在拍照後調整焦點和虛化程度，從而實現媲美單反相機的景深人像攝影。

這種手機拍照功能看起來很是強大，不過類似的技術早在2010年由松下發布的「女友2號」GF2微單相機就率先出現，並且一直延續至今，成為松下微單的特色功能之一。

所謂動態對焦，就是先把一張照片拍好之後，便可以在屏幕上隨意選擇對焦點，使用者可以有充足的時間來精確地選擇自己想要的焦點位置，得到自己滿意的虛化效果。

在手機後置雙攝已經得到普及的今天，動態對焦功能有了更大的發揮餘地，而這一技術的門檻隨著雙攝的普及也變得更為容易實現。

手機拍照發展的核心因素

以上所羅列的幾大相機技術，其實僅僅只是一些手機上較為突出的拍照功能，事實上還有許多諸如智能場景識別、手動拍攝模式和無損變焦等功能沒有提及。不過由於這些功能已經越來越普遍，並不具備典型參照，因為在這裡並未單獨列舉。

如果要談論今後手機拍照的發展，從根本上來說，必須提高手機圖像感測器的硬體性能，才有可能實現較大突破。

從早期的CCD感測器到CMOS感測器，從背照式CMOS到堆棧式CMOS，我們可以看到技術正在不斷朝前進化。在曲面感測器尚未成熟的今天，堆棧式感測器將會是今後手機攝像頭的主流配置。

此外，圖像感測器的不斷進化，也使得圖像處理速度比起以往效率更高，而這也會為更多的新技術出現提供契機，為手機拍照功能的加成提供基礎。那麼有什麼相機拍照技術，是今後在手機上很大可能會實現的呢？

眼控對焦

當索尼相繼發布A9、A7 III等旗艦微單之後，其技術性能已經達到一個前所未有的高度，甚至與佳能、尼康的頂級單反相比依然不遑多讓。

而就在這次的發布之中，我們顯然又一次看到索尼「黑科技」的誕生——眼控對焦。

眼控對焦技術，顧名思義就是對眼部進行自動對焦。相比起之前出現的人臉對焦、笑臉對焦技術，顯然眼部對焦對於拍攝的要求更加精細考究。

眼控對焦的出現，使得我們在拍攝上更加方便，同樣在圖像穩定性上也更為可靠。

我們不再需要擔心因為對不好焦點而使畫面出現模糊，因為眼控對焦可以實時地把焦點對準拍攝人物的眼睛，即使是在運動狀態下依然保持對焦效果。

如今手機已然實現人臉識別和笑臉對焦拍照，而相信眼控對焦技術從相機下放到手機拍照上的時間，同樣不需要等待太久。

全局快門

之前有消息稱，索尼、松下和奧林巴斯都在開發搭載了全局快門的圖像感測器，並且已經取得相當可觀的成果，而且索尼目前已經在研製的是第三代全局快門感測器。

從目前的技術情況來看，具備全局快門的圖像感測器主要應用在工業領域，如自動駕駛、智能監控系統等方面。

與傳統的捲簾快門相比，全局快門在拍攝運動物體的時候具有不可比擬的優勢。當採用全局快門方式曝光時，所有像素都在同一時刻曝光拍攝，這更適合拍攝快速運動的物體。

（圖片來自網路）

目前，我們所使用的手機和大多數數碼相機產品，其快門類型都是捲簾式電子快門，而全局快門將是未來相機拍照的攻堅技術之一。

假以時日，如果今後手機上搭載了全局快門的圖像感測器的話，將會在很大程度上提高手機對於運動追焦時的拍攝穩定性，並且對於平時的視頻攝像也起到很大的幫助。

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