16個(gè)鏡頭組成的陣列式攝像頭來(lái)了，雙攝像頭能否hold住手機？

“然并卵”的雙攝像頭？

 

為什么人都長(cháng)了兩只眼睛？這是因為人眼需要通過(guò)兩只眼睛的對比，才能產(chǎn)生視差，才能對物體的景深輪廓產(chǎn)生反應。如果你只有一只眼睛，你就必須搖晃你的腦袋，通過(guò)移動(dòng)眼睛才能產(chǎn)生視差。

 

如果你不止兩只眼睛，比如像二郎神和馬王爺那樣長(cháng)了三只眼睛，那就牛逼了。據說(shuō)人過(guò)去都有三只眼睛，現在第三只眼變成感光的器官，叫松果體。這一點(diǎn)有點(diǎn)類(lèi)似于手機上的光線(xiàn)傳感器。

 

 

 

 

實(shí)際上，手機業(yè)和相機業(yè)一直在努力研究如何還原人眼看到的真實(shí)情景，從更高的解析度、感光度，更小的顆粒感，甚至到現實(shí)場(chǎng)景的還原。想象一下，20年后的今天，我們從虛擬現實(shí)的立體影院中看到的電影或球賽，跟你在拍攝現場(chǎng)和足球場(chǎng)感受到的情景并不無(wú)二致，這是一種多么牛逼的體驗？或者未來(lái)你的電商購物體驗中，將再也不會(huì )出現“賣(mài)家秀”和“買(mǎi)家秀”的不同，所有產(chǎn)品通過(guò)3D掃描建模，可以實(shí)現所見(jiàn)即所得。“海內存知己，天涯若比鄰”將不再只是一個(gè)美好的愿望，“遠在天邊，近在眼前”將是一種真實(shí)體驗。

 

然而任何技術(shù)在剛剛誕生的時(shí)候都是比較簡(jiǎn)陋的，第一個(gè)吃螃蟹的人往往成為先烈。2011年，HTC首款配備兩顆500萬(wàn)像素攝像頭機型G17問(wèn)世，貌似并沒(méi)有什么卵用。一方面500萬(wàn)像素畫(huà)質(zhì)過(guò)低，先拍照后對焦后畫(huà)質(zhì)并沒(méi)有得到提升；另一方面缺乏3D應用，也讓雙攝像頭成為雞肋。包括后面的LG、國內的卓普都嘗試過(guò)雙攝像頭。

 

10月21日，在由《手機報》主辦的《手機雙攝像頭“算法”決定未來(lái)》技術(shù)論壇上，《國際電子商情》記者見(jiàn)識了手機雙攝像頭產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展。

 

 

 

 

然而，雙攝像頭真的然并卵嗎？2014年12月，華為榮耀6plus發(fā)布，隨后中興、Nubia、奇酷、樂(lè )視相繼推出雙攝像頭產(chǎn)品。為什么雙攝像頭重新被手機業(yè)重視起來(lái)呢？那是因為，今天高端手機僅從攝像頭分辨率參數的競爭已經(jīng)面臨瓶頸。Nokia曾經(jīng)發(fā)布了高達4000萬(wàn)像素的手機，但這條路明顯走偏了，用戶(hù)發(fā)現自己并不需要手機實(shí)現這么高的像素，反而需要更快的對焦速度、變動(dòng)光圈柔焦、夜拍降噪、提高畫(huà)素、提高動(dòng)態(tài)范圍、3D建模、光學(xué)變焦等功能。而這些光靠單攝像頭，即使輔助一些算法也無(wú)法完全實(shí)現。

 

 

 

 

因為有雙攝像頭，我們可以用更好的模型進(jìn)行人臉美化和修飾。比如調色和美白都能更加精準。還可以通過(guò)調節景深和調淡背景顏色實(shí)現更多的藝術(shù)效果。

 

 

 

雙攝像頭到底有哪些牛逼應用？

 

 

 

 

通過(guò)廣角和長(cháng)焦的雙攝像頭搭配，可以讓相機擁有更遠的光學(xué)變焦。

 

 

 

 

想自拍出更好的柔焦效果？這也離不開(kāi)雙攝像頭及其算法。

 

 

 

 

通過(guò)兩個(gè)攝像頭的不同曝光，實(shí)時(shí)合成出更高動(dòng)態(tài)范圍的圖片和視頻。

 

 

 

 

可以針對物體的3D內建模和房間掃描建模，這個(gè)應用將大大拓展手機在日常應用。

 

 

 

 

通過(guò)視差對比測算物理尺寸和距離。物流公司將可以對貨物體積的需求進(jìn)行應用分析。

 

