2016年終盤點：雙攝手機大爆發，但單攝也精彩

【PConline 雜談】講真，2016年的手機攝像頭髮展，似乎有點超乎預期，不論是攝像頭硬體還是軟體優化，都有讓人意想不到的驚喜。

有手機行業「燈塔」之稱的蘋果首次推出雙攝手機，並且在虛化算法上面成為行業標杆，而讓華為在2016年手機市場高歌的「彩色+黑白」雙攝也進化到第二代，雙攝新品手機也開始下探到1099元的國民級價位，這樣的事件都宣告雙攝手機走向大眾化，2016年在手機行業也有著雙攝元年的稱號。

除了雙攝手機，單攝手機也邁向更為成熟的階段，一些實力雄厚在供應鏈有話事權的品牌，甚至與索尼共同研發出獨享的傳感器，如魅族的IMX386、OPPO的IMX398等等。

雖然三星Galaxy Note7遭受挫折，但是三星Galaxy S7/S7 edge上面的全像素雙核對焦攝像頭有著「夜視儀」的美譽（中外科技媒體與消費者公認目前最佳拍照手機，沒有之一），讓這款年初發布的旗艦機在市場上面依然有著無可匹敵的競爭力。

2016年的手機攝像頭比你想像中更精彩，下面給大家帶來關於手機影像的年度盤點。

傳感器：認準大像素就不會有錯

2016年的傳感器總體發展比較理性，真正專注於拍照質量上面的提升，「大底」傳感器興起，而主流傳感器都為1200-1600萬像素的區間，利於廠商製造出單位像素更大的傳感器（俗稱大像素），可以提升弱光控噪性能，可以說「大像素」是2016年傳感器的關鍵字。

第一梯隊（1.55μm），谷歌Pixel與小米5s配備索尼IMX378；第二梯隊（1.4μm），三星Galaxy S7/S7 edge/Note7/W2017配備的索尼IMX260，vivo Xplay6/華碩鷹眼3配備的索尼IMX362傳感器。

谷歌Pixel拍攝

第三梯隊（1.25μm），華為Mate 9/P9/P9 Plus與榮耀8/V8等配備「索尼IMX286彩色+黑白」傳感器，魅族MX6/PRO 6s/PRO 6 Plus/魅藍X配備索尼IMX386傳感器；第四梯隊（1.12μm），努比亞Z11/Z11 mini與一加3/3T等機型配備索尼IMX298。

小米MIX拍攝

第五梯隊（1.0μm），小米MIX配備OV16880，小米Note 2與錘子M1/M1L等機型配備索尼IMX318，性能一般，但可以滿足多數用戶需要。

光圈：光圈大於F2.0的手機攝像頭不再罕見

光圈的增大，對手機來講最有利於提升弱光成像質量，大於F2.0的光圈逐漸成為手機鏡頭的主流，然而在傳統單反鏡頭廠商當中，F2.8已經可以稱為大光圈。

拿主流廠商來講，蘋果iPhone 7/7 Plus鏡頭的光圈達到F1.8，三星Galaxy S7/S7 edge達到F1.7，國產人氣機OPPO R9的升級版R9s也擁有F1.7的大光圈，提升弱光拍攝性能。

從下圖可以看到，從F2.2升級為F1.7光圈提高拍照質量，當然這裡也有新傳感器IMX398的功勞。

值得注意的是，光圈的增大也不是全部都是優點，這時候鏡頭的邊緣銳度更難控制（因此很多廠商都有後期加銳的措施），廣角端拍攝時容易出現暗角，不過總體來講，利大於弊。

防抖：光學防抖普及，且與電子防抖共存

光學防抖已經在手機當中普及，蘋果的iPhone 7也與iPhone 7 Plus一樣配備光學防抖功能（之前只有iPhone 6 Plus/6s Plus支持）。

一些旗艦級安卓機更是擁有更先進的四軸光學防抖功能（小米5、魅族PRO 6s/PRO 6 Plus、錘子M1/M1L、華碩鷹眼3）。

所謂的「四軸」，就是可以實現橫向＋縱向＋前傾＋側傾8個方向的修正抖動，意味著可以應對更多複雜的場景，提高拍攝成功率。

值得一提的是，魅族與OPPO在2016年都推出旗下第一台支持光學防抖的手機。

雖然一些雙攝像頭手機也支持光學防抖，但目前支持光學防抖的雙攝手機，都只有其中一個攝像頭支持。

蘋果iPhone 7 Plus

數碼防抖也得到發展不再是雞肋，三軸電子防抖開始出現在索尼IMX318傳感器當中，而最近發布的華碩鷹眼3（IMX362）也支持這項技術，可以檢測6個方向的抖動，可以應用在錄像/拍照功能上面，而且電子防抖與光學防抖共存（錘子M1/M1L與華碩鷹眼3同時支持四軸光學防抖與三軸數碼防抖，而iPhone 7/iPhone 7 Plus也同時支持光學防抖與電子防抖）。

錘子M1/M1L的攝像頭

根據索尼官方資料顯示，三軸數碼防抖內置在CMOS內部，減少軟體後期的環節，為廠商提供便利的解決方案。

對焦：雙核對焦出現，且多家共享

相位對焦與雷射對焦對於手機攝像頭來講，已經不是新鮮的東西，然而2016年初的時候，在手機攝像頭上面出現了更快的對焦技術，那就是三星Galaxy S7/S7 edge上面的全像素雙核對焦技術。

普通相位對焦；全像素雙核對焦

全像素雙核對焦技術被最先應用在佳能單反70D上面（利於相差檢測原理，算是相位對焦的衍生技術），能提高成像的對焦和跟蹤對焦速度。

全像素雙核對焦可以簡單理解成多了一個光電二極體

全像素雙核是指把CMOS里的全部像素點一分為二（雙核），而兩個像素點可以獨立成像，然後計算機能通過對比兩個獨立成像之間的差別，計算出被攝對象與我們的實際距離，從而實現快速對焦和跟蹤對焦。

