2016年雖然不是雙攝像頭誕生的元年，但絕對(duì)是集中爆發(fā)的一年。截止到七月中旬，就至少有360奇酷旗艦版、LG G5、LG G5 SE、華為P9、榮耀V8和榮耀8等6款搭載雙攝像頭的手機(jī)上市，而且根據(jù)最近爆料的消息來(lái)看，包括小米、Moto以及努比亞等品牌在內(nèi)的新機(jī)，都走在研發(fā)雙攝的路上。究其原因，或許iPhone在此前爆料出將會(huì)搭載雙攝像頭是一個(gè)推手，但絕對(duì)不是主導(dǎo)因素，畢竟根據(jù)尚不確定的傳聞就立即做出改變也不太現(xiàn)實(shí)。今天，我們就來(lái)聊一聊2016年雙攝像頭爆發(fā)的現(xiàn)象。

LG G5和G5 SE上的雙攝像頭，的的確確是“兩個(gè)攝像頭”。拍照時(shí)開(kāi)啟不同鏡頭視角不同，普通鏡頭和一般手機(jī)一樣；另一顆是廣角鏡頭，帶來(lái)135度的廣角，可以容納更廣泛的區(qū)域。兩個(gè)攝像頭像素不同光圈不同，相比之下還是普通鏡頭的畫(huà)質(zhì)更給力。

LG G5搭載一顆135°廣角鏡頭

仔細(xì)觀察也會(huì)發(fā)現(xiàn)，LG G5的兩個(gè)主攝像頭和其他雙攝手機(jī)設(shè)計(jì)不太相同，這點(diǎn)會(huì)在后面講到。作為兩個(gè)攝像頭分別工作的雙攝系統(tǒng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)就那么神秘。另一個(gè)攝像頭的加入，只是讓手機(jī)拍攝視角更全面、玩法更多。

兩顆鏡頭相距較遠(yuǎn)

下面可以來(lái)對(duì)比下使用LG G5 SE的兩顆攝像頭在相同位置拍攝的照片，可以看到，廣角鏡頭的效果非常明顯。原本使用普通鏡頭的第一張樣張只拍下來(lái)很小的一部分區(qū)域，但換用廣角鏡頭之后，照片內(nèi)容擴(kuò)大了2/3左右，原本看不到的場(chǎng)景這次都能看全。

使用普通鏡頭拍攝的場(chǎng)景

相同位置使用廣角鏡頭拍攝的場(chǎng)景

雖然廣角鏡頭拍照效果明顯，但兩個(gè)鏡頭拍攝的照片并未如我們期待那樣進(jìn)行合成，所以也就談不上互相之間的畫(huà)質(zhì)促進(jìn)。除了LG G5/G5 SE之外的幾款，走的就是另一條路。

仔細(xì)研究之后發(fā)現(xiàn)，把360奇酷旗艦版、華為P9、榮耀8/V8等幾款手機(jī)所使用的雙攝技術(shù)及合成原理捏在一起說(shuō)也完全可以?？傮w來(lái)看，這四款手機(jī)采用的都是一顆能夠識(shí)別色彩信息的鏡頭加上一顆只識(shí)別黑白信息的等像素鏡頭（這點(diǎn)很重要，降低了兩張照片算法合成的難度）構(gòu)成雙鏡頭系統(tǒng)。如我們所知，相機(jī)攝像頭內(nèi)部的CMOS感光元件本身不能感受各種顏色的光線(xiàn)，所以需要在感光元件前排列一層負(fù)責(zé)區(qū)分色彩的拜耳濾鏡。但也是這層濾鏡的存在，讓被攝物體細(xì)節(jié)丟失。另外一顆黑白鏡頭存在的主要目的，就是將損失的細(xì)節(jié)通過(guò)后期算法再“加”上去。

彩色+黑白雙鏡頭模組成像效果

對(duì)比這幾款手機(jī)，筆者發(fā)現(xiàn)了一處外形上的區(qū)別，那就是除了360奇酷旗艦版外，其他幾款都是橫向放置的兩顆鏡頭，具體位置也有所不同。但和上面的LG G5/G5 SE相比，這幾款手機(jī)兩顆攝像頭之間的距離要小得多?？紤]到360奇酷旗艦版、華為P9、榮耀8等幾款手機(jī)需要對(duì)樣張進(jìn)行合成，鏡頭模組距離小應(yīng)該是為了減少后期算法對(duì)兩顆鏡頭相差的校正。

