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相机已被智能手机拍照秒杀?从硬件角度看看

2017-10-30 阅读:
就目前手机的飞速发展看来,哪怕绝对画质手机拍照是不会超越相机,但是在大多数情况下手机的拍照还是很有希望能够和相机的照片并驾齐驱。

以华为为首的智能手机,在DxOMark测试中的拍照环节夺得了100分的高分(此外还有三星Note 8),这也让很多吃瓜群体惊呼,手机拍照超相机的时代即将来临。dhPednc

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(Mate 10 DxOMark拍照测试成绩)dhPednc

其实在DxOMark给手机的拍照打出高分之前,就已经有不少手机厂商在宣传,他们的相机是有多么的了不起。于是可怜的单反相机就被不断地拉出来作对比,用“媲美”一词都算是不错了,更甚者还用上了“超越”、“吊打”等字眼,作为拍照设备金字塔顶端的相机,就那么被手机比下去了。dhPednc

在这里小编都算给面子了,并不是用单反相机和手机相机比较,而是只使用“相机”一词。这里指的是专门用来拍照的相机,所以并不包括Go Pro、大疆无人机等影像设备,只涉及“卡片机”、数码相机、微单、无反和单反等。dhPednc

当然“相机”是一个广义名词,这里指的当然是我们常见的数码相机、微单、黑卡和单反这些啦。小雷将会逐一告诉你,到底手机的摄像头为什么目前还达不到相机的成像水平,差距还有多少。dhPednc

先天不足注定是硬伤

无论是手机的摄像头还是相机,关于成像的质量,决定性因素还是看CMOS。什么是CMOS?这个是个一言难尽的问题,但是毫无疑问,面积越大的CMOS,对应的成像效果会更好。dhPednc

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一般而言,手机摄像头的CMOS面积大概是1/2.3英寸,也就是一个指甲盖那么大。然而很不幸的是,这个尺寸几乎是相机产品中面积最小的,往上的有1英寸、1/1.7英寸、2/3英寸等。dhPednc

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手机用的相机传感器中,最大的大概就是诺基亚1020上用的1/1.5英寸的CMOS了,往上的基本都是相机传感器。dhPednc

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(图片来源于天极网)dhPednc

根据“传感器面积越大成像质量越好”这个认识来看,毫无疑问手机的成像质量是所有相机设备中最差的。这也就是所谓的“硬伤”,这是由物理特性决定的,小底传感器无论再怎么优化,也不可能战胜同时代的大底传感器。dhPednc

镜头劣势:后天严重不足

在除了手机之外的其他相机,他们都有足够的空间去容纳一个素质比较高的镜头模组。dhPednc

我们经常能听说到厂商吹嘘自家手机的“6P”镜片,其实也不过是6块塑料镜片,所以才叫6P镜片而已。这6块塑料镜片的光学素质,完全无法和相机镜头的玻璃镜片相媲美。dhPednc

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(数一下够不够6片?)dhPednc

如果较真地比较,那么在炫光、色散、焦外素质方面,相机中的玻璃镜片都能比手机的镜片出色太多,在绝对成像素质上完全没法比较。dhPednc

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(可换型镜头的内部镜片结构)dhPednc

不要小看像索尼黑卡这样的数码相机,尽管这些相机的体积不大,看起来好像也不是很专业,但是他们的镜头还是要比手机的镜头强太多。而这一点在变焦倍数上也可以完美体现。dhPednc

如今手机上做得最好的光学变焦不过是三星Note 8或者iPhone 8 Plus上的两倍光学变焦,而相机的镜头轻轻松松可以做到三倍光学变焦以上,更有甚者,20倍光学变焦也不在话下。dhPednc

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(三星Galaxy Note 8的镜头结构)dhPednc

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(轻松达到20倍光学变焦的索尼RX10系列相机)dhPednc

光学变焦是相机相比手机的巨大优势。拥有了这样可怕的变焦倍数,便可随心所欲地进行摄影创作,想拍什么题材的照片就拍什么题材的照片,根本不用受到视角的局限。dhPednc

对焦性能:手机难以逾越的鸿沟

目前手机相机上对焦速度最快的对焦技术依然是全像素双核对焦,哪怕是华为Mate 10的四合一对焦可能都要逊色一些。只不过在相机的对焦系统看来,还是很小儿科。dhPednc

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别说专业单反相机的对焦是有专用的模组和进行,就算是普通的数码相机,在对焦的准确性和焦点追踪的成功率上面也要大得多。dhPednc

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(单反相机的对焦操作由专用的AF系统负责)dhPednc