IMX398傳感器

然而除了全像素雙核對焦之外，還有支持雙核對焦技術的IMX398傳感器出現（OPPO與索尼共同研發，R9s/R9s Plus搭載），後者相對於前者來講，對焦點的密度有所下降（IMX398不是所有像素都支持對焦），但成本更低利於普及，而且對焦速度仍然比一般的相位對焦快。

魅族PRO 6 Plus

此外，雷射對焦也得到普及，在魅族PRO 6/6s/6 Plus，錘子M1/ML這些機型上面，都出現了雷射對焦技術，且與相位對焦、反差式對焦共存，形成三種對焦方式組成的混合對焦模式。

圖像融合算法：以後拍妹子不拿單反

現如今雙攝組合具有更大的想像空間，從兩組對稱的感光元件，到明確劃分主副攝像頭，乃至出現彩色+黑白、廣角+長焦等方案。

除了LG G5等極少數機型外，兩顆攝像頭一般要進行圖像融合，最普遍的例子就是利用雙攝視覺差，實時模擬淺景深效果。

1、景深虛化

儘管背景虛化是雙攝的基礎應用，但真正實現起來並不容易，尤其是在複雜背景下很容易露餡。

按照當前算法實現的程度，人像模式應該是最適用的場景，而iPhone 7 Plus、Xplay6、Mate 9等高端機型被認為是當中做得最好的。

此外，前置雙攝也是2016年手機拍照的最大驚喜之一。

vivo X9採用2000萬像素（IMX376傳感器）+800萬像素（景深副攝像頭）的搭配，雙攝像頭協同自拍，對不同遠近的拍照物體精確分層，讓人物主體對焦銳利突出，層次線條分明。

2、無損變焦

雙攝方案解決的第二個痛點是無損變焦，不僅僅廣角+長焦方案可以做到，彩色+黑白方案也能達到近似的效果。

前者通過切換到56mm長焦鏡頭，將遠景拉近到跟前。

雖然本質上仍是兩個定焦鏡頭，但iPhone 7 Plus對數碼變焦進行了優化，模擬全程光學變焦體驗。

彩色+黑白實現雙攝變焦比較有意思，黑白攝像頭記錄2000萬像素的圖像細節後，通過截取1200萬像素的畫面實現變焦效果，然後「填充」彩色攝像頭記錄的色彩信息輸出1200萬像素的樣張，因此無需切換攝像頭，變焦過程更平滑。

3、超級夜景

雙攝解決方案解決的第三個痛點是增大進光量，改善夜景表現。

彩色攝像頭捕捉顏色並進行還原，黑白攝像頭則用於畫面細節的捕捉。

在噪點、亮度、色彩、細節等圖像質量方面達到一個最好的平衡點，實現「超級夜景」。

雙攝成像不僅對CMOS等硬體進行定製，更要花費大量精力優化算法，這當中涉及前瞻的機器學習技術。

手機廠商除了自主研發圖像融合算法外，還可以與第三方解決方案提供商如虹軟（ArcSoft）等共同開發，以便降低時間開銷。

上游ISP方案：更好的成像效果，也有更好玩的功能

雙攝像頭協同工作給圖像信號處理器（ISP）造成巨大壓力，高通在驍龍820/821上集成Spectra圖像信號處理器（14位雙ISP），支持雙相位對焦（2PD），運用算法混合兩個攝像頭各自捕捉到的數據，融合併快速同步處理來自兩個攝像頭的數據。

高通Clear Sight技術支持彩色+黑白攝像頭，兩顆攝像頭焦距相同但圖像傳感器不同：彩色攝像頭模仿視錐細胞，黑白攝像頭模仿視杆細胞提高細節層次，減少噪點，Clear Sight融合算法利用這一優勢，提高解析度，降低最終圖像中的噪點。

作為聯發科在2016年的當家花旦，Helio X20/X25處理器集成雙通道Imagiq ISP，支持黑白+彩色的雙攝像頭設計，利用景深圖將照片中的拍攝主體與背景映射到多個圖層，智能識別主體和背景，讓後期景深調節成為可能。

聯發科技曦力X20具有「大光圈實時景深攝錄」功能，內置3D立體傳感器，可實時抓取景深圖（depth map）,而且光圈值<0.8，即使在預覽的時候你也能在螢幕上看到大光圈景深的效果

千元雙攝普及：1099元國民級價位

雙攝像頭手機在2016年迎來爆髮式增長，雙攝以相當快的速度下放到千元機型，早已不再由高端旗艦獨占。

我們大致羅列了一些具有代表性的手機，可以發現彩色+黑白方案是目前的主流配置，並且各家方案的相似程度比較高。

隨著供應鏈解決方案日漸成熟，雙攝手機已下探到1099元的國民價位，價格上沒有什麼門檻。

可以預見，2017年手機廠商會把雙攝當作基礎性配置，不過拍照算法仍然需要時間積澱，這就取決於各家的用心程度了。

總結

2016年最佳拍照手機基於常規的單攝像頭方案，證明軟硬體契合才是拍出好照片的王道。

然而我們認為雙攝設計更有可能是未來的趨勢，不僅僅因為其門檻大大降低，更因為是雙攝非常適合小體積、高集成度的應用場景，這意味著手機不再亦步亦趨地跟隨單反。

誠然當前雙攝算法上存在不足，但給科技以時間慢慢打磨，終將會綻放耀眼光芒。

雙攝時代已經開啟，曾經的先驅HTC恐怕有些遺憾了。