【手机相机】手机相机功能可以完全取代专业传统相机吗?

手机的相机与传统相机功能在本质上至少有三点主要差异 ~ 感光元件大小、光圈、相机优化和后期算法技术∘

1.感光元件:

“感光元件”是取代传统底片的一小块半导体元件，主要是将来自镜头透进来的光线，转化成数字信号。旗舰手机的感光元件大都是1/3”~1/2.3”(目前Panasonic CM1 1吋最大)，尺寸大小大概等同过去平价的傻瓜相机∘

越专业的传统相机的感光元件往往越大，把35mm全片幅的感光元件和1/3”感光元件相比就可明显看出大巫与小巫之别∘

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感光元件是用来“盛装”与“吸收”镜头透进来的光线，尺寸越大，所能够“产生”的光线越是纯净与清晰并避免画素之间的相互干扰，画质与噪声表现就会比较优异。手机因采用的感光元件较小，受到物理的限制，无法做到专业相机所能呈现的画质精细度与降噪效果∘

 2. 光圈:

光圈的开孔量 (光圈大小) 控制穿越镜头的入光量，同时也决定了光线穿透镜头时的“笔直”程度，这会直接影响景深效果。由于体积和硬件结构的限制及主要拍照的用途，多数手机镜头的光圈都是”固定“的”大光圈“设计，光圈值大都介于f1.8~f2.4。专业相机的的光圈多数都可以调整的且范围较大，光圈值为f1.4~f32∘

光圈是相机相当重要的一个参数，当手机相机的光圈是采固定式的大光圈设计，有就限缩了手机相机媲美专业传统相机的发展空间。大光圈相机的好处可以造成较浅景深，对于拍摄拥有漂亮背景散焦效果的人像与近物照有很好的效果。再者，大光圈在光线不足的情况下也能有很好的收光，可以允许提高快门速度避免手震导致照片模糊及调低ISO感光度值让照片减少影像颗粒感，适合在较暗黑的环境手持拍摄。

大光圈相机的缺点就是景深容易不足，对焦主体以外的背景或前景就会容易变模糊。再者，大光圈用来拍摄大景时，画质就会显松散而不够锐利，也不容易做到捕捉时间的效果(如拍摄流水、车轨、星轨、光影涂鸦、光点变光芒..)。当阳光普照/光源充足的情况下，也容易产生过曝的问题。 

虽然手机大光圈相机适合在暗黑环境拍摄夜间拍摄，但在光圈固定前提下，只能透过 “提升感光度 ISO “及”减慢快门速度” 这二方式来达成夜景的拍摄。ISO感光值调整太高会影响画质，快门太慢则将会因手震而照片模糊，在极端暗黑的环境下，手机相机防手震技术就越显重要，这也就是越来越多旗舰手机增加OIS防手震功能的主因。

下述是利用单反相机模拟大小光圈(f2.0 vs f8.0)的拍照效果，在快门速度不变下，使用大光圈(f2.0)可以调低ISO感光度(IS200)避免影像产生颗粒感，但因景深浅问题，背景就会变得很模糊。

手机相机采取大光圈设计，主要乃是手机拍照对象大都是人物/近物拍照为主、加上场合以低光源的室内居多，大光圈设计往往会产生较好的拍照成像效果。为了克服手机相机光圈固定的缺憾，根据报导，美国专利商标局近日公布苹果新的照相系统设计专利，可以运用2颗不同焦距的照相镜头模组，两颗相机镜头可用于标准和远景模式，可在两种不同焦距之间切换。当使用者透过手机照相，装置将同时抓取2种不同焦距的照片图像。虽然无法确认这项专利是否会运用在新的iPhone上，但运用不同焦距的镜头模组方式的确可以改善目前手机相机光圈与焦距是固定造成的拍照局限∘

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3.相机优化和后期算法技术:

相较专业相机可以根据不同的使用环境与拍摄目的运用不同特性的镜头与手动设定来校调照片，手机相机受限于体积和硬件结构的限制，镜头的光圈与广角固定且无光学变焦下，因应不同的拍摄环境，手机厂商在相机优化和后期算法技术就变得相当重要。各手机旗舰手机采用的主要相机元件其实大同小异，但采用同一型号相机模组的不同机型在成像效果却有很大差异，这与各手机厂商在相机优化和后期算法的“软实力”的差距有很大关系。

以Apple iPhone为例，纯就相机硬件规格来看，iPhone的相机硬件规格其实是落后其他手机业者，但在实际成象的效果却胜过多数Android业者，关键在于iPhone 的相机团队竟有 800 人之多。iPhone相机团队的负责人 Graham Townsend对媒体表示:“拍摄一张照片，实际上发生了 240 亿次运算。苹果设有不同的模拟环境，来测试iPhone相机在各情境下的拍摄表现，来达成“看到即拍”的使用感受。”  

为了拍出媲美专业相机的拍照效果并弥补手机厂商本身在后期算法技术的落后，越来越多Android旗舰手机支援专业相机模式及RAW照片格式。将照相的参数设定交给拍摄者来弹性运用，Android阵营相机硬件领先的优势就逐渐显现。在法国专门测试相机表现的 DxOMark 网站的相机评比，排行最高的 Xperia Z5（87）、Galaxy S6 Edge（86）、Nexus 6P（84）、LG G4（83）等机种，iPhone 6s 与 iPhone 6 Plus 则( 82) 排到了第八名。

为何iPhone 的800人相机团队如此掉漆呢 ? 不管Apple相机团队在实验室模拟各情境下的拍摄表现及手机处理器怎么精密演算，都无法赢过具备摄影专业的人脑在实际拍照环境的演算及相机元件本身硬件规格的差异。

由于拍摄环境千奇百怪加上本身相机硬件的物理限制，手机厂商内建的照相模式很难克服不同环境产生的差异，使用自动模式拍出来的照片往往无法达到拍摄者的期待，也不能真正显现手机相机的硬件效能。虽然版主本身是个照相入门者，但使用LG G4的专业模式稍加调整一下白平衡、ISO值..等参数后，但在拍出来的照片效果就比自动模式效果好很多。不过，照片好坏还是取决每个人的偏好，往往是完美与妥协的拉扯。以最下图使用EV+2.0加强曝光效果后，手的皮肤会产生柔肤效果。虽然相片的细节被进行不着痕迹的”抹除”了，但相信爱美照的人都会宁可选择没有太多细节的照片。

提供相机专业模式的旗舰手机是否就可以媲美专业相机呢 ? 答案还是不行的。手机相机的硬件规格有局限下(感光元件较小、光圈固定、不支援光学变焦…. )下 ，是无法完全媲美专业相机的，尤其是拍摄必须景深深的大景时。不过， 多数手机相机主要是作为拍摄人像与近物使用， 若不要太介意照片成象的细节， 手机具备轻巧易携带的特性， 取代一般传统相机是迟早的事。部分旗舰手机的专业拍照模式解开了过去手机厂商在后期算法技术落后的局限， 只要多加运用并辅以一些工具(如固定脚架)， 就可以拍出让人惊艳的美照。