随着智能手机硬件发展越趋成熟,为了创造差异化,各手机大厂在相机规格不断进化,由过去相机画素提升、自拍功能强化、大光圈、感光元件的强化、支援手动的专业模式,到强调防手震(OIS/EIS) 、快速对焦(PDAF/双核对焦..)都已经越来越普遍,双镜头相机则是最夯的设计。
双镜头相机设计2011年2月就开始导入,不过虽是双镜头但功能却大不同,由早期的3D裸视、Duo景深相机、标准与超广角双相机、黑白+彩色相机到iPhone 7 Plus所推出的标准+远景(光学变焦)双相机..。由于 Apple iPhone8及Samsung Note8都传出将具备新一代的双相机功能与应用,双镜头相机将是2017年旗舰机竞逐的功能之一。以下针对双镜头相机功能演化史做一整理来了解其前世今生:
1. 双镜头相机机型与占比:
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,为了支援3D拍照的手机,2011年 LG与HTC推出可拍摄3D影像及裸视3D的手机 ,于使在手机上首次出现双镜头相机。后来HTC 在2014年推出首款支援Duo景深的M8、LG在2015年推出前双广角镜头的V10及2016年4月推出主双广角相机G5、华为推出黑白+彩色相机的P9/P9 Plus、Apple iPhone 7 Plus则推出的标准+远景(光学变焦)双相机..让双镜头相机应用变得相当多元。
由于双镜头相机已经发展超过六年,衍生出不少机型,在台已上市机型超过20款,全球已知支援双镜头相机手机则超过30款。台湾市售的双镜头相机手机详细功能比较表请详见【这篇】。
根据ET News预估,全球双镜头相机占全体智能手机占比将由2016年的5.1%到2017年将大幅成长到16.4%,预估到2020年将达33.8%,将是各手机大厂竞逐的一项热门硬件功能。
图片来源: Digitimes
2. 双镜头相机的前世今生:
A. 3D拍摄与裸视3D双镜头相机:
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,LG与HTC相继在2011年推出Optimus 3D与EVO 3D可以支援3D拍照的手机。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720P 3D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.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,除了HUAWEI 有推出景深相机Hornor 6 Plus外,只有HTC推出后续拉高相机像素的Butterfly2、M9+极光版及Butterfly3。随着HTC在全球智能手机市场的式微,DUO双镜头相机只有雷声大雨点小,消失在历史洪流之中。
C. 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。
LG所推出的一般+ 超广角镜头是个相当实用的双镜头应用设计,不过目前仍只有LG在孤军奋斗,推出后续的V20及G6,变成只是LG手机的特色而已。
D.黑白+ 彩色双镜头:
Huawei 在2016年与徕卡合作推出首款具备黑白镜头 + 彩色镜头的P9及P9 Plus。
黑白+ 彩色双镜头分别记录色彩和明暗信息,透过黑白镜头获取图片的光亮强度来对图片暗光补偿,两个摄像头可同时工作合成拥有更多细节和更少噪点的照片,既保留了彩色相机的丰富色彩,还拥有了黑白相机纯净的画质。
目前黑白+ 彩色双镜头除华为相继推出接续机型~Mate9/Mate9 Plus及P10/P10 Plus外,小米 5s Plus及Nubia Z17 min也加入采用黑白+ 彩色双镜头设计阵容。不过,黑白+ 彩色双镜头设计目前仍是华为推广为主,成了其旗舰手机的特色之一。
D.标准和远景双镜头:
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Apple将推出内建双镜头的设计。果如业界预测,Apple于2016年9月推出具一倍标准与二倍望远的双镜头的iPhone 7 Plus。
