3D、AR、三攝等 盤點手機相機中的「異類」

華為P20系列的國行發布會剛剛結束。會上占時最長的就是對手機拍照能力的展現了。各種樣張和DxOMark「屠榜」目不暇接。P20 Pro/Mate RS瘋狂的萊卡三攝也是史無前例。以往不少其它廠商的手機也搭載過在當時獨樹一幟的相機。下面我就來帶大家回顧一下。

雙攝的最初形態：三星SCH-B710、HTC EVO 3D等

三星在2007年4月發布了世界第一台雙攝手機SCH-B710。但此雙攝的目的是3D拍照，和現在的雙攝原理不一樣。SCH-B710有著兩顆130W攝像頭和類似於任天堂3DS遊戲機的3D顯示器。

首款雙攝手機：三星SCH-B710（圖片源自網路）

鍵盤機時代後3D雙攝手機並沒有滅亡。比如2011年1月的HTC EVO 3D、同年2月的LG Optimus 3D和同年9月的夏普 SH-80F等。

HTC EVO 3D

LG Optimus 3D

這幾款3D雙攝機型都採用了類似的相機模組和3D顯示器。但是3D功能的雞肋並沒有讓這類手機流行起來。

高像素大感測器：諾基亞808 PureView/Lumia 1020

諾基亞808 PureView和諾基亞Lumia 1020分別發佈於2012年2月和2013年6月。

諾基亞808 PureView

808 PureView和Lumia 1020都具備了4100W像素、蔡司認證鏡頭、氙氣閃光燈和機械快門。其中808的感測器尺寸為1/1.2英寸，光圈為f/2.4，像素大小為1.4μm。1020的感測器尺寸為1/1.5英寸，光圈為f/2.2，像素大小為1.12μm，並具備光學防抖(OIS)。

諾基亞Lumia 1020

大感測器尺寸和像素數量讓808和1020具備了超採樣技術。該技術允許相機把多像素合成一個，提高解析度、減少噪點。也可以獲得比普通數碼變焦更清晰的放大。

感測器尺寸大小對比，一般手機都是最小的那兩個（圖片源於PhoneArena）

但是好的相機並不能掩蓋手機其它方面的缺點，尤其是毫無競爭力的操作系統。銷量也證明了這一點。不是所有人都有一顆「攝影師的心」，大多數消費者只想要個好用的手機而已，拍照幾乎永遠是第二考慮因素。

世界最大感測器：松下Lumix CM1

2014年9月發布的松下Lumix CM1用高達1英寸的感測器尺寸超越了諾基亞808 PureView，成為了目前相機感測器尺寸最大的手機。

Lumix CM1的相機參數為2010W像素、1英寸感測器、f/2.8光圈、萊卡DC ELMARIT鏡頭和機械+電子快門。

硬體虛化非常給力（圖片源於9to5Google）

得益於變態相機硬體，Lumix CM1可以拍出硬體虛化照片，不需要軟體演算法修圖。然而在隨手就拍的使用場景下，Lumix CM1並不比同期的iPhone 6等傳統手機強多少。在動態範圍這一項還不如別人。

部分相機界面（截圖源於DP REVIEW）

松下官網稱CM1為相機

Lumix CM1的優勢是手機上前所未見的手動模式，以及RAW格式輸出。從松下自己對Lumix CM1的稱呼不難看出，Lumix CM1的目標用戶只包括攝影發燒友。

UltraPixel技術：HTC One M7/M8/M9/M9+

808 PureView、Lumia 1020和Lumix CM1是相機好、其它方面差的典型代表。2013年3月發布的HTC One M7則完全相反。

HTC One M7

M7採用了一顆400W像素、像素大小2.0μm的攝像頭。一般手機都是1000W+像素和1到1.5μm像素大小。HTC稱UltraPixel技術能讓手機的暗光拍攝性能大增。但是除了這一點UltraPixel並無其它優勢。再加上之後大量M7用戶遇到的暗光拍攝紫/紅光Bug，UltraPixel在3年之後就被拋棄。

