手机成像分析.docx

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手机成像分析

手机相机专业术语

在学习拍摄前，我们首先要了解一下手机相机的各种专业术语，了解一下各个部件及功能，这样才能更好地掌握拍摄技巧。

　　对于使用手机拍照，很多用户购买前首先会问是多少万像素的，认为像素越高，拍照效果越好。

其实对于成像质量来说，“像素值”并不是关键因素。

简单来说，就是手机相机像素越大，照片的分辨率也就越大，照片可打印的尺寸也更大。

（图片来源于网络）

　　那么像素究竟是什么呢？

实际上，像素只是用来计算数码影像的一种单位，每张相片都是由一定数量的连续排列的小方点组成，800万像素等于800万个小方点，我们若是把影像放大数倍，就会发现照片是由很多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”。

（图片来源于网络）

　　目前市面上主流旗舰手机的像素大概有800万、1300万、1600万、2070几种类型。

虽然有的厂商在不断提升像素，但是在实际的使用中，却经常发现拥有800万像素的手机拍出来的效果甚至比1300万像素还要清晰不少。

这就说明了一个问题，像素不是决定成像质量因素，或者说，像素不是决定成像质量的唯一因素，iPhone就是一个很好地例子，直到iPhone6还一直使用800万像素。

　　传感器

　　既然像素并不是拍照质量的关键因素，那手机成像质量究竟是由什么来决定的呢？

其实，在像素够用的情况下，真正能够决定图片质量的关键就是相机镜头传感器的大小及质量。

　　CMOS传感器又分为背照式和堆栈式两种，索尼背照式传感器品牌名为“ExmorR”，堆栈式传感器为“ExmorRS”。

ExmorR（图片来源于网络）

　　堆栈式和背照式是两码事，是不相干的两种结构方式。

堆栈式主要是为了减小体积，当然画质也有所优化；而背照式是针对画质改进而做的一种设计。

一款CMOS，可以单独采用背照式或堆栈式设计，也可以两种方式一起使用。

举例说明，ExmorRCMOS就是只是背照式设计，而ExmorRSCMOS是在背照式的基础上，再把信号处理电路芯片放到后面去，做成堆栈式的设计，兼具了两种设计结构。

ExmorRS（图片来源于网络）

　　目前运用到手机上的传感器，最常见的包括SonyIMX179、135、214这几款。

　　索尼IMX179是索尼最新的第三代背照式技术摄像头，不管是暗光能力、功耗和拍照速度方面都遥遥领先其他800万相机，甚至远超更早量产面市的拥有1300万像素的索尼IMX135。

IMX179的感光面积为1/3.2英寸，每像素单位面积为1.4微米，感光灵敏度有了显著提升。

另外，IMX179的帧率达到了30fps，同其他不足25fps的感光元件相比，在预览和拍摄时都极其流畅。

代表产品：

iPhone5、魅族MX3。

　　索尼IMX135的全称为索尼ExmorRSIMX135，相比传统的背照式CMOS，堆栈式CMOS使用有信号处理电路的芯片替代了背照式CMOS图像传感器中的支持基板，在芯片上重叠形成背照CMOS元件的像素部分，从而实现了在较小的芯片尺寸上形成大量像素点的工艺。

由于像素部分和电路部分分别独立，因此像素部分可以针对高画质优化，电路部分可以针对高性能优化。

代表产品：

小米3。

　　索尼IMX214是索尼公司开发的ExmorRSforMobile系列堆栈式CMOS图像传感器的第二代。

这款传感器是在同系列的IMX135基础上升级而来，有效像素约1313万，尺寸为1/3.06英寸（对角线约5.867毫米）。

IMX214是业界第一款支持全片1300万像素每秒30帧高动态范围（HDR）输出的传感器，同时也是索尼第一款支持索尼独家的分区高动态范围曝光（SME-HDR）的移动终端用CMOS传感器。