360奇酷旗艦版

360奇酷旗艦版實(shí)拍樣張

從畫(huà)質(zhì)層面來(lái)看，之前筆者進(jìn)行過(guò)擋住一顆黑白鏡頭，只讓彩色鏡頭成像的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雙鏡頭的加入的確可以讓樣張畫(huà)質(zhì)有所改善，但區(qū)別卻不太明顯，具體原因在后面會(huì)有詳細(xì)解釋?zhuān)茸屛覀兓仡櫹逻@幾款雙攝手機(jī)和實(shí)拍樣張。

華為P9平行雙鏡頭

榮耀8雙鏡頭

華為P9實(shí)拍樣張

其實(shí)，相信大家最關(guān)心的還是使用了雙鏡頭模組的手機(jī)，和單一彩色鏡頭拍攝的同一場(chǎng)景，畫(huà)質(zhì)各方面會(huì)有多少提升。這一點(diǎn)我們就要從機(jī)內(nèi)照片合成方式來(lái)闡述。

在一篇關(guān)于雙鏡頭模組機(jī)內(nèi)合成照片算法的report中曾給出如下的合成邏輯，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是兩顆鏡頭（黑白、彩色）分別拍攝的樣張的電子數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)圖像同步、像素校準(zhǔn)、圖片合成等幾個(gè)過(guò)程得到最終呈現(xiàn)給我們的JPG格式的照片。

彩色+黑白雙鏡頭算法邏輯

而問(wèn)題就出現(xiàn)在最后一步“圖片合成”上，這一步可能出現(xiàn)三種情況，分別是“黑白照片作為主要參考”、“彩色照片作為主要參考”和“只以彩色照片作為參考”。（mono代表黑白照片）分析猜測(cè)，這三種情況分別在“明暗對(duì)比較為強(qiáng)烈但色彩對(duì)比一般的情景”、“色彩反差很強(qiáng)烈但明暗反差一般的情景”和“光線(xiàn)很強(qiáng)但明暗對(duì)比不強(qiáng)的情景”使用。

彩色+黑白雙鏡頭控噪能力

明白了上面的過(guò)程，就不難理解，雙攝像頭系統(tǒng)并不是在所有環(huán)境都能夠讓我們的照片畫(huà)質(zhì)有所提升的。在某些場(chǎng)景，最后的表現(xiàn)效果和單獨(dú)的攝像頭效果可能區(qū)別不大。

再來(lái)看看合成的照片和單獨(dú)的色彩照片在控噪表現(xiàn)方面差別，通過(guò)report里的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，SNR代表的信噪比在合成照片中數(shù)值更多，說(shuō)明相應(yīng)的噪點(diǎn)更少。

以上只是某個(gè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境給出的彩色+黑白雙攝模組的效果，具體使用效果歡迎大家自行測(cè)試。

從一個(gè)鏡頭到兩個(gè)鏡頭，是不是鏡頭越多效果越好呢？從手機(jī)體積和設(shè)計(jì)角度來(lái)看，量產(chǎn)的手機(jī)上出現(xiàn)太多的鏡頭是不現(xiàn)實(shí)的，但在相機(jī)領(lǐng)域光場(chǎng)相機(jī)已經(jīng)做到了極致。

光場(chǎng)相機(jī)鏡頭感光原理

Lytro光場(chǎng)相機(jī)最大的特色就是先拍照后對(duì)焦，在光場(chǎng)相機(jī)的鏡頭內(nèi)可以同時(shí)接受4000萬(wàn)束（第二代）光路，同時(shí)拍攝數(shù)百?gòu)堈掌碗p鏡頭手機(jī)比要高出許多。但成像緩慢、售價(jià)高昂等問(wèn)題讓光場(chǎng)相機(jī)并未得到廣泛的推廣。反觀多鏡頭手機(jī)，從畫(huà)質(zhì)提升來(lái)看，至少目前來(lái)看非常有限；從造價(jià)和設(shè)計(jì)來(lái)看，未來(lái)手機(jī)上也不見(jiàn)得會(huì)有更多的鏡頭加入。雙鏡頭或許是手機(jī)能夠達(dá)到的最多狀態(tài)，在從根本上解決人們拍照痛點(diǎn)之前，盲目加入雙鏡頭并沒(méi)有太大必要。