最後的UltraPixel手機是HTC One M8和HTC One M9系列。其中M9系列只在前置攝像頭使用了UltraPixel。

HTC One M8

HTC One M9+

軟體雙攝虛化的首次嘗試：HTC One M8/M9+

除了上面提到的UltraPixel攝像頭，2014年發布的HTC One M8背面還有第二顆攝像頭——200W像素景深攝像頭。之後的M9+也是雙攝，但卻採用了傳統的2000W攝像頭+200W景深攝像頭。雙攝的結合帶來了目前非常流行的虛化效果。雖然以現在的標準其虛化只能算一般，但不得不佩服HTC的預見力。

HTC One M8雙攝虛化樣張

10倍光學變焦：三星Galaxy Zoom系列

2013年6月發布的Galaxy S4 Zoom的相機參數為1600萬像素、1/2.33英寸感測器尺寸、10倍光學變焦、光學防抖和氙氣閃光燈。其中10倍光學變焦是手機之最。

但正是因為10倍光學變焦，該機鏡頭處厚度高達27毫米。開啟光學變焦後還會更厚，外觀就是一台數碼相機。

這是手機，不是相機

「通話相機」三星Galaxy S4 Zoom並沒有得到大眾市場的認可。遠不如傳統手機便攜和拍照性能差於真正相機的缺點註定了它的命運。三星也在推出了繼任者Galaxy K Zoom之後放棄了伸縮鏡頭手機。

熱成像雙攝：CAT S60

終於輪到了CAT S60，有著史上最與眾不同相機的手機。CAT S60由Caterpillar研發與生產。Caterpillar的主要經營範圍包括機械、工程、金融和保險。但最讓它出名的還是重型機械。CAT S60就好比是手機中的「重型機械」。

圖片源於Android Police

CAT S60的雙攝由1300W傳統相機和FLIR熱成像相機組成。熱成像相機的溫度探測範圍是負20攝氏度到120攝氏度，熱成像相機「射程」是30米。

圖片源於Android Police

圖片源於網路

除此之外CAT S60還具備1.8M防摔和5M防水，符合該機的「特種三防機」定位。

潛望式光學變焦：華碩ZenFone Zoom

傳統光學變焦模組會極大地增加機身厚度，所以潛望式光學變焦就被提上了日程。CES 2015上發布的華碩ZenFone Zoom就採用了該技術。

ZenFone Zoom採用了HOYA的10鏡片潛望式結構，提供了等效焦距範圍為28到84毫米的3倍光學變焦。而且機身最厚處僅為11毫米。

但除了3倍光學變焦，ZoneFone Zoom的相機表型平平，其它方面也一般。很快就被市場遺忘。

世界首款三攝：聯想PHAB 2 Pro

2016年11月上市的聯想PHAB 2 Pro是世界上首部3攝手機，也是首部基於谷歌Tango平台的AR(增強現實)手機。該機背部除了一顆常規的1600W攝像頭，還有一顆景深攝像頭和一顆動態追蹤/魚眼攝像頭。

圖片源於Your Tech Explained

使用AR APP（圖片源於網路）

PHAB 2 Pro三攝的目的是為了支持精準的AR性能，並不是為了提高拍照。加上手機本身的不足和谷歌Tango的失敗，PHAB 2 Pro的三攝成了過眼雲煙。

萊卡雙攝：華為P9系列

前面提到的3D拍照手機和HTC One M8/M9+都比華為更早使用雙攝，但它們的雙攝都沒能引領市場。而P9系列奠定了之後華為手機雙攝的基礎，也給近幾年雙攝的爆炸式發展開了個好頭。

從技術層面來講，華為P9系列則是首部全面提高了拍照性能的雙攝手機。

P9系列有兩顆1200W後置攝像頭，一顆彩色，一顆黑白。配合萊卡調教，兩顆攝像頭同時保證了色彩和細節。

960fps和4K HDR視頻錄製：索尼Xperia XZ系列

2017年2月發布的索尼Xperia XZ Premium和XZs是世界首兩款可以錄製960fps慢動作視頻的手機。到了2018年2月，Xperia XZ2系列發布，這次960fps的視頻錄製解析度從之前的720P上升到了1080P，是目前最高。

索尼Xperia XZ Premium

除了960fps，Xperia XZ2系列還能錄製4K HDR視頻，在手機界前無古人。

索尼Xperia XZ2

雖然索尼Xperia XZ系列960fps的易用性不如競爭對手，而且99.9%的用戶都不會使用4K HDR視頻錄製。但索尼追求極限的精神值得鼓勵。越來越多旗艦機開始採用960fps視頻錄製也從側面肯定了索尼的努力。

