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攝影技巧 2019諾基亞9 PureView后置五顆攝像頭是如何運(yùn)作的？
攝影

點(diǎn)擊查看DxOMark公布諾基亞9 PureView攝像頭評(píng)測(cè)結(jié)果

多攝像頭智能手機(jī)在DxOMark Mobile排名中占據(jù)主導(dǎo)地位，其中一個(gè)原因在于，增加第二個(gè)攝像頭可以增強(qiáng)細(xì)節(jié)，改善低光性能，而增加遠(yuǎn)攝功能也是一項(xiàng)成功戰(zhàn)略，關(guān)于這一點(diǎn)，DxOMark已在一篇談?wù)摱鄶z像頭智能手機(jī)的文章中指出。諾基亞9 PureView于今年2月推出，其后置攝像頭陣列配置五個(gè)攝像頭模塊，由Light提供動(dòng)力。該手機(jī)配有兩個(gè)彩色和三個(gè)單色傳感器，均搭載蔡司鏡頭，企圖在智能手機(jī)中為圖像質(zhì)量開拓一片新天地。Light、HMD Global（諾基亞手機(jī)的授權(quán)商）和SoC（片上系統(tǒng)）供應(yīng)商——高通彼此密切合作，以優(yōu)化其攝像頭系統(tǒng)。雖然這項(xiàng)設(shè)計(jì)在技術(shù)上令人印象深刻，但DxOMark在DxOMark Mobile測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，該手機(jī)在大多數(shù)領(lǐng)域都沒有完全發(fā)揮多攝像頭的潛力，不過其攝像頭陣列確實(shí)提供了一些新穎的功能。現(xiàn)在，讓我們來看看它如何工作，以及它有什么獨(dú)特之處。

諾基亞9 PureView的后置五攝像頭模塊

光看數(shù)字，諾基亞9陣列中使用的每個(gè)攝像頭模塊都具有相當(dāng)?shù)湫偷母叨酥悄苁謾C(jī)規(guī)格：每個(gè)模塊都有一個(gè)1200萬像素傳感器（1.24微米像素），和一顆28毫米f/1.8定焦鏡頭；其中兩個(gè)采用傳統(tǒng)的彩色傳感器，三個(gè)采用單色傳感器。因此，五個(gè)模塊都具有相同的視場(chǎng)，并且基本上都瞄準(zhǔn)相同的場(chǎng)景。這些模塊都經(jīng)過工廠校準(zhǔn)以正確對(duì)齊，但在使用時(shí)也會(huì)按需自動(dòng)重新校準(zhǔn)。不過，它們并沒有光學(xué)影像防抖。

諾基亞9 PureView后置攝像頭

單色模塊上沒有濾色片，因此可以聚集比彩色模塊更多的光，并具有更高的分辨率。諾基亞9并不是款配備單色攝像頭的智能手機(jī)，但它的獨(dú)特之處在于有三個(gè)單色模塊同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)。同樣地，雖然將彩色模塊與單色模塊配對(duì)以提高圖像質(zhì)量的做法并非破題兒頭一遭，但諾基亞9首次同時(shí)使用兩個(gè)相同的彩色攝像頭和額外的單色攝像頭，以提高圖像質(zhì)量。

實(shí)際上，在拍攝每張全彩圖像時(shí)，五個(gè)攝像頭模塊都處于活動(dòng)狀態(tài)；而拍攝黑白照片時(shí)，則有三個(gè)單色模塊處于活動(dòng)狀態(tài)。這意味著諾基亞9的每張彩色圖像都有6000萬像素的數(shù)據(jù)可供使用；處理棘手的場(chǎng)景時(shí)，將多達(dá)四個(gè)緊密堆疊的圖像組合在一起，此時(shí)單個(gè)圖像多可以使用24000萬像素。創(chuàng)建一個(gè)圖像處理流水線，以便在超薄智能手機(jī)功率范圍內(nèi)處理如此多的數(shù)據(jù)，這需要借助Light技術(shù)（包括專用集成電路（ASIC））和高通驍龍845 SoC之間的緊密集成。例如，在設(shè)計(jì)上，845芯片組的固件一次多只能控制三臺(tái)攝像頭，因此ASIC必須介入?yún)f(xié)調(diào)五攝像頭系統(tǒng)，這就是其獨(dú)特挑戰(zhàn)的一個(gè)例子。

更多數(shù)據(jù)和智能處理可以提供更高質(zhì)量的圖像

初創(chuàng)公司Light的多攝像頭技術(shù)旨在捕獲更多數(shù)據(jù)以創(chuàng)建更好的圖像。其秘訣不只是依靠攝像頭模塊的陣列來捕捉圖像，而且還依賴于處理流水線來創(chuàng)建更高質(zhì)量的圖像輸出。即使在拍攝包含運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景時(shí)，同時(shí)拍攝五個(gè)圖像也有助于產(chǎn)生出色的低光圖像。與當(dāng)前的夜間模式相比，這將是一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楫?dāng)前的夜間模式僅能在被攝體運(yùn)動(dòng)非常少的情況下才能很好地工作。

