千讯咨询发布的《中国手机市场发展研究及投资前景报告》显示，曾几何时，我们用以记录风景、生活、植物、动物的工具是便携式相机、单反，如今已换成了智能手机。近年智能手机的摄像头技术突飞猛进，不仅是像素从数百万上升至主流的千万像素，最近，更有厂商宣布在不久的将来，会推出高达1亿像素的智能手机设备。
日前刚发布的iPhone11系列，正式为iPhone的单摄像头时代画上句号，进入双摄、三摄“俱乐部”。作为智能手机的另一阵型，安卓系机型在拍摄性能上更加“大胆”，尤其是国产厂商，华为上半年推出的P30系列，其四摄一度成为安卓旗舰手机的标杆，“拍月亮”的高倍数变焦能力，令不少用户在刚过的中秋假期过了一把拍月亮发朋友圈的瘾。
近年来，智能手机厂商们都致力在摄像头硬件、拍摄性能、算法以及其他与镜头相关的技术上努力，加大研发，务求将手机拍摄从满足日常拍摄，走进半专业，甚至专业领域。
HDR功能让逆光、夜景拍摄“一键”完成
HDR是当下摄影的流行词，现在众多手机厂商都会强调相机加入了HDR功能或者拥有超级HDR功能。到底什么是HDR？据介绍，HDR就是高动态范围图像（High-DynamicRange，简称HDR），相比普通的图像，它可以提供更多的动态范围和图像细节，根据不同曝光时间的LDR（Low-DynamicRange）图像，利用每个曝光时间相对应最佳细节的LDR图像来合成最终的HDR图像，更好地反映出真实环境中的视觉效果。HDR功能如今已经能应用在手机拍摄当中。据了解，手机启动了这项功能后，机器会拍摄三张不同曝光的照片，然后将这三张照片合成在一起，在过曝光、正常曝光、欠曝光的照片中各提取效果最出色的部分来合成，从而实现更大的动态范围。
如今HDR功能越来越强大，有的厂商已进化至数张照片合成，有的是AI+HDR，有的则是根据场景自动匹配HDR。例如华为、OPPO等手机厂商早前都推出了超级HDR功能，可以拍摄多张不同曝光的照片进行合成。苹果的智能HDR，不仅能运用算法优化图像中高光及阴影的细节，还可以利用机器学习技术，识别并提亮照片中人物的面部。
摄影人士表示，HDR这项技术本质是解决相机的动态范围。简单来说，我们在使用相机拍摄时，会遇到一些大光比场景，比如人背对着阳光，脸清楚了阳光就过曝了；而阳光光线对了，脸又一片黑。这就是因为相机的宽容度不能同时记录画面中最亮和最暗的影像，这时HDR就应运而生。
尤其在手机等便携式的设备中，HDR让拍摄有了更多想象空间和“聪明”的玩法。如从去年开始，国产安卓手机厂商们力推的逆光拍摄:在逆光环境下拍摄人像，开启HDR后，人脸光亮清晰的同时，背景高光部分也不会过曝，保持照片不同细节的清晰度。
另一方面，众多厂商大力宣传的夜景功能，可视为HDR的“升级版”。业内人士表示，目前绝大部分智能手机夜景功能的原理大致是通过长曝光，拍摄很多张不同曝光、不同ISO的照片，并进行合成。通过软件算法，挑选最好的细节，甚至肉眼都看不到的细节也能拍摄得相当清楚。
并非所有拍摄场景都适合使用HDR，在拍摄大型风景照、阳光下的人像、弱光和背光的场景里都可开启HDR，高速运动的场景则不适合。
4800万像素成国产安卓机“标配”
近两年，智能手机的技术创新主要集中在屏幕与拍摄两个方面，这已成为业界共识。在拍摄硬件方面，手机摄像头已从最初的单摄发展至双摄，再到当下大热的三摄、四摄。
除了镜头，照片成像的质量与传感器尺寸大小有着重要的关系。拍照时，传感器上每一个像素都记录了“光信息”，传感器尺寸大意味着能拥有更丰富的信息。业内俗称的“大底”传感器能带来更高的动态范围、更广的ISO范围和更少的噪点。受限于手机机身大小，手机内部影像传感器尺寸要小于相机。
近年，手机硬件厂商在智能手机传感器上陆续有了突破。如今智能手机的传感器尺寸已达到了1/2.25英寸、1/2英寸和1/1.7英寸三个规格。据了解，索尼IMX586（4800万像素）传感器是1/2英寸，三星的S5KGM1（4800万像素）传感器是1/2.25英寸。索尼传感器IMX586是去年发布的，国产厂商例如华为、vivo、OPPO、小米等旗舰机都采用了该传感器，4800万像素成为众多手机摄像头的标配。