變態演算法和獨立相機晶元：谷歌Pixel 2系列

如果不是看到實際表現，大多數人都不會相信一個來自谷歌的單攝手機能打敗一眾傳統大廠的雙攝，成為2017年最強拍照手機。這都要歸功於谷歌無與倫比的拍照演算法和獨立拍照晶元。

後置單攝的谷歌Pixel 2系列

最直觀的例子就是Pixel 2的虛化模式和HDR+模式。Pixel 2系列的虛化演算法是一種叫「DeepLab-v3+」的「語義圖像分割」模型。這套演算法讓Pixel 2系列前後置相機的摳圖非常精準。

虛化演算法介紹（圖片源於Google Research Blog）

HDR+在Nexus末代機型5X/6P就顯示了自己的實力。開啟HDR+時，按下一次快門手機會拍下最高10張照片，然後在這些照片中進行篩選組合，最終得到一張動態範圍好的讓人乍舌的成像。多虧了驍龍835和IPU的運算能力，Pixel 2系列的這一切動作都在讓人難以察覺的瞬間完成。

雖然沒到Pixel的水平，但Nexus 6P的HDR+依舊領先同時代產品

那麼IPU是什麼呢?IPU全稱為Google-designed Image Processing Unit，又稱Pixel Visual Core。是Pixel 2系列機型相機模組的獨立拍照晶元。晶元在去年12月份才被通過系統更新激活，要知道在激活前Pixel 2系列的相機就已經是最強。

激活IPU後，HDR+可在第三方相機APP內使用。此外谷歌官方稱IPU將會使手機的HDR+成像速度變快5倍，同時把耗電量降到原來的10分之1。IPU和軟體演算法的雙劍合璧是谷歌成功的關鍵，也成了其它廠商學習的對象。好消息是谷歌已經開源了Pixel 2系列的虛化演算法。

可變光圈：三星Galaxy S9+

三星W2018和Galaxy S9系列都搭載了可變光圈，其中的Galaxy S9系列後置主攝光圈能在f/1.5和f/2.4之間切換。在加強暗光拍攝進光量時，保持了光線充足時的畫面銳度。

三星Galaxy S9

三星是目前唯一一家有可變光圈手機的廠商，不知未來會不會有廠商跟進。

萊卡三攝：華為P20 Pro/Mate RS

最後就是華為P20 Pro/Mate RS的萊卡三攝。這兩款手機的後置相機參數可謂奢華，都採用了4000W主攝、1/1.73英寸感測器和 f/1.8光圈；2000W副攝、1/2.78英寸感測器和f/1.6光圈；800W長焦鏡頭，1/4.4英寸感測器和f/2.4光圈。除了耀眼參數，相機還支持AI防抖、3倍光學變焦和5倍三攝變焦等特色功能。

華為P20 Pro

其它的各種AI功能和相機演算法就不在這提了，更詳細的解讀可以去看泡泡網的詳細評測和解析文章。總之一句話概況P20 Pro和Mate RS的相機：三攝、AI和頂級演算法合力打造的最強拍照性能之一。

未來路在何方?

手機相機的發展史是一部與有限機身空間鬥爭的歷史。狹小的空間讓手機始終無法具備專業相機的全面高性能。於是手機廠商就想盡各種方法另闢蹊徑，但前提是不能犧牲手機使用體驗。從上文提到過手機的銷量不難看出，只有相機好的手機賣不好。畢竟人們買的是手機，不是相機。對於普通消費者來說拍照能力優先順序永遠低於手機基本功能和體驗。

根據市場現狀分析，上文出現的各種設計中最有前途的是三攝和提高軟體演算法。其次是可變光圈。然後是高像素、大感測器尺寸。

和當初的華為P9系列一樣，P20 Pro/Mate RS的三攝再次邁出了引領行業的一步。儘管此時P20系列和Mate RS拍照性能已經是頂尖水準，但依然有很大的優化空間。相信再過一到兩年，演算法更優秀、結合可變光圈等技術的三攝手機就將會出現。

本文編輯：張哲

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