這里是使用變焦拍攝的圖像，這個(gè)例子展示了諾基亞9附加攝像頭模塊的另一大優(yōu)勢(shì)。為了說明諾基亞9的多攝像頭的價(jià)值，DxOMark刻意遮蔽了四個(gè)攝像頭，只使用一個(gè)攝像頭拍攝，以便比較其拍攝結(jié)果與正常模式下（同時(shí)激活五個(gè)攝像頭時(shí)）拍攝的圖像。左側(cè)版本只使用一個(gè)攝像頭拍攝（通過遮蔽其他攝像頭），而右側(cè)圖像是在所有攝像頭都處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)拍攝的。用戶可以看到，與單個(gè)攝像頭拍出的圖像相比，使用所有攝像頭拍攝的圖像噪點(diǎn)更少，看起來更像是光學(xué)變焦的結(jié)果，反觀單攝像頭拍出的圖像看起來更像是典型的數(shù)碼變焦。

絕不妥協(xié)的RAW功能

使用RAW格式拍攝是攝影師的傳統(tǒng)黃金法則，但在目前的智能手機(jī)機(jī)型中，使用RAW格式拍攝通常意味著要放棄制造商為特定手機(jī)精心優(yōu)化的高級(jí)計(jì)算成像。但Light和諾基亞在諾基亞9上創(chuàng)建了一個(gè)可以拍攝16位RAW文件的攝像系統(tǒng)，而這些文件仍然可以使用該手機(jī)的多攝像頭所拍攝的圖像與圖像快速連拍功能。

諾基亞還與Adobe密切合作，設(shè)法讓Lightroom Mobile支持新手機(jī)的RAW文件，但目前不能修改深度效果。

1200級(jí)的深度估計(jì)

雖然在估計(jì)深度與創(chuàng)建出色的人像方面，雙攝像頭手機(jī)比單攝像頭機(jī)型有了更顯著的改進(jìn)，但僅僅擁有兩個(gè)緊密間隔的攝像頭模塊并不是一個(gè)完美的解決方案，因?yàn)樯疃热匀唤?jīng)常被誤估。該公司表示：通過五個(gè)攝像頭模塊同時(shí)工作，諾基亞9能夠記錄1200個(gè)不同級(jí)別的深度（從7厘米處的近處物體到遠(yuǎn)處40米處的物體），提供前所未有的準(zhǔn)確度和寬廣的范圍。

記錄深度圖時(shí)，也可以采用令人印象深刻的1200萬像素分辨率。上述各點(diǎn)都意味著人像散景可能獲得改善，因?yàn)樗哂幸粋€(gè)真正的多視圖系統(tǒng)（有五個(gè)視點(diǎn)），并且五攝像頭模塊分離所提供的基線比大多數(shù)雙攝像頭手機(jī)中常見的基線稍大。然而，在實(shí)踐上，諾基亞9并沒有完全兌現(xiàn)這一承諾。它在DxOMark的散景測(cè)試中拿下了55分，高于DxOMark測(cè)試過的任何單攝像頭手機(jī)，但其分?jǐn)?shù)仍然比不上拿下分的雙攝像頭機(jī)型。用戶可以在DxOMark的完整評(píng)測(cè)鏈接中看到一些比較圖像；而下面的圖片則說明了該手機(jī)的被攝體隔離效果比不上其他手機(jī)的例子。例如，用戶可以在裁剪圖中看到，當(dāng)一些花朵與被攝體的頭發(fā)重疊時(shí)，這些花朵仍然是清晰的。

用戶可以在啟用完整深度效果的情況下進(jìn)行拍攝，也可以讓手機(jī)記錄深度圖以供日后處理。為了做到這一點(diǎn)，諾基亞和Light增加了對(duì)谷歌Depthmap（深度信息圖）元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的支持，讓用戶可以隨時(shí)使用谷歌相冊(cè)調(diào)整焦點(diǎn)。下面是如何在拍攝圖像后使用深度信息更改圖像外觀的示例。

左側(cè)是手機(jī)攝像頭拍攝的原始圖像；在中間圖像上，DxOMark重新對(duì)焦于背景上；在右側(cè)圖像中，DxOMark將谷歌相冊(cè)中的“模糊”滑塊設(shè)置為小值，使其景深化。重新對(duì)焦可能不會(huì)被經(jīng)常使用，但是如果用戶想對(duì)焦于更遠(yuǎn)的被攝體，但攝像頭卻意外地對(duì)焦于較近的東西上時(shí)，這一功能肯定會(huì)派上用場(chǎng)。不過，很遺憾的是，拍攝結(jié)果顯示了深度圖不準(zhǔn)確所造成的許多缺陷。