手机摄像头拍照新技术介绍

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本文介绍了手机拍照方面的相关技术，涉及到快速对焦、双Camera、大光圈，大Pixel摄像头及高端ISP功能。

一. 快速对焦技术：

1、相位检测自动对焦（PDAF）

三星将这项技术从数码单反相机上引入到了Galaxy S5身上，正式进入到智能手机领域。与传统的“对比”检测技术相比，相位检测技术可以更快更准确的对焦到目标上。内置的相位检测传感器可以在比较明亮的场景下，让镜头快速的做出适当调整，从而达到比普通相机拍照更快的对焦效果（不过本技术最大的问题是不能在昏暗的环境下实现对焦）。

下面这个视频，可以看看VIVO PDAF手机和常规手机的对焦速度对比：

2、Focus Pixel

  Focus Pixel是苹果独创的技术，本质上来说也是一种相位检测像素技术，被应用到了iPhone 6和iPhone 6 Plus的身上。得益于苹果设计的全新图像信号处理器，Focus Pixels可为传感器提供更多图像信息，带来更好更快的自动对焦，同时由于有快速的对焦功能，在拍摄视频的时候，有非常好的跟踪效果。下面看一下PDAF和iphone的Focus Pixel的效果对比：

3、激光自动对焦

  它最初出现在LG G3的身上，这种对焦技术需要在智能手机的镜头上附加一个微型发射器。相信大家之前一定都听说过在建筑或室内装修领域，工人们会用到激光技术来确定高度或水平距离。而LG G3上使用的1300万像素激光自动对焦摄像头就采用了比较类似的工作原理。在LG3背面的发射器可以发射出低强度脉冲激光，然后通过相机左侧的红外传感器将反弹折射回来的信号进行回收，从而实现对焦的目的。

每个红外脉冲光束经过电子测量器多次反复计算反射时间，就可以建立一个精确的范围。ISP接收器可以计算出具体的物体或场景究竟有多远，同时锁定在最适合的焦点景深。而这一切看起来虽然复杂，但是实际上只发生在几分之一秒内，几乎感觉不到过程。根据LG官方表示，LG G3的对焦时间只有0.276秒，这的确让人印象深刻。

4、红外对焦

  联想在今年的MWC移动世界大会上展示的最大亮点之一就是主打拍照的Vibe Shot。这款机型除了铝金属和玻璃机身之外，还配备了1600万像素OIS光学防抖镜头和三色LED闪光灯，当然还有红外自动对焦功能。基本上，这是LG激光对焦的另外一个版本，可以让Vibe Shot比普通的自动对焦技术快上2倍。

二. 手机摄像头新技术

1、RGBW Sensor技术

  一般来说,Sensor的一个pixel是由R(red)/G(green)/B(blue)三色光组合而成的，RGBW sensor技术，是通过将RGB中的B的分量减少，增加一部分W(White)光进来，从而增加整体的进光量，从而达到在低光环境下的降噪及增量效果，华为P8就是采用了Sony最新款的13M IMX278 RGBW Sensor技术，据说可以实现白天黑夜全天候的拍照，不过不过RGBW效果如何，也只是能够提升一定百分比的提亮和降噪效果，要达到全天候，估计大家都笑了！

2、HDR技术

  HDR是高动态范围的意思（High Dynamic Range）,通过这种技术，可以实现照片在最亮及最暗的部分的成像效果都能够很清晰。

  一般来说，在手机拍照的时候，无论如何调节曝光时间，出来的相片总是容易出现曝光不足或曝光过度的情况，尤其是在对着阳光或者窗户口的对比强烈的情况下。那么如何实现比较好的效果呢？一般来说，都是通过连拍2~3张照片，每张照片用不同的曝光时间进行曝光（长曝光/短曝光），然后通过算法对图片进行分析，补偿不足的部分，形成一张成像清晰的图片。

   HDR有三种不同的方式：

    一种叫做Image HDR，通过ISP+BB，对Sensor拍照的2~3张照片进行处理，生成一张照片，这个方式最大的缺陷是如果单张拍照时间太长，手抖的话，比较难以合成好的HDR照片。

    一种是iHDR，Sensor可以输出隔行长曝光/短曝光的单张照片，ISP或BB对照片进行分析，生成一张HDR照片。

    第三种方式是Mobile HDR：Sensor本身可以快速长/短曝光的2张照片并自己合成一张HDR照片，这样ISP或BB可以直接使用该HDR照片，BB或ISP无任何处理负担；

3、双摄像头

目前包括HTC One M8和华为荣耀6 Plus都使用了双摄像头模块，而这也为带来一些独特的优势。用户可以先拍照，然后选择照片的焦点及光圈，基本上与Lytro广场相机的效果一样。双摄像头的优势显而易见，一个摄像头用来捕捉固定的景深，而另外一个摄像头则可以开始对目标或场景进行对焦。同时，双摄像头还有大光圈的作用，可以提升进光量，达到低光下的增亮和降噪效果；

3、外置ISP技术

  一般来说，手机基带芯片都内置了ISP功能，但是由于各家芯片公司对ISP的研发能力以及手机功能定位上的差异，有时候某款芯片的ISP性能不强，这时候就需要使用外置ISP技术，目前市面上用的比较多的高端手机ISP技术主要来源于2个厂商，一个是富士通，一个是Alltek。其中美图，中兴，锤子采用的都是富士通的方案；而华为采用了Alltek的ISP方案。

  那么ISP究竟在哪些方面有比较强的功能，据编辑所知，主要集中在几个方面：

    更好的3A算法：自动曝光/自动白平衡 /自动对焦

    更真实的颜色效果：主要通过独有算法优化

    降噪（NR）：优化算法，实现在低光下的降噪；

    自动场景识别：实现在不同场景下的不同曝光时间，达到完美的单张或者多张效果；

    人脸识别算法： 相对来说，独立ISP的人脸识别算法更好

3、OIS技术

OIS是一种光学防抖技术，相对于只有前后运动的AF马达，OIS马达增加了另外4个方向的的驱动，这样当握着手机的手抖动的时候，OIS马达可以在MCU算法控制下（用陀螺仪检测方向，OIS摄像头模组上的MCU提供控制算法），朝着反方向的进行动作以补偿手抖的偏差，从而达到稳定的拍摄效果。 这个在低光拍照以及录像情况下会有一定的效果。不过从目前来看，一般OIS的补偿角度不超过1.2度（华为据说1.2度，Apple只有0.6度）

zhaolei320821

学习l:P

wudihero

谢谢分享!

katebabypp1975

:) 好讚喔!

hanxeme

:curse:

Andy_U

谢谢分享！

骗头

感谢分享，看看行业内的有什么亮点~

CX_Yang

PDAF 行业新技术 学习中......

pinka

努力学习中！

雨枫

长见识了，对摄像头的一些技术有了认识{:t5:}