【手机相机】浅谈智能双镜头功能

 1.单镜头相机的局限:

随着手机相机的像素、Sensor、镜头、后期算法不断进化，手机的照相功能日益强大，逐渐威胁专业(单眼)相机∘智能手机的相机受限于体积与硬件结构的限制，除了采用的感光元件较小，大都采用固定大光圈/广角设计且不具光学变焦功能。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，大光圈设计可以造成较浅景深，往往会产生较好的拍照成像效果。不过，固定大光圈的设计景深容易不足，对焦主体以外的背景或前景就会容易变模糊。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。 

另一方面，新一代摄影与照相应用如360度虚拟实境(VR)即时视讯串流、远端扩增实境(AR)、超高清现场视讯转播，都需要有不同特殊镜头来支援，双镜头或多镜头的设计变成了新一代智能手机必须添增的配备。

2.双镜头相机发展的沿革:

A. HTC EVO 3D 与 LG Optimus 3D的裸视3D:

2009年阿凡达电影上映全球热卖掀起3D电影热潮与相关应用，也让不少手机厂商相继推出可以支援3D拍照的手机。2011年，HTC推出 EVO 3D与LG 推出Optimus 3D，这两台手机都是内建两个 500 万画素相机模组，可以用来拍摄完整的 3D 相片或影片。手机生成的 3D 影像，能直接在屏幕上呈现，不需要有 3D 显示器就能观看。不过，由于当时手机的硬件规格并不顶尖加上3D影片的应用后继无力，3D双镜头手机风潮也就昙花一谢。

B. HTC One M8 Duo 景深相机:

HTC在 2014年推出全球首款 Duo 景深相机～HTC One M8，采用华晶科的UltraPixel with Duo Camera的双镜头技术。Duo Camera分为主镜头与副镜头，主要是透过手机背后的两个镜头共同运作，其中下方较大的主镜头负责捕捉影像，而较小的副镜头则用来记录环境深度资料（depth information），这样使用者事后就能透过操作界面来改变对焦点位置，以达到类似Lytro在2011年底推出的光场相机类似的拍摄效果。不过，HTC One M8的主镜头的照相画素只有400万与当时各手机品牌竞相追求照相画素的主流不一样，虽然HTC One M8的销售状况不错但并未掀起其他业者跟风，M8孤军奋战下，Duo 景深相机于是雷声大雨点小。

C. Amazon Fire Phone 的4 个追踪镜头加前置视讯镜头:

Amazon 在2014年推出内建六个相机的Fire phone，除了后置的1,300 万画素相机外，正面配置了4 个追踪镜头加前置视讯镜头共五个镜头引起不少侧目。4 个追踪镜头则分别位于面板的四角，用来时刻“盯住”用户的头部动作，测量其与手机间的距离，最终依靠搜集到的数据来让界面产生变化，以此来提供“动态视角”3D 体验。虽然追踪镜头会观察用户面部的位置通常只要两颗镜头就可以达成，但 Amazon 怕镜头被用户身体挡到，所以直接放上了 4 颗以备不时之需。

不过，Amazon Fire phone除了六个镜头稍有特色外，其他智能手机的规格乏善可陈，被评测者讥为“过目即忘”、“平庸无奇”，上市后销售惨淡，2015年九月Amazon停售Fire phone宣告其死刑。

D. LG V10/G5超广角+一般双镜头: 

LG 在2015年11月在台推出V10，内建两个500万画素的80° 一般镜头与120° 超广角镜头。双前镜头的设计可以在自拍时选择标准或广角视野，120° 广角镜头能够捕捉整个背景，又或是团体自拍全都入镜，让你可以在著名景点拍下让人赞叹的全景自拍，或轻松地与朋友来个大合照；80° 标准镜头则能拍摄精彩的自拍特写。

LG在2016 MWC发表的 G5，则将双镜头设计改成后置主相机，具备一般78° 镜头的1600万像素相机及135° 的超广角镜头的800万像素的相机。其中，135° 超广角镜头可以提供比其他智能手机相机更加宽广1.7倍的视角，更超出肉眼视角15度，让使用者轻易拍摄更多景物、更高的建筑，以及人数更多的团体照，而无需再自行远离拍摄物。

E. Apple iPhone7 多光圈双镜头模组?

Apple于2015年4月以2000万美元并入主要开发行动装置上高性能、体积小的多光圈相机模组（multi-aperture camera）及优秀的双镜头影像处理能力的以色列LinX Computational Imaging照相技术公司，不少科技媒体就开始预测iPhone7可能将推出内建双镜头的设计。

图片来源: 网络

根据The Next Web网站报导，由日前美国专利商标局已曝光的苹果新的照相系统设计专利文件显示， 苹果“双镜头”设计可让使用者同时拍摄静态和动态影像（影片），例如在小孩生日时，除可拍摄小孩吹熄蜡烛瞬间时的照片外，还可同时拍下整个过程的动态影片。

图片来源: 网络

另外，苹果“双镜头”设计可以运用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。 由于Apple 第一大镜头供应商的台湾“大立光”董事长林恩平日前在法说会也表示客户双镜头手机预计2016年下半出货，所以外界一般认为Apple iPhone7具备(1000万像素)双镜头相机功能应该八九不离十。

虽然先前具备双镜头的智能手机并未能蔚为风潮，考量苹果2016年新款iPhone7可望加入双镜头设计，近期Android手机大厂都纷纷加速投入双镜头设计来备战。除LG去年年底已推出超广角双镜头相机外，华为4月6日将发表的最新旗舰机P9也传出将采用1,200万画素的双镜头。为迎接双镜头商机，台日韩相机模组厂商都摩拳擦掌蓄势待发。除台湾华晶科、大立光、韩国LG Innotek相机模组厂商已接获客户客制订单外，韩国主要镜头模组业者三星电机(Semco)预告将在2016年量产可以支援逆光摄影、变焦摄影、预设对焦框与高速摄影的双镜头模组。

不过，由上述双镜头相机发展沿革历程来看，目前双镜头的应用与设计相当多元且分歧，如提升3D效能、拉高景深、追踪面部、超广角、增补画素、多光圈、变焦功能…等等。 Apple iPhone7若如传言配置双镜头或许会如外界预期掀起一波双镜头热潮，不过版主仍然认为智能双镜头设计不能只是弥补单镜头相机固定大光圈/广角设计且不具光学变焦功能的局限，而是必须开发出更多摄影或视讯的应用，才能真正脱胎换骨成为未来智能手机的主流设计。

图片来源:Yole Developpement