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1.同视角同芯片双摄像头,手机哪天也能拍出249亿像素照片

By admin in 新闻中心 on 2020年4月15日

分体结构是采用两颗独立的AF和FF摄像头实现,两颗单体都可采用当前的COB制程实现,只需要增加标定设备即可,而不一定需要AA设备的投入。至少在13M
AF+FF的方案中应当不需要AA设备介入,但如果是20M AF+FF,或者13M
OIS+FF这样的主摄像头涉及高像素或者OIS的方案,仍然需要投入AA设备。但整体相当双AF或者ZOOM一体式方案而言设备投入可大幅减少。比如中兴AXON的13M
AF+2M
FF的方案,摄像头模组厂就可以使用现有的设备即可生产完成,而不需要大量的设备资金投入。

现有双摄像头方案解析,它为何还成不了市场主流?

9159金沙游艺场,需要说明的是,双AF方案存在所见非所得的缺陷,而AF + FF
方案则不存在这个问题,原因是它只能实现虚拟光圈这个功能,实测过可以实时合成,但功能相对单一。

▲以上图片援引自TheVerge

以上仅个人分享,不代表任何企业或组织,说得对与不对大家权当笑话看看。

相对容易实现的就要算一大一小了,比如HTC One
M8、中兴AXON、360奇酷手机等,它们的双摄像头由较高像素的主摄像头和较低像素的副摄像头组成,能够实现成像辅助合成加强、先拍照后对焦、背景虚化等。

单独谈结构形态是有原因的,将直接与产业链投资大小、规模可能性、产业成熟度相关联。这里主要有两种结构形态。

•双摄像头模组需要巨大的资金和设备投入:其实这里还要分成两种情况,同视角同像素双摄像头往往采用一体式结构,需要的精密度和稳定性极高,需要模组生产厂投入巨量的资金和设备才能保证品质和良率。而一大一小、一广一窄的方案多采用分体式结构,不需要封装在一起,只是在两个摄像头中间加一个支架进行稳定校准,不需要太多的额外资金和设备投入。

最后,说说双摄像头更为长远的需求。当前行业都把双摄像头的重心放在图像合成、图像特效、ZOOM模拟变焦三个点上,说白了还是为了拍照效果提升和差异化拍照功能。而真正颠覆性的是双摄像头实现三维扫描和建模,我分析过三维建模的若干种硬件方案,如Kinect、Leapmotion、Project
Tango等产品,发现采用双摄像头实现三维扫描的硬件方案尺寸最小,成本最低,规模化最容易。

一广一窄,也就是指两个摄像头采用不同的焦段,同时拍摄一幅远景和一幅近景,通过算法模拟出类似3X和5X光学变焦的效果,比单纯简单放大的数码变焦要强大许多,而且不需要光学变焦的额外机械式移动组件,更加可靠,整体实现难度位于三种方案中间。不过,市面上目前还没有搭载类似技术的手机出现,我们不妨期待下谁会成为第一个。

还有另外一个方法,就是增加独立ISP,华为荣耀6PLUS也是这么实现的,但需要增加硬件成本。从技术实现过程看这种方式操作起来相对复杂。

•第三方算法少而且不够成熟:嗯,就算成本不算啥,但算法又被卡住了。全球范围内,能够做双摄像头图像合成的算法公司仅有Corephotonics、Arcsoft、Altek、LinX等少数几家,算法好坏还是其次,关键是你想要用第三方算法,就必须让高通、联发科等芯片厂商将自家的ISP资料全部透露给算法公司,这样后者才能基于ISP进行适配和调试。把自家产品的命脉交给算法公司?芯片厂商们自然极不情愿。但考虑到未来市场潜力,他们自己也在做,但毕竟这不是他们擅长的主业,实际出来的效果很一般。能否真正实现算法和芯片的有机结合,就要看厂家本身的技术和整合能力了。

一体式结构的双摄像头的生产制造难度大,良率低。我们撇开各种生产工艺的难度不谈,单从不良率叠加这件事看良率就大大下降。简单的说,假如单颗摄像头良率若为90%,做双摄像头则最好良率只能达到90%*90%=81%,这还只是理想状态,事实上是达不到的。至于更多的工艺细节,这里不详细展开了。