就说一个很直观的场景,像追拍、跟拍移动的物体这种拍摄环境,手机是几乎无法完成这样的拍摄任务的。即使手机的单点对焦速度再快,但是依然无法让对焦点咬紧移动的物体,因此很容易导致对焦失败。dhPednc

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在单点对焦速度上,Dual Pixel等对焦技术的速度已经可以媲美高级相机,甚至还要快一些;但是在追焦性能上,手机的摄像头十分差劲,因此厂商宣传的“专业相机级别的对焦”十有八九都是在鬼扯。dhPednc

任你手机光圈再大有何用

要说到背景虚化,那么光圈可能是最重要的因素之一了。一般认为,光圈越大的拍照器材所拍出来的照片虚化能力越强。由于光圈是个倒数概念,因此F1.6的光圈是要比F2.0的光圈大上些许。dhPednc

目前手机光圈最大值是F1.6,分别是华为Mate 10系列和LG V30两款手机所有。而目前主流的相机镜头光圈值最大的是F1.2,当然非主流的镜头光圈也有去到F0.95的,但是并不在讨论之列。dhPednc

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(LG V30拥有F1.6的光圈)dhPednc

乍一看,F1.6的光圈,和F1.2相比,好像也没差不多,这么大的光圈是不是就意味着,手机拍照的虚化效果是不是就比得上相机呢?dhPednc

那当然不是。其实很多用户并不知道,在摄影的器材用有“等效光圈”这一个概念。等效光圈与相机的传感器面积有关,意思是要将任何尺寸传感器的光圈值换算为全画幅传感器对等的光圈值。“Fx.x光圈等效于全画幅相机Fx.x”,这就是等效光圈的意思。dhPednc

从前文可以知道,手机传感器的面积大概是1/2.5英寸左右,而全画幅传感器的面积是36*24厘米。两者之间的换算系数你们不用算了,小编告诉你,是7X左右,也就是7倍。dhPednc

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(不同光圈值下的光圈状态差异) dhPednc

换言之,手机摄像头上F1.6的光圈,换算为全画幅相机对等的光圈值的话,要将1.6x7,大概是F11。全画幅相机上镜头光圈收缩到F11所拍出来的虚化效果,就和手机上F1.6光圈拍出来的虚化效果差不多了。dhPednc

这样子一对比,差距就很大了。同样换算成全画幅的等效系数来对比,相机的镜头最好的是F1.2,而手机的仅为F11,这中间不知道差了多少倍了。看到这里,差不多能知道手机拍照到底离相机还有多远了吧。dhPednc

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(左:智能手机;右:Sony A7+FE 55 F1.8 ZA)dhPednc

手机别灰心,处理器挽回一城

都在说手机的摄像头,为什么又会提及处理器呢?虽然手机的相机在传感器、镜头等多个方面都落败,但是在处理器的运算性能方面是完胜的。哪怕现在运算性能最强大的相机,处理器也不过是双核A53水平,和现在的顶级手机处理器相比和烂牛车没什么两样。dhPednc

处理器性能强,真的可以为所欲为。靠着运算性能强大的处理器,手机的照片现在已经可以做到在拍摄瞬间就完成多帧合成,也就是HDR算法。dhPednc

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(典型的经过HDR算法处理过的图像)dhPednc

经过HDR算法后,手机拍照画面的锐度、对比度、色彩平衡、白平衡、宽容度都有极大程度的提升,普通相机未经过后期处理的照片也无法与之媲美。特别是动态范围,经过HDR算法过后,照片的亮部和暗部细节都有清晰的体现,呈现效果只稍逊于人眼所见。dhPednc

这也是手机领先相机幅度最大支持,先天不足,可以靠后天算法来补救。但是像变焦性能、虚化效果的自然程度、弱光表现等,由于相机有物理性质上的巨大优势,因此手机拍照是不可能追赶得上的。dhPednc

然而现在的事实是,大多数照片,无论是相机拍的还是手机拍的,无非是用来晒朋友圈而已。在朋友圈一律压缩图片至200万像素的情况下,几乎没有人能够分辨得出那些照片是手机拍的还是相机拍的,相机的优势荡然无存。dhPednc

此外手机还陆续开发出了人像模式等背景虚化功能,让手机的虚化效果在朋友圈缩图的情况下稍微追上了一点相机,相机的又一优势领域被手机蚕食。dhPednc

就目前手机的飞速发展看来,哪怕绝对画质手机拍照是不会超越相机,但是在大多数情况下手机的拍照还是很有希望能够和相机的照片并驾齐驱。dhPednc

长此以往,相机就只能沦为专业人士的吃饭工具,和资深摄影爱好者在狭小的圈子里,孤独的谈资而已。dhPednc

(来源:雷科技)dhPednc

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