 

 

產(chǎn)業(yè)瓶頸催生雙攝像頭崛起

 

 

 

 

 

雙攝像頭被業(yè)界重新關(guān)注的另一個(gè)重要原因是：攝像頭模組的厚度決定了手機的整體厚度，對行業(yè)造成了巨大瓶頸。就算是蘋(píng)果，也沒(méi)辦法很好的解決這一問(wèn)題。從手機外觀(guān)設計的角度來(lái)說(shuō)，要解決顏值問(wèn)題，必須要采用雙攝像頭。

 

 

 

 

因為像素在往高處發(fā)展的時(shí)候面臨瓶頸。物理的極限決定了多攝像頭的誕生。

 

 

 

 

從主流手機廠(chǎng)商的發(fā)展方向來(lái)看，基本上到了2000萬(wàn)像素已經(jīng)是一個(gè)極限。要想在攝像頭領(lǐng)域再度有所突破，必須要借助雙攝像頭，甚至攝像頭陣列才能實(shí)現更多的應用。

 

 

 

 

那么，究竟手機雙攝像頭的原理是什么呢？奇酷Louis產(chǎn)品經(jīng)理賴(lài)路平表示，人眼的結構在視網(wǎng)膜部分有兩類(lèi)細胞：其中一類(lèi)細胞是負責感受色彩的強光，另一種是感受弱光。

 

 

 

 

借鑒了視網(wǎng)膜原理，在奇酷手機中，分別用兩顆不同的芯片實(shí)現不同的功能。其中一顆芯片主要負責采集畫(huà)面細節，另一顆芯片則負責采集畫(huà)面色彩。采集細節的攝像頭進(jìn)光量是彩色的三倍，這樣手機拍攝無(wú)論是在強光還是弱光條件下都能實(shí)現清晰的畫(huà)面細節以及色彩還原。

 

 

 

 

不同家手機廠(chǎng)商所采用的不同雙攝像頭原理。

 

 

奇酷Louis產(chǎn)品經(jīng)理賴(lài)路平

 

 

內地賣(mài)的最好的算法——人臉美化

 

 

 

 

 

雙攝像頭產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)的出現，也帶動(dòng)了從終端廠(chǎng)商，到ISP芯片、模組、傳感器、乃至算法提供商整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。1994年成立于美國硅谷的Arcsoft（虹軟）一直致力于多媒體影像技術(shù)的開(kāi)發(fā)，其核心算法已經(jīng)被全球數十億臺設備采用。

 

 

 

 

Arcsoft（虹軟）技術(shù)總監徐堅認為，決定雙攝像頭發(fā)展方向的是用戶(hù)真正需求和體驗。“作為一個(gè)普通的手機拍照用戶(hù)，我自己在拍照過(guò)程中遇到一些需求，就是3個(gè)De:更少的噪點(diǎn)，更好的亮度，防抖。還有更高清，讓對焦更快速。”除了拍照外，能否實(shí)現實(shí)時(shí)預覽，能否錄視頻？這都是用戶(hù)一直反復強調的需求。徐堅表示，以前虹軟在內地賣(mài)的最好的算法人臉美化，以前以為這是亞洲地區的特色產(chǎn)品，但是現在發(fā)現自拍是全球市場(chǎng)的需求。

 

 

Arcsoft（虹軟）技術(shù)總監徐堅

 

 

 

 

徐堅表示，RGB+MONO攝像頭突破了畫(huà)質(zhì)瓶頸，通過(guò)整合兩個(gè)攝像頭，達到更小的噪點(diǎn)和更高的亮度。未來(lái)RGB+MONO將成為行業(yè)的發(fā)展趨勢，同時(shí)Front，Rear攝像頭將會(huì )普遍應用。

 

 

為何雙攝像頭普及慢？算法稀缺、制造難

 

 

 

華晶光電業(yè)務(wù)副處長(cháng)柯泓成

 

華晶光電業(yè)務(wù)副處長(cháng)柯泓成表示，目前阻礙雙攝像頭快速普及的困難主要有：第一是算法資源稀缺，第二是制造難，第三是雙攝像頭模組+算法+平臺的橋接整合。

 

 

 

 

東莞東聚代表則表示，手機空間限制、主芯片支持、模組精度、校準及APP應用都成為行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

 

 

 

 

作為全球領(lǐng)先的光學(xué)防抖及自動(dòng)對焦系統解決方案提供商，愛(ài)佩儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)APP）總經(jīng)理洪航慶表示，雙攝像頭在量產(chǎn)中面臨的首要問(wèn)題是裝配工藝。他相信雙攝像頭將成為中高端手機的主流技術(shù)。

