手机成像技术简谈 - 图文(6)

2019-01-19 18:45

(两张照片均采用Lumia900拍摄,差异仅在于选择的测光重点不同,高反差场景下,

明暗细节仅可择其一)

前面我们花了较大的篇幅说感光元件存在宽容度极限,于是我们会发现,支持点触测光的成像设备,如果我们在取景画面上点选某个较暗的区域为测光重点时,通常整个画面都会亮起来,并且画面的其他区域甚至还可能出现过曝。这是因为,在点选该区域时,系统认为需要最大程度保证这个位置的曝光量,要求此位置的亮度达到足够明亮,于是强行提升整个画面的亮度,致使周围原本已经很亮的区域加亮后过曝,即亮部细节已无暇兼顾。 而点选取景画面很亮的位置为测光重点,整个画面的亮度都会降低,甚至某些区域出现了曝光不足,其原因和上面所述的大致相同。

这种点触测光方式提供了比较自由的画面曝光量调节方案,市面上许多手机都已经开始采用这类测光方式,如iPhone、Lumia 920/1020(WP8 GDR2固件更新后)、Lumia 900等。但其缺点和平均测光的优点恰好相对,比如像Lumia 900这样感光元件宽容度本来就比较差的设备,在很多场景下,点触测光都可能出现画面大面积的过曝或欠曝。但在感光元件技术开发尚不完善的今天,这也是没有办法的事情,尤其是在遭遇逆光人像拍摄这样的场景时,为了保证前景人像的亮度,唯有让背景大面积过曝才不至于让人的脸部一片漆黑。点触测光对于逆光拍摄的优势也正在于此,点选画面中所要重点呈现的前景,系统也会不惜令背景过曝来实现对前景亮度的保证。

(vivo Xplay的拍照应用,支持焦点和重点测光区域分开选择)

这里尤其值得一提的是,像Lumia 920、iPhone这类支持在取景画面中点选焦点和测光重点的设定,经常被称作测光与对焦的联动,即点击一个位置,既实现对该位置的对焦,也实现对该位置的重点测光。但这种测光与对焦的联动实际也存在着很大的局限性,比如用户可能希望焦点和测光重点区域处在画面的不同位置之上。所以国内有类似vivo Xplay这样的设备出现,在拍照应用中就支持用户分别点选焦点和测光重点区域,分离了焦点与测光点,只不过这或许会令那些仅依赖自动模式拍照,不懂对焦测光为何物的用户感到费解。

3.点触测光与曝光补偿的关系

现在市面上实际仍有不少旗舰智能手机的拍照应用不支持点触测光,比如Galaxy S4、Xperia Z1等。这些设备在手机领域,都属于成像素质方面的佼佼者。许多用户为这些产品不支持点触测光感到惋惜,其实这是完全没有必要的,因为点触测光的实质即是曝光补偿。 用户进行点触测光时,图像处理器通过重新设定曝光参数(包括我们前面提到的ISO值、快门速度)来改变画面亮度,达到重点保证用户所选画面区域曝光量的目的;而用户在增减曝光补偿时,图像处理器也是经过曝光参数的重新设定来改变画面亮度,两者的实现方式相同。只不过点触测光需要系统更为智能化地对用户点选的区域做测光分析,曝光补偿则是系统完全根据用户的正负补偿级别来提升和拉低画面亮度。

比如Xperia Z就不支持点触测光,所以我们在画面上无论怎么点选对焦框的位置,也不会改变画面的整体亮度。按照Xperia Z的几种测光逻辑,要拍摄逆光等高反差场景,显然完全采用普通自动模式是没戏的,因为这只会导致前景曝光不足,一片漆黑。这个时候,我们想,要是Xperia Z支持点触测光该有多好,因为我们此时只要点选前景,系统就会智能地提升画面亮度,就算牺牲背景的亮部细节,至少前景的亮度有了保证。

然而我们转换思维,如果此时改变设置项中的曝光补偿参数,实际也可达到一样的效果,只不过在曝光补偿中究竟要+0.3还是+1.0,就需要用户根据经验来判断了,或者一个个都试一试,看看怎么增减最合适。于是,Xperia Z一样可以应对这类逆光场景。

四、感光元件技术将继续发展

(有机CMOS感光元件在宽容度方面会相较传统硅光电二极管CMOS有显著提升)

(近两年比较主流的背照式与堆栈式感光元件技术为感光元件的感光性能提升不少)

如今手机摄像头的成像素质越来越好,甚至已经赶超了前两年的便携式卡片机。近些年来,索尼比较著名的背照式、堆栈式感光元件技术就相当有效地提升了感光元件的感光性能;今年6月份,松下与富士宣布联合研发有机CMOS感光元件技术,尤其在感光元件的宽容度表现上下功夫。这些都足以见得成像技术仍在进一步的飞速发展中。

虽然现在,我们仍在谈论着测光时用户需要注意和调整的选项,以期获得更佳的拍照效果,这是因为当前的拍照应用仍显得不够智能,不过未来我们有理由相信,傻瓜式拍照方式终将成为大部分非专业用户的选择。iPhone从推出至今就在系统中相当大胆地去除了大部分可拍照设置选项,但其成像素质仍然非常稳定可靠,这就是傻瓜式拍照的典型代表,也是未来智能手机成像的发展方向。


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