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陈可辛用iPhone X拍的《三分钟》 背后是手机拍照

作者:大时代娱乐2018-02-08

手机摄影不能是“二次”单一计数器,但差距正在逐渐缩小。

导演陈可辛最近帮助苹果制作了一部“三分钟”的广告片。iPhone X拍摄电影的结尾引起了许多争议,因为这个镜头,陈可辛用了很多外围设备:如长镜头、无人机和渗透手持云台。

陈可辛的射门击中了大多数人的心脏。

与专业单反和单微相比,手机摄影往往是“失败者”秀出的白羽。

通过这三分钟,您可能已经失去了对您的手机的开发和性能近五年的信心。但事实上,自2012以来,手机制造商一直在“利用”各种手段来改善手机的效果。手机摄影和单计数器之间的差距正在缩小。

根据DxOMark的统计,从最早的诺基亚808到今天的旗舰手机(如谷歌像素2,iPhone X和三星Galaxy Note 8),图像质量和苹果视频性能,三星和谷歌移动增加代代相传,而且效果越来越好。

本文梳理了苹果、三星、谷歌和华为的旗舰手机如何提高摄影质量,使您在购买手机前能对其拍照有详细全面的参考。

“黑暗”或“噪音”爆炸

为了明确手机的具体形象,有必要建立一套评价手机质量的指标体系。根据DxOMark的评价系统,照片质量的六个指标所决定,纹理和噪声暴露,自动对焦和变焦质量和背景虚化效果。

其中噪点和纹理对照片观感影响最大,尤其是夜景——拍照水平不及格的手机常常表现为「漆黑一片」或者噪点特别多,比如这样的:

为了减少噪点,提升画面纯净度,同时兼顾夜景的亮度(亮度太低,画面也会损失大量的纹理细节),无论是相机还是手机,最常用的方法是增加图像传感器尺寸来改善相机的光线捕捉能力和图像质量。

瓶颈-传感器尺寸

但传感器尺寸较大的手机的设计是手机摄像头模块的内部空间——很容易达到瓶颈尺寸,传感器尺寸难以填充更多。这条路基本上被堵住了。

另一种方法是长时间曝光——增加低快门速度的光输入量,比如由Android移动摄像头UI提供的手动模式,您可以手动调整曝光时间和ISO。夜景很“平滑”,亮度达到“夜视”水平。但前提是你需要一个三英尺的框架,而且所拍摄的物体更好——曝光时间8秒很容易粘贴。

用手机拍一张照片需要三英尺8秒甚至半分钟,这对用户体验来说是一个巨大的挫折。这也违背了手机便携性的初衷。

“变潮”的降噪算法

目前主流的旗舰手机解决方案是算法。具体而言,低光照片的专业名称是时域降噪(TNR),结合多帧图像数据,在拍摄过程中增加的累积暴露时间。用多帧图像消除噪声。

以iPhone 5s为例,iPhone 6的成像硬件和iPhone 5s是一样的,但它的噪音和质感都比上一代产品还要高。主要的原因是,iPhone 6配备了苹果的A8芯片,和A8有一个改进的图像信号处理器(ISP)相比,iPhone 5s的A7处理器,从iPhone 5s iPhone 6 DxOMark提供5力士低光照片,照片的细节是非常明显的,当你喜欢看腾讯从SD到HD高清视频的差异。

这种降噪算法不仅能使差异更好,而且如果不优化,也会产生“很大的差别”。

例如,新一代iPhone 7 Plus,与前一代相比,iPhone 7 Plus像素更高,镜头光圈更大,并且配备了光学防抖。但详细地说,它与iPhone 6没有多大区别。因为苹果为了使iPhone 7加上比iPhone 6低的噪音,调整了iPhone 7 Plus的图像处理参数。

情景降噪算法“到”坑队友iPhone X这一代改进的iPhone X由于时间的降噪算法,噪声比iPhone 7加低,而且具有丰富的纹理。

历史总是出奇的相似——同样的“坑队友”也发生在诺基亚808上。但“前辈”其实更不公平,因为诺基亚是不容易的手机”为“传感器尺寸达66毫米相机模块(甚至在2017,市场规模比较大的传感器,如华为Mate 10 Pro只达到29mm -),最后一块效应算法坑,甚至比iPhone 5S为18mm的唯一传感器尺寸差。