代表产品：

OPPOFind7。

　　感光元件大小

　　感光元件是拍照成像的核心部分，也是最关键的技术。

感光元件面积越大，成像越大，相同条件下，就能够记录更多的图像细节，所以各像素间的干扰也越小，成像质量越好。

（图片来源于网络）

　　一般来说，一款500万像素、传感器尺寸为1/1.6的数码相机，在同等条件下，所拍摄出来的图片质量要比一款800万像素、传感器尺寸为1/2.3的数码相机高。

而相同尺寸的传感器像素增加固然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。

传感器尺寸较大的手机，价格也较高，而感光器件的大小也直接影响手机的体积重量。

　　镜头

　　实际上所有镜头并不是单层的，都是一组材料复合在一起，以实现更好的成像。

从材质上看，镜头可分为塑胶透镜和玻璃透镜，玻璃透镜透光性以及成像质量要更好，但成本也更高，所以手机镜头大多由塑料镜片组成。

5P镜头（图片来源于网络）

6P镜头（图片来源于网络）

　　通常会把5P镜头理解为由5层镜片组成的镜头，6P则为由6层镜片组成。

总之，这个理论看起来就是，P数越多越好，拍照越写实，越不容易变形。

目前市面上的手机大多采用5P或6P镜头，例如小米3就采用了5P镜头，而VIVOXshot则采用了6P镜头。

目前最好的是6P光学镜头，解析度中心高达1700线，四角高达1400线，比5P镜片组提升20%，对于远景更加得心应手。

　　闪光灯

　　目前手机搭载的闪光灯分为LED补光灯和氙气闪光灯，LED的亮度不如氙气灯，氙气灯出来的效果比较均匀，作用范围比较远。

双LED补光灯（图片来源于网络）

　　而目前市面上也出现了多款双LED补光灯的手机产品，它们的作用不仅是提高光量，并且还可调整偏色等问题，白、黄补光分别提供不同色温的光线，从而使光线达到平衡，混合后便获得跟拍摄场景吻合的理想画面色彩，而iPhone5s就是第一款双色LED补光灯产品。

氙气闪光灯（图片来源于网络）

　　而氙气闪光灯手机相对LED来说，并不多见，它可发出非常接近太阳光的光线，其成本较高，产品以诺基亚为主。

　　光圈

　　光圈是镜头中阻挡光线进入的一个小模块，是任何相机，手机，摄像头等采集图像的设备都必不可少的一个组件，光圈是一组叶片组成的近似于圆形的东西。

　　光圈可以控制光量：

光圈大（F1.8）则进光多，弱光环境下能保证更高的快门速度；反之，光圈越小（F2.4）则进光量越少。

光圈（图片来源于网络）

大光圈（图片来源于网络）

小光圈（图片来源于网络）

　　光圈可以控制景深：

光圈越大（F1.8）景深越浅（也就是常说的背景虚化的比较好）；光圈越小（F10），前后景就越清晰（风景照常用小光圈，如F11~F16）。

　　在闪光摄影中，光圈还能控制闪光灯和环境光的光比，环境光用快门控制，闪光量用光圈控制。

　　如今在拍照手机当中f2.0、f2.2的大光圈也屡见不鲜，目前手机的最大光圈应该为f1.8。

　　快门

　　拍照并不像我们想象中的那样是一瞬间的事，当我们按下快门那一瞬间，阻挡镜头与感光元件的那道门（快门）便会打开让光进来，当光的数量进来的差不多以后，快门会迅速和上，要不然光就会太多造成曝光过度，快门打开与合上的这段时间便叫做快门速度，也称曝光时间。

高速快门拍摄水滴（图片来源于网络）

　　我们用手机拍摄运动中的人物时人会模糊，这是因为快门速度不够快造成的。

如果我们快门太快了，就意味着进来的光数量会减少，这个时候我们可以选择将光圈开大一点，快门速度每提升一档，光圈便也要提升一档才能得到相同的进光数量，比如使用光圈f/2，1/100秒快门速度拍摄的照片，与f/2.8，1/50秒快门速度拍摄的照片曝光量是一样的（也就是画面亮度是一样的）。

长曝光拍摄星轨（图片来源于网络）

　　当快门速度非常快时可以拍摄一些非比寻常的照片，例如水滴，高速运行的汽车。

当快门速度慢到一定程度时夜可以拍摄一些很特别的照片，例如城市街道上的车流和星轨，这就是nubiaZ7所能实现的星轨拍摄功能，拍一张照片需要曝光好几个小时。

　　ISO

　　当我们想用速度比较快的快门时进来的光势必会少，这时我们可以开大光圈进行弥补，但是如果镜头光圈已经开到最大或者要用小光圈拍以保证整个画面都清晰呢？

为了保障进光量可提高ISO感光度。

在光圈不变的情况下，快门速度提高一档，ISO提高一档可以得到和前者相同的曝光量。

（图片来源于网络）

　　但是每提高一档ISO，噪点就会增加，图像的质量也就会随之降低一定程度，这是无法避免的，如果可以，尽量使用能用的最低的ISO，高ISO能不用尽量不用。

　　总结：

当然了，还有其他一些因素或多或少影响着手机的成像质量，比如光学变焦、对焦速度、光学防抖、软件算法等，这就需要厂商通过更加完善的技术去改进，以来提高手机拍照上的表现了。

七七八八说了这么多，相信大家对手机拍照的相关知识都有一定的了解，切勿一味追求高像素，在选择前要多关注该机其它方面的参数，对焦速度、丰富的选项功能等都是影响拍照效果的重要因素。

接下来，在后面的课堂教学中将从多方面详细讲解如何使用手机拍出“大片”。