有了這項技術,iPhone7能否"重新定義"手機攝影
眼看著 iPhone 7 馬上就來了，最近幾天大家應該已經被各種 iPhone 7 的信息刷屏了。
其中，除了微調的設計、更快的 A10 處理器、更多的配色等這些幾乎「板上釘釘」的變化，iPhone 7 還有兩個變化尤其值得關註：一個是去掉 3.5 毫米耳機插孔，一個是「大號」版本（以下我們把它叫做 iPhone 7 Plus）會配備具備光學變焦功能的雙攝像頭。
去掉 3.5 毫米耳機插孔我們已經討論過很多次了，那麼能光學變焦的雙攝像頭又是「何方神聖」呢？
熟悉的「雙攝像頭」和「光學變焦」
提到雙攝像頭，大家應該不會感到陌生。
華為 P9
除了 HTC G17、M8 這樣的「先行者」，今年 LG、華為、360、cool1（原酷派）、小米相繼推出了多款擁有雙攝像頭的手機。目前的雙攝像頭主要有兩個功能：第一是利用雙攝像頭來記錄拍攝物體的景深信息，從而模擬出後期的大光圈（即「背景虛化」）效果，現有的雙攝像頭手機基本都有這個功能；第二個功能是利用多出的那顆攝像頭來輔助成像，代表產品是華為 P9 和 360 Q5 Plus。
至於光學變焦，其實也不是什麼新鮮事。
華碩 ZenFone Zoom
早在功能機和早期智能機時代，諾基亞、三星、夏普等品牌就推出過具備光學變焦能力的手機，諾基亞 N93 就是其中的代表。在智能機時代，也有華碩 ZenFone Zoom、三星 Galaxy K Zoom 等搭載光學變焦的手機出現。雖然時間跨度很大，但這些手機的原理都是通過移動鏡組來讓手機實現不同的焦段，從而讓拍照時「可近可遠」，這和單反、無反相機中變焦鏡頭的原理是一樣的。
雖然雙攝像頭和光學變焦都不稀奇，但把通過雙攝像頭的方式來實現光學變焦功能又是怎麼回事呢？
需要說明的是，光學變焦指的是通過改變光學結構（鏡片）來實現變焦，而這是雙攝像頭也無法做到的。這裡談「可光學變焦的雙攝像頭」，指的是通過雙攝像頭來實現畫面接近無損的變焦效果，就像真正的光學變焦那樣，和完全依賴裁切的數字變焦有本質區別。
雙攝像頭如何模擬出光學變焦？
大家應該有過這樣的經驗：先閉上一隻眼睛，留意眼睛能能看到的範圍，然後再睜開另一隻眼睛，可以感覺到視野變得寬廣了不少。換算到 135 全畫幅相機中，我們單隻眼睛的視野大致相當於 50 毫米焦距，雙眼大致相當於更廣的 35 毫米焦距。
手機的鏡頭就可以理解為一隻「簡化版」的眼睛，和人眼類似，在給手機裝上兩顆規格完全相同的攝像頭模組後，兩顆攝像頭同時採集數據可以獲得更寬廣的視野（焦距較短），單個攝像頭則可以獲得更長的焦距。通過這種對雙攝像頭採集的數據進行實時的後期處理，理論上，就可以在一定範圍內實現幾乎無損的變焦了。
來自 feldvolk
需要說明的是，上述模擬光學變焦的討論是基於「兩顆攝像頭完全相同」的情況。具體到智能手機上，由於在手機上兩顆攝像頭之間的距離不可能拉得太遠，兩顆規格相同、平行擺放的攝像頭對成像視野的提升還是相對比較有限的，不太可能實現很大範圍（比如兩到三倍）的變焦。
為了實現更大範圍的變焦效果，可以把其中的一顆攝像頭模組的鏡頭換成長焦頭，相比較兩顆相同焦段的攝像頭，這樣「一長一短」的組合能捕捉到更多的畫面內容，從而可以實現更大範圍的變焦。
但這裡也有一個問題，除了需要更加複雜的演算法，如果要實現高質量甚至無損的光學變焦效果，需要保證這兩顆不同焦段的攝像頭擁有一致的成像品質，負責在後期合成時就會遇到麻煩。而在現有的光學技術下，在 CMOS 尺寸和鏡頭光圈基本一致的情況下，長焦鏡頭往往會更厚。因此，大家就不要指望下一代 iPhone 通過雙攝像頭設計來把攝像頭凸起「抹平」了。
根據目前已知的消息，iPhone 7 Plus 的雙攝像頭最有可能採用的就是這種「一長一短」的方案。
KGI 推測的 iPhone 7 Plus 雙攝像頭供應商
今年 1 月，凱基證券 (KGI) 分析師郭明錤 (Ming-Chi Kuo) 表示，大屏版的 iPhone 7 會採用雙攝像頭，其中一顆配備的是常規的廣角鏡頭，支持光學防抖，另一顆是長焦鏡頭，畫面視角要窄很多，而雙攝像頭的技術來自蘋果在去年收購的 LinX。「郭半仙」表示，兩顆鏡頭配合在一起，可以模擬出 2-3 倍的光學變焦效果。
不止於光學變焦
雙攝像頭帶來的潛在好處並不是只有光學變焦，在 LinX 2014 年對外公布的技術文檔中（那時候 LinX 還沒有被蘋果收購），LinX 重點強調了其雙攝像頭模塊對弱光成像的幫助。
在設計我們的演算法和攝像頭模組時，我們一直把圖像質量放在第一位。我們通過多種途徑來提高相機的感光能力，讓相機在光線很弱的情況下依舊能排出高質量的照片。同時在室內光線一般的情況下拍照時，縮短所需的曝光時間（以提高成片率）。
蘋果能否通過雙攝像頭設計，徹底扭轉被三星「吊打」了許久的弱光成像？非常值得期待。
除了實現光學變焦、提高成像質量這些拍照本身的功能，雙攝像頭甚至多攝像頭在 3D 建模、AR / VR 等領域還有著更為廣闊的應用前景。
除了蘋果之外，很多科技「巨頭」也正在這方面發力，微軟的 Windows Hello 「刷臉解鎖」、Intel 的 RealSense、Google 的 Project Tango 都是基於多攝像頭技術的應用。不過考慮到蘋果對新技術的謹慎態度（自己不折騰成熟的情況下基本不會放到最終產品上），至少在 iPhone 7 這一代產品上，我們應該不太可能看到這些很「未來」的應用。
「手機攝影再突破」？
需要說明的是，在 iPhone 7 / 7 Plus 正式發布前，上述的分析還僅僅只能停留在理論階段，畢竟在去年 iPhone 6s / 6s Plus 發布之前，也有消息稱這一代 iPhone 會用上來自 LinX 的雙攝像頭技術，最後被證明是空歡喜一場。
當然，參考近期的各種諜照，iPhone 7 Plus 用上雙攝像頭基本是沒跑了，而如果蘋果真如傳言那樣，在這對雙攝像頭上實現接近無損的光學變焦功能，那它將會再一次改變手機攝影的方式。對於消費者來說，光學變焦帶來的無限可能將遠比討論「iPhone 和 Galaxy 的拍照到底誰更好」更有意義。
蘋果會給我們一個什麼樣的答案？北京時間9月8日凌晨一點，我們不見不散。
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