科技來電：逆天科技 什麼是可變光圈技術

智電網訊：當蘋果帶來雙攝，華為帶來AI攝像後，筆者真的以為手機攝影再難有突破性的進展了，但事實上三星Galaxy S9/S9 Plus的出現證明了筆者是錯誤的，難以想像，Galaxy S9/S9 Plus的拍照提升是全面的，這款新旗艦又帶來手機拍照領域的高峰。

三星推出的Galaxy S9/S9 Plus最強的提升就是在拍照上，它採用了F1.5/F2.4兩檔可變光圈後置攝像頭。雖然這款1200萬像素物理可變光圈鏡頭去年底已經出現在三星W2018手機中，但顯然Galaxy S系列這樣的重磅產品，才是它真正的舞台。

其實，人們對手機拍照質量的要求在不斷提高，有越來越多手機用上了1/2.3"感測器，要知道這已是主流卡片相機的標準配置。出於控制體積等目的，手機攝像頭的一大缺點就在於光圈不可調。不過德國凱澤斯勞滕大學的一項研究或許可以改變這一現狀，他們成功研製出一款電控半透膜光圈，厚度僅55um，與人類頭髮絲直徑相當。

1、新旗艦在拍照上變化有多大？

三星Galaxy S9/S9 Plus採用了一個全新的技術叫智能可變光圈，顧名思義，就是該機的主鏡頭光圈不再像以往的手機那樣固定，而是可以進行大小調節的了，而這帶來的好處就是能夠應付更多極端拍照場景，並拍攝出更優畫質。

儘管像素與上代相同，但Galaxy S9/S9 Plus的攝像頭幾乎進行了脫胎換骨的升級。該機最大高達F1.5的光圈也是業界首屈一指，再配合上具備光學防抖的超大像素感光元件，讓三星Galaxy S9/S9 Plus的暗光拍攝表現幾乎在同級別手機中成為無與倫比的存在。

然而還不僅如此，這枚全新的感光元件雖然像素和前代保持一致，但結構已經發生了非常大的改變，因為在感光層下方新增加了一塊動態存儲器，它的出現讓短暫的影像數據容量爆髮式增長成為可能，從而實現拍照的12幀合成以及錄影的960幀超慢動作捕捉。

點評：相機的光圈是指光線進入相機併到達感測器的開口的大小。光圈是在光圈（f-stops）中測量的，焦距除以開口尺寸。光圈值越小，開口越寬，可以讓更多的光線到達感測器，而三星Galaxy S9/S9 Plus將能夠切換兩個不同大小的開口。

2、為什麼包含一個可變光圈？

由於智能手機相機比單反相機有更小的圖像感測器，如果智能手機要繼續追逐更高的圖像質量，提高感測器記錄的光量是非常重要的。在弱光條件下，智能手機相機的性能顯然處於最不利的地位; 你可能自己已經觀察到非常嘈雜的夜間照片。

三星可能會通過讓更多的光線進入感測器，來改善夜晚和低光照的效果。為了最大限度地減少圖像中潛在的像差或失真，例如缺乏清晰度，模糊或閃光，非常寬的光圈必須與優異的鏡頭設計和製造進行平衡。

當光線充足時，過度曝光圖像的可能性同樣重要。雖然較低的ISO和較高的快門速度可以幫助抵消來自大光圈的任何曝光過度，但它們會限制拍攝選項，甚至可能無法正確曝光圖像。限制進入感測器的光線的第二個較小的光圈設置是一個更靈活的解決方案，使兩全其美。對於嚴肅的攝影師來說，這是一個必備的功能。

點評：由於手機感測器非常接近鏡頭，視野非常寬，景深也不是很淺。然而，最近有一種藝術性的散景效果，它被認為是雙攝像頭系統的更大的吸引力，就像蘋果最近的iPhone一樣，而不是長焦鏡頭的2倍變焦能力。

3、這個可變光圈是怎麼運行的？

三星的可變光圈技術似乎以與傳統可變光圈相機幾乎相同的方式工作。我們從W2018看到的圖像指向傳統重疊光圈葉片的小型化版本，以控制開口的大小。這是一個完全機械的技術。

但是，三星的實現不是在最大和最小尺寸之間移動以產生一系列的光圈設置，而是限於兩種不同的設置 f / 1.5和f / 2.4。為什麼只提供兩種光圈選項並不完全清楚。小型化的技術可能會有一些限制，使切換更可行比在更大的相機中找到的刀片的更傳統的可變運動更可行。

對於小尺寸在增量尺寸變化時也可能不會帶來巨大的性能差異，只在最大和最小開口處變得明顯。這也可能是一個軟體決定，因為將光圈的控制權交給大多數熟悉智能手機的點擊便利的用戶並不是一件容易的事。

點評：三星Galaxy S9/S9 Plus只是實現了兩檔光圈調節，但無疑為手機攝像技術的提升又提供了一條新的思路。下一步如果步進電機能夠做到微型化，小到足以放進微攝像頭，或許在手機上就可以實現相機一樣的多檔光圈調節了。

好了，本期科技來電 到此結束，我們下期見。

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