虽然代价不菲,但这种方案能够实现的拍照效果是最为丰富的,例如图像合成、虚拟光圈、先拍照后对焦、HDR、超级夜拍、甚至是测距和三维扫描等,至于具体能实现到什么程度,就要看算法给不给力,以及调教的功力火候如何了。

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现有主流双摄像头方案:事实上,手机厂商们对于双摄像头技术已经进行了很多探索,目前的主流方案大概有同视角同像素双摄像头、一大一小、一广一窄三种。

4.三维扫描双摄像头。实现对物体的3D扫描和建模功能。功能上与谷歌的Project
Tango的扫描建模相似,但双摄的硬件方案更为简单和成本更优,同时扫描距离和精密度有差别。

在本届MWC2016上,Corephotonics公司就展示了三款双摄像头模组,最基础的Slim版本可以提供3倍光学变焦能力,同时整个模组的厚度也非常薄;另一款则是配备了两个1300万像素摄像头,但其中一个没有滤色片,只能提供黑白图像,用于提升亮度表现以及轮廓边缘细节;最后一款的功能比较强大,具备5倍的光学变焦能力,同时支持OIS光学防抖。

我们谈谈采用第三方算法的实现过程。首先算法公司、手机公司、模组厂定义好双摄像头规格;然后把双摄像头交给平台商做单颗摄像头的驱动调试和效果调试,同时完成两颗摄像头的同步;然后交给算法公司做双摄像头算法调试和植入,这个环节最难实现。所有的调试都基于平台的ISP上调试,这就意味着平台商要向算法公司释放调试授权,简单的说就是把自家的ISP架构都公开给第三方算法公司,这个商业合作的难度实在太大了,不是一般的手机公司能实现的。

既然这么好,双摄像头为啥就没有成为主流呢?

2.主摄像头+副摄像头。实现先拍照后对焦、背景虚化等少数功能。市售机种如HTC
ONE M8、中兴 AXON;

2016年里,此前有些“不入流”的双摄像头技术可能迎来一轮大爆发。

顺便谈一谈,我认为iPhone今年是不会上双摄像头,首要的原因是双摄像头所见非所得的效果体验与iPhone的理念相背离。后续硬件提升和算法提升之后是否会推动iPhone在下一代产品搭载双摄像头就只能拭目以待了。

延长曝光时间或者增大传感器面积不就行了?嗯,具备数秒长曝光专业/手动模式的手机,的确会给夜间成像带来巨大的提升,毕竟时间长了,进入的光线总量自然也就多了。但这就失去了手机随手拍的便利性,数秒钟的曝光时间,手持肯定是不可能的,每次出门身上都带个便携三脚架肯定也不现实。传感器做大的可能性就更小了,凸出过多用户都会吐槽,做成能打电话的卡片机?你就等着消费者冷落你吧。

当然,高通8994和8952平台也支持双摄功能。但毕竟双摄像头对平台要求偏高,以至于平台可选择性少,也导致整机成本高。

然而事实是,手机拍照的发展已经遇到了瓶颈……

2.分体结构。两颗单独的摄像头,通过支架固定校准。如HTC ONE
M8。这种方案对组装精密度要求相对较低,不需要投入高精密设备,硬件上也只增加了固定支架,生产工序是也只增加的摄像头校准和支架固定。该方案硬件成本低,生产设备投资小,但图像合成的效果少。

▲iPhone7概念图

双摄像头需要算法合成才能体现出图像合成效果,全球范围看第三方算法公司仅有Corephotonics、Arcsoft、Altek、Linx等几家,属稀缺资源。然而最难的不是第三方算法少,而是实现过程难度大。

毕竟摄影是一门用光的艺术,有了更多的进光量,才会有拍照成像质量上的保证。而2000万甚至更高像素的手机传感器,其单像素的体积就会非常小,例如2100万像素的索尼IMX230,单像素体积就只有1.12微米,白天光线充足还好,解析力表现的确不错,但到了夜间等弱光环境,感光不足的问题就暴露无遗,只能依靠疯狂拉高ISO补救,实际成像的画质也非常不理想。

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