同时，硬件厂商并未在像素上“止步”。作为手机传感器市场的主流厂商之一，三星先后发布多款ISOCELL传感器，进一步提升了手机拍照的“像素能力”，其中，BrightGW1的像素达6400万，手机厂商realme与小米则在力争首发这一像素的手机。
再者，今年8月三星宣布将推出1亿像素传感器ISOCELLBrightHMX，这是目前业内首款超过1亿像素的移动图像传感器。据了解，ISOCELLBrightHMX的实际像素为1亿零800万，单位像素面积0.8μm，传感器尺寸高达1/1.33英寸，是首款这一级别的移动图像传感器。据介绍，该传感器在极端光线条件下也能拍出好的照片，支持四合一输出2700万像素的照片，最高支持6K30fps视频录制。这个1亿像素的ISOCELLBrightHMX传感器是三星与小米联合研发的，而搭载1亿像素的机型何时会量产，暂时尚未最终公布。
今年早些时候，华为在推出P30系列时，华为消费者业务CEO余承东专门介绍了全新的RYYB超感光传感器。据了解，这款超感光传感器是采用RYYB全新色彩滤镜阵列设计，进光量能提升40%。因为这款传感器，P30Pro具备了强大的夜间拍摄能力。传统CMOS采用的像素排列方式是RGB阵列，而RYYB的原理简言之就是用黄色替换绿色，黄色是绿色和红色的结合，在亮度上是两者的叠加。通过这样的方式带来感光能力的大幅提升。此外，IMX650还支持四像素合一技术，将四个同色像素排列在一起，形成一个大的像素，也就是QuadBayer阵列，这样可输出高感光低噪点的照片。
据业界预期，在即将亮相的Mate30系列要进一步增强暗光拍摄的能力，应该会在IMX650传感器上进一步做优化，同时有可能进一步增大光圈，以提升暗光视频拍摄的能力。
多摄像头设计
不同思路实现不同拍摄模式
除了像素的不断升级，相机摄像头的增加是让消费者最能有感知度的。近几年，手机摄像头个数增加的速度相当“神速”，尤其在国产安卓厂商的推进下，手机多摄像头的发展与普及速度大大提升。目前，后置双摄已经是目前绝大部分智能手机的配置，后置三摄、四摄则是旗舰机型的标配。然而，虽然摄像头的个数大家都一样，但是不同厂商则有着不同的镜头配置方案。
据了解，刚发布的iPhone11Pro三摄是采用主流的“超广角+广角+长焦”的镜头配置方案。其中，一个为1200万像素的超广角镜头，拥有120°视角，实现了四倍取景范围；一个为1200万像素的广角镜头，支持光学图像防抖，并且支持100%的相位差对焦；第三个镜头则是一个1200万像素的长焦镜头，支持光学图像防抖、2倍光学变焦。尽管被外界“吐槽”，当今安卓机型摄像头像素已达到4800万级别的情况下，iPhone依然沿用1200万像素的摄像头，然而这次厂商“强调”的是多个摄像头运作协同如一。
苹果特意强调了三枚摄像头在色彩表现、场景还原、白平衡等方向上几乎可以做到完全一致。据悉，要达成三摄的“默契无间”，有一个基本难点——即使三套感光元件都采用了相同的色彩系统，不同摄像头模块的色彩和灵敏度也难以一致。因此，工程师先对每个摄像头的白平衡、曝光等参数单独进行了精确调校，然后再对三个摄像头整体进行调校，使不同模块呈现出一致的效果。配合A13仿生处理器的运算能力，使得用户在拍照的过程中，三枚摄像头可以协同工作并在瞬间完成图像的调教和处理。
对于多摄同时工作的作用，还有另外一个隐藏功能——拍摄画幅之外的画面。例如你使用26mm的主摄镜头按下开门时，广角摄像头会同时启动并拍摄一张照片，当需要裁剪时，这张纳入更多画面的照片才会出现。据了解，那张隐藏的超广角照片会在机器中保留30天。
至于“拍月亮”神器的华为P30Pro，其后置四摄的搭配包括了主摄像头为4000万像素的广角摄像头，搭配2000万像素、f/2.2光圈的超广角镜头，而第三颗镜头则是800万像素的潜望镜式长焦镜头，光圈为f/3.4，支持高达10倍混合光学变焦和50倍数码变焦，主镜头和长焦镜头均支持光学防抖，而第四个镜头则为ToF传感器，用于采集3D深度信息。
观点认为，在这个时间节点，苹果拿出了这款超广角镜头，是在跟安卓手机打差异化，后者着力于发展长焦系统时，前者则选择的是广角路线。无论是哪个发展方向，都体现了手机硬件厂商在拍摄领域的思路。用户的拍摄需求是千差万别的，不同的思路会为大家带来不同的拍摄体验。
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