苹果“双镜头”设计可以运用2颗不同焦距(焦距 4mm 光圈 f/1.8及焦距 6.6mm 光圈 f/2.8)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,将同时抓取2种不同焦距的照片图像。iPhone 7 Plus 第二颗镜头可以提供 2x 光学变焦,且数位变焦长达 10x。由于iPhone一直是智能手机新技术的领头羊,标准与远景(光学变焦)变成了不少中国品牌如小米/OPPO/Huawei/VIVO…致敬对象。
向来也爱致敬iPhone的三星迄今并未推出任何双镜头相机手机,三星首款双镜头相机手机应该会是Samsung Galaxy C10,目前实际运用的技术尚不明朗。C10若没意外应该是比较C9 PRO乃是专为中国大陆市场所设计的机型(台湾或许也会引进),主要是用来对抗OPPO R11 Plus,应该也是采标准与望远的双镜头设计。
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今年最受瞩目的双镜头相机非八/九月将上市传言将具备纵向双镜头功能的Samsung Note8及Apple iPhone 8系列莫属。
三星Note 8的双镜头设计则是光学变焦+广角相机的结合,外界推测是具备1200万画素镜头支援3倍光学变焦、采用广角设计及双核对焦+1300万画素镜头则是长焦镜,两个镜头都是6片镜片设计,都支援防手震功能。
iPhone8系列除具备标准和远景模式双镜头功能外,纵向双镜头排列并在中间加入不知名的感测器设计似乎代表将具备3D 感测镜头,外界预测iPhone 8 前后镜头可能将会有支援 3D 拍摄功能来分析用户周遭的环境,将可应用于脸部辨识功能、“AR 扩增实境”应用及游戏。
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3. 双镜头相机将是主流或是噱头?
双镜头相机设计随知名品牌相继加入阵容越来越夯,不同的设计概念也带来不同的拍摄体验,如背景虚化(DUO)、背景更换(广角)、暗光效果(黑白+彩色)、光学变焦(标准+远景)..。不过,仍有些品牌不为所动,包括SONY与美图,连双镜头相机始祖之一的HTC也未加入这波双镜头相机竞逐行列,Android龙头的Samsung也迟未将双镜头相机当作主轴。
SONY及美图的产品经理都不约而同认为把单镜头做到极致带来高清体验远比双镜头带来噱头还重要。Sony Mobile资深产品经理Kiyama Yosuke表示:“索尼内部曾对是否使用双镜头进行过讨论,但最终大家还是决定将注意力集中在单镜头的创新方面。” 在修图APP执牛耳的美图CTO张伟表示:“对美图公司来说,双镜头是个很好的趋势,但不认为趋势就要马上去做出东西来,双镜头主要是透过深度图去模拟景深,但是可以看到市面上所有双镜头手机的深度图都很糟糕,主要是手机拍下去后,要在几百毫秒之内,就得反映出来,但是越要做出良好的算法,所需要的精度跟运算之间就要取得平衡,这需要一些技术过度跟克服,这包括硬件方面。好比说两颗镜头拍摄效能差异太大,或是组装过程中,算法做得不错,可是一致性却不好,这些对于最终成果也就变得很不好。”
换言之,这些厂商迟未将研发重心放在双镜头设计大都是考量双镜头的设计需要有强大的双镜头相机算法的优化技术,且第二相机通常只是辅助效果,照片成像品质还是得靠第一相机的性能。当双镜头技术不够成熟,不如先把单镜头做到极致比较重要。由DXOMark针对市售手机的相机功能做评比来看,评分前十名只有Huawei P10挤入其中,可见双镜头相机虽然可以带来特殊功能但对于相机本身成像品质因运算法的取舍反而有所牺牲了。
人类有两只眼睛,没有两只眼睛没办法区分距离,随着iPhone8/Note8加入双镜头相机,未来一定有越来越多很多双镜头手机。只是相较于各厂商在单镜头相机算法的优化技术越来越成熟,双镜头相机因技术仍在发展中,目前噱头成分大于高品质影音体验。Apple iPhone 8的AR的运用将是是否可以将双镜头设计更上一层楼的关键,不过AR/MR的技术门槛颇高,恐怕不是中国品牌短期间有办法致敬的。