揭秘三星旗艦手機上的凝時攝影黑科技

在今年二月底的MWC大展上，三星發布了旗艦S9系列手機，儘管在外觀方面與前代差別不大，但功能升級可謂巨大。相信最讓人們覺得不可思議的就是三星在攝像頭方面的升級。在硬體上實現可變光圈給人留下了深刻的印象，然而今天我們想聊的是S9上的另一大黑科技——凝時拍攝。

什麼是凝時拍攝？

凝時拍攝，其實就是以每秒960幀的速度拍攝高速視頻。當我們回放視頻的時候再以大約30幀每秒的正常幀數回放，那就意味著你將能夠看到時間放慢近30倍後的畫面！這是非常非常慢的畫面，要知道由於人類的視覺器官所限，肉眼無法看清轉瞬即逝的場景，此時如果運用凝時拍攝，這些瞬間將會變的很滑稽，很唯美，很震撼。

讓我們來欣賞一些用凝時拍攝創作的作品。

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水球炸裂以及倒放

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960幀凝視拍攝功能演示

水球炸裂，小貓急跳，仍雪球等場景相信，大家很多都遇到過，這些在生活中在平常不過場景當把它們放慢近30倍後，一切都變的不尋常而充滿藝術氣息。這便是凝時拍攝的魅力所在。

告訴大家一個小竅門，凝時攝影適合拍攝極速運動的畫面，例如用拳頭擊打對方臉部，手槍子彈發射等。而本來就很慢的畫面，例如蝸牛爬就不太適合凝時拍攝了，否則你會發現拍出來的畫面簡直就是靜態圖片.......

如何進行凝時拍攝？

不難理解，短時間拍攝大量畫面將會產生非常驚人的數據量。而目前的快閃記憶體帶寬難以承受，所以想要像拍攝普通視頻一樣，進行凝時拍攝是不現實的。那麼如何凝時拍攝呢？

凝時拍攝的錄製界面

首先，和正常拍攝視頻方式一樣。先要打開拍照應用，隨後在頂部的拍照模式欄選擇凝時拍攝選項，便進入了凝時拍攝的界面。不過此時的界面和平時錄製視頻的界面沒什麼差別，只不過在昏暗的條件下為了滿足高速拍攝，導致曝光時間降低，所以畫面會顯得暗淡一些。

當按下錄製按鈕，手機會錄製視頻，但此時並沒有開始高幀率錄製。不過大家會發現當按下錄製按鈕後，它的上方多出來一個按鈕，而這枚按鈕就是凝時拍攝按鈕，當按下它時，攝像頭便進入到凝時拍攝模式。

當攝像頭激活凝時拍攝功能後，感光元件會迅速拍攝0.2秒960幀高速攝像模式，隨後切換回普通視頻錄製模式，當再次觸發凝時拍攝按鈕後，機器會重複之前的操作，最終在同一段視頻中，用戶能夠以960幀/秒的幀率進行20次凝時拍攝。

當再次按下視頻錄製按鈕，這段包含了若干凝時拍攝的視頻便錄製完成，當我們在照片應用回看的時候，可以欣賞到剛才所拍攝的慢動作畫面了。每一段0.2秒鐘的凝時拍攝都能在回放中慢動作播放6秒！

凝時拍攝是怎樣煉成的？

在前文我們了解了什麼是凝時拍攝，以及如何在三星S9+上完成凝時攝影，但是大家可能會注意到一個細節，就是凝時攝影有一個局限性，它只能拍攝0.2秒鐘的時間。可為什麼只能拍這麼短的時間呢？

其實前文我們已經提到了，凝時攝影會在瞬間產生驚人的數據量，而以傳統的方式將圖像信息從感光元件傳給影像處理單元，傳輸的帶寬是肯定達不到要求的。目前最高只能達到240幀每秒慢動作視頻。那麼三星是通過什麼方式實現的呢？我們來看下圖。

堆棧式CMOS（左）與加入DRAM層的三層堆棧式CMOS

左圖的圖像感測器為傳統的雙層結構，當圖像信息在第一層中生成之後，會馬上傳遞給第二層的圖像處理單元進行處理，而右面的新式攝像頭模塊結構則在感光元件和圖像處理模塊之間，又加入了一層DRAM存儲層。而它的作用就是可以存儲大量感光層發送的信息，並儘可能快的交給圖像處理器單元。這樣即便帶寬不夠，我們也能利用DRAM這個中轉站先存儲一部分圖像信息，從而實現更大數據的拍攝了。

Techinsight拆解了S9+的攝像頭

但是由於DRAM也是有容量限制的，所以攝像頭的感光元件也不可能無限制的將超大規模數據持續傳輸給DRAM，所以凝時拍攝才會有時間限制。

據國外分析機構Techinsight觀察，S9+的廣角攝像頭採用了三星半導體ISOCELLFast2L3（S5K2L3SX）型號，該枚攝像頭屬於第三代1200W像素攝像頭，次像素排列為傳統的拜耳陣列，單像素麵積達到1.4μm，而它正是採用了之前提到的三層堆疊結構，從而實現了凝時拍攝功能。其中中間的DRAM採用了2GbitLPDDR4，要高於sony採用類似技術感測器的1Gbit。

文章總結：

我們要感謝這個充滿競爭的時代，因為競爭令很多黑科技得以誕生。像本文提到的凝時攝影便是其中之一。這個功能讓我們對平時再平淡不過的一些生活景象，有了更有趣的觀賞方式，讓我們對這個世界又有了新的認識。同時，我們同樣需要意識到，只有掌握了核心技術，才能夠讓產品實現革命性的升級！

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