虽然诺基亚808“底部”,但诺基亚工程师只是简单地使用之前曝光策略较小的图像传感器,最后拍摄的低光下1力士样本是这样的:

“车祸现场”诺基亚808

自动HDR

当白天拿起手机相机,在蓝天和风景的情况下,如果你想清楚的阴影纹理的风景,需要在屏幕上点击对焦光线拍摄的风景。在这个场景中拍摄的照片,蓝色的天空有一个很大的机会过度或颜色。连续优化的HDR算法扮演了一个角色,你也可以在这个高对比度的场景中形成一个蓝色的天空。

自动HDR早在2010被使用,但在2013发布的iPhone 5s之前,自动HDR优化并不好。iPhone 5s拍摄的样品可以看到蓝天,但天空的颜色仍然是蓝色而不是蓝色。一些最亮的亮点区域仍然有一些剪裁纹理。通过新一代iPhone 7 Plus,自动HDR已经能够完美地保留天空的颜色,而iPhone 8 Plus也遮蔽了阴影,以便在前景非常暗的区域恢复一些细节。

“光线也很明显”——这可能是最成功的广告体内之一,另一个功效是自动HDR借用图像的口号,可以改进:逆光人像。

一年一度的HDR算法升级也正在增加背光人像拍摄。iPhone 8 Plus还增加了面部检测功能,脸部和背景图像的细节变得更容易考虑。

肖像

说到拍照,iPhone 7 Plus驱动的手机趋势是一个双摄像头的“肖像模式”。有了这个功能,你就不能像以前那样制作一张照片或手机的简单照片。

如果你有一个女朋友,一个有人类模式的手机可以说是必须的。

手机制造商的背景歧义分为三大类:苹果公司的“广角长焦镜头”双照片,以华为为代表,“双广角”,以谷歌单摄像机为代表。

其中,谷歌Nexus 6p和像素只能通过单摄像机实现的肖像模式,这才能真正体现极强的谷歌的“用数学”拍照。不过,与iPhone X、三星GALAXY Note 8和华为10 Pro相比,它还不够完美。

根据DxOMark测试,实现谷歌的单相机拍几张照片的背景是快速聚焦不同设置连续的方式,然后将射击结果。例如,Nexus 6p拍摄的一系列照片时,相机移动了一点,和由此产生的景深地图经常犯一些错误。

以苹果和华为为代表的其他两所学校都很善于了解当前旗舰的背景,但同行10 Pro的“双广角”在焦距上有一些缺点。同伴10景深模型采用等效的35毫米视野拍摄人像。这不是典型的肖像焦距。它不能采取同样的肖像肖像的X X配备了相当于50毫米次级镜头。

「三大流派」需要改进的依然是夜景,在昏暗的环境中,所有的图像都出现了大量的亮度噪点,这在人像的肤色上尤其明显。

稳定的视频

在拍摄“三分钟”的过程中,陈可辛的一个最重要的外围设备是渗透移动云平台在新疆。小男孩正穿梭在人群中,跑去找妈妈,那是负责修理iPhone和云的导演。

事实上,如果不是现场激烈的跑步,只是一个日常生活的视频,如视频博客,它是最近很流行的一个视频,配备防抖功能基本上是足够的。

视频防抖是一个高度协作的系统,需要手机软件和硬件。早期的集成陀螺仪除了具有旗舰手机的光学防抖功能外,还具有重要的功能。

苹果是第一个通过集成陀螺仪数据来提高视频稳定性的手机制造商。陀螺仪与图像传感器之间的数据同步需要良好的软硬件协同工作。苹果充分利用了手机的所有硬件和软件组件。它在2013年初发布的iPhone 5s上实现了稳定的视频效果。

谷歌像素再次发挥了算法的优势。利用“非因果和抗抖动”技术,采用一秒钟左右的视频缓冲区,使防抖系统预测未来的摄像机运动。但防抖功能为陀螺仪提供了可靠的数据,陀螺仪装配在2012或2013岁的时候已经无法为你在老安卓手机上安装了谷歌摄像头,达到了像素的视频稳定效果。

长江后浪推前浪,手机拍照一代比一代更好了,除了算法和光学防抖的改进,新技术层出不穷,手机摄像头的光圈在变大,双像素传感器与相位传感器的结合带来了更快的自动对焦,人脸检测依托算法也变得更加智能。

看到手机厂商如此难以提高的图片水平,研发单反相机的牙膏厂家谁也要加紧了?

 

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