 

 

 

 

通過(guò)算法補償，APP的雙OIS攝像頭技術(shù)可以大大提高圖像的一致性。

 

 

 

 

從目前來(lái)看，整個(gè)雙攝像頭模組的良品率非常低。只能控制在有限的一定的水平，通過(guò)APP算法對鏡頭光軸的補償，可以把良品率有一定程度的提升。

 

 

 

 

APP還擁有尺寸最小的光學(xué)防抖馬達，可以直接滿(mǎn)足雙攝像頭的尺寸需求。

 

 

 

 

柯泓成表示，做雙攝像頭需要先進(jìn)的軟硬件設計和高端生產(chǎn)能力，特別是需要提供精密的光軸調整和校準，因此華晶目前具有Pixerl等級的精密制程和專(zhuān)利，自助研發(fā)出了高精度的生產(chǎn)治具。

 

 

 

 

在制造角度來(lái)看，兩個(gè)攝像頭角度精度控制必須在0.3度以?xún)?，距離精度在0.5毫米以?xún)取?/p>

 

 

供應鏈爆料：蘋(píng)果iphone7雙攝像頭+光學(xué)變焦

 

 

 

 

 

目前包括HTC、奇酷、中興的雙攝像頭手機，部分用到華晶光電的算法。

 

 

 

 

“明年美國那家公司（蘋(píng)果）要出雙攝像頭，而且是光學(xué)變焦。”東莞東聚相機模組研發(fā)團隊介紹了雙攝像頭模組的應用的同時(shí)還進(jìn)行爆料，他表示，蘋(píng)果明年的攝像頭還會(huì )出廣角加上望遠軟件的方案。

 

 

 

 

3D建模和虛擬實(shí)景的應用以深度為主，因為深度的精準性和開(kāi)放性問(wèn)題。為了讓這個(gè)市場(chǎng)快速普及，華晶會(huì )開(kāi)放API接口，讓算法公司、APP手機客戶(hù)端都可以進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

 

 

 

 

作為1996年成立于臺灣新竹的模組廠(chǎng)商，華晶光電目前可提供包括模組、算法、APP在內的完整的雙攝像頭解決方案。

 

 

 

 

東莞東聚提供的多攝像頭模組方案。“雙攝像頭是一個(gè)打群架的產(chǎn)業(yè)，包括手機廠(chǎng)自己也在做算法，平臺廠(chǎng)和模組、零件廠(chǎng)也在做算法。必須要共同來(lái)做才能提升整個(gè)雙攝像頭產(chǎn)業(yè)。”

 

 

 

雙攝像頭不是終點(diǎn)，我們的目標是相機陣列

 

其實(shí)我們開(kāi)頭取消一代宗師Nokia路走偏還是不對的。2013年，Nokia就和Pelican公司達成合作，著(zhù)手測試由16個(gè)鏡頭組成的陣列式攝像頭。該攝像頭采用4×4的陣列組合，每個(gè)鏡頭都可以單獨捕捉圖像，然后合并成一張照片，可以實(shí)現單一鏡頭無(wú)法達到的效果，比如大景深。消息稱(chēng)諾基亞已開(kāi)始研制搭載該攝像頭的智能手機，甚至可能已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)測試。

 

 

 

 

相比傳統相機，由16個(gè)鏡頭陣列組成的攝像頭能夠拍攝出更大的景深空間，甚至能夠呈現出3D效果。通過(guò)Pelican公司獨有的圖像處理技術(shù)將16 張照片整合渲染成為一張照片。

 

陣列相機不需要VCM（微型馬達），拍攝時(shí)不需要對焦，它抓取全景深的圖像，通過(guò)CPU和圖形處理器的后處理來(lái)實(shí)現任意對焦需求。但當時(shí)沒(méi)有流行起來(lái)主要有兩個(gè)原因：第一個(gè)對主芯片的運算要求太高，第二是當時(shí)單個(gè)攝像頭的像素不高，沒(méi)辦法顯著(zhù)提升畫(huà)質(zhì)。

 

但技術(shù)向前發(fā)展，以上這些瓶頸很顯然將不再是問(wèn)題，未來(lái)更多攝像頭的加入，將會(huì )給手機帶來(lái)更多更新的應用和商業(yè)模式。

 

也許，不久的將來(lái)，你的手機背后將會(huì )如同蜜蜂和螞蟻一樣的復眼，雖然對密集恐懼患者不是好事，但是這種相機在微型廣角無(wú)限景深監視設備、內視鏡等監視技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛應用前景，其柔性結構設計也可為其他仿生照相機技術(shù)提供新的設計思路。