16個鏡頭組成的陣列式攝像頭來了，雙攝像頭能否hold住手機？

“然并卵”的雙攝像頭？

 

為什么人都長了兩只眼睛？這是因為人眼需要通過兩只眼睛的對比，才能產生視差，才能對物體的景深輪廓產生反應。如果你只有一只眼睛，你就必須搖晃你的腦袋，通過移動眼睛才能產生視差。

 

如果你不止兩只眼睛，比如像二郎神和馬王爺那樣長了三只眼睛，那就牛逼了。據說人過去都有三只眼睛，現在第三只眼變成感光的器官，叫松果體。這一點有點類似于手機上的光線傳感器。

 

 

 

 

實際上，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情景，從更高的解析度、感光度，更小的顆粒感，甚至到現實場景的還原。想象一下，20年后的今天，我們從虛擬現實的立體影院中看到的電影或球賽，跟你在拍攝現場和足球場感受到的情景并不無二致，這是一種多么牛逼的體驗？或者未來你的電商購物體驗中，將再也不會出現“賣家秀”和“買家秀”的不同，所有產品通過3D掃描建模，可以實現所見即所得。“海內存知己，天涯若比鄰”將不再只是一個美好的愿望，“遠在天邊，近在眼前”將是一種真實體驗。

 

然而任何技術在剛剛誕生的時候都是比較簡陋的，第一個吃螃蟹的人往往成為先烈。2011年，HTC首款配備兩顆500萬像素攝像頭機型G17問世，貌似并沒有什么卵用。一方面500萬像素畫質過低，先拍照后對焦后畫質并沒有得到提升；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》技術論壇上，《國際電子商情》記者見識了手機雙攝像頭產業(yè)的最新進展。

 

 

 

 

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、樂視相繼推出雙攝像頭產品。為什么雙攝像頭重新被手機業(yè)重視起來呢？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面臨瓶頸。Nokia曾經發(fā)布了高達4000萬像素的手機，但這條路明顯走偏了，用戶發(fā)現自己并不需要手機實現這么高的像素，反而需要更快的對焦速度、變動光圈柔焦、夜拍降噪、提高畫素、提高動態(tài)范圍、3D建模、光學變焦等功能。而這些光靠單攝像頭，即使輔助一些算法也無法完全實現。

 

 

 

 

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

 

 

 

雙攝像頭到底有哪些牛逼應用？

 

 

 

 

通過廣角和長焦的雙攝像頭搭配，可以讓相機擁有更遠的光學變焦。

 

 

 

 

想自拍出更好的柔焦效果？這也離不開雙攝像頭及其算法。

 

 

 

 

通過兩個攝像頭的不同曝光，實時合成出更高動態(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，這個應用將大大拓展手機在日常應用。

 

 

 

 

通過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行應用分析。

 

 

 

產業(yè)瓶頸催生雙攝像頭崛起

 

 

 

 

 

雙攝像頭被業(yè)界重新關注的另一個重要原因是：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。就算是蘋果，也沒辦法很好的解決這一問題。從手機外觀設計的角度來說，要解決顏值問題，必須要采用雙攝像頭。

 

 

 

 

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

 

 

 

 

從主流手機廠商的發(fā)展方向來看，基本上到了2000萬像素已經是一個極限。要想在攝像頭領域再度有所突破，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產品經理賴路平表示，人眼的結構在視網膜部分有兩類細胞：其中一類細胞是負責感受色彩的強光，另一種是感受弱光。

 

 

 

 

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

 

 

 

 

不同家手機廠商所采用的不同雙攝像頭原理。

 

 

奇酷Louis產品經理賴路平

 

 

內地賣的最好的算法——人臉美化

 

 

 

 

 

雙攝像頭產業(yè)熱點的出現，也帶動了從終端廠商，到ISP芯片、模組、傳感器、乃至算法提供商整個產業(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的開發(fā)，其核心算法已經被全球數十億臺設備采用。

 

 

 

 

Arcsoft（虹軟）技術總監(jiān)徐堅認為，決定雙攝像頭發(fā)展方向的是用戶真正需求和體驗。“作為一個普通的手機拍照用戶，我自己在拍照過程中遇到一些需求，就是3個De:更少的噪點，更好的亮度，防抖。還有更高清，讓對焦更快速。”除了拍照外，能否實現實時預覽，能否錄視頻？這都是用戶一直反復強調的需求。徐堅表示，以前虹軟在內地賣的最好的算法人臉美化，以前以為這是亞洲地區(qū)的特色產品，但是現在發(fā)現自拍是全球市場的需求。

 

 

Arcsoft（虹軟）技術總監(jiān)徐堅

 

 

 

 

徐堅表示，RGB+MONO攝像頭突破了畫質瓶頸，通過整合兩個攝像頭，達到更小的噪點和更高的亮度。未來RGB+MONO將成為行業(yè)的發(fā)展趨勢，同時Front，Rear攝像頭將會普遍應用。

 

 

為何雙攝像頭普及慢？算法稀缺、制造難

 

 

 

華晶光電業(yè)務副處長柯泓成

 

華晶光電業(yè)務副處長柯泓成表示，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。

 

 

 

 

作為全球領先的光學防抖及自動對焦系統解決方案提供商，愛佩儀（以下簡稱APP）總經理洪航慶表示，雙攝像頭在量產中面臨的首要問題是裝配工藝。他相信雙攝像頭將成為中高端手機的主流技術。

 

 

 

 

通過算法補償，APP的雙OIS攝像頭技術可以大大提高圖像的一致性。

 

 

 

 

從目前來看，整個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防抖馬達，可以直接滿足雙攝像頭的尺寸需求。

 

 

 

 

柯泓成表示，做雙攝像頭需要先進的軟硬件設計和高端生產能力，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利，自助研發(fā)出了高精度的生產治具。

 

 

 

 

在制造角度來看，兩個攝像頭角度精度控制必須在0.3度以內，距離精度在0.5毫米以內。

 

 

供應鏈爆料：蘋果iphone7雙攝像頭+光學變焦

 

 

 

 

 

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（蘋果）要出雙攝像頭，而且是光學變焦。”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還進行爆料，他表示，蘋果明年的攝像頭還會出廣角加上望遠軟件的方案。

 

 

 

 

3D建模和虛擬實景的應用以深度為主，因為深度的精準性和開放性問題。為了讓這個市場快速普及，華晶會開放API接口，讓算法公司、APP手機客戶端都可以進行開發(fā)。

 

 

 

 

作為1996年成立于臺灣新竹的模組廠商，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。“雙攝像頭是一個打群架的產業(yè)，包括手機廠自己也在做算法，平臺廠和模組、零件廠也在做算法。必須要共同來做才能提升整個雙攝像頭產業(yè)。”

 

 

 

雙攝像頭不是終點，我們的目標是相機陣列

 

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

 

 

 

 

相比傳統相機，由16個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Pelican公司獨有的圖像處理技術將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），拍攝時不需要對焦，它抓取全景深的圖像，通過CPU和圖形處理器的后處理來實現任意對焦需求。但當時沒有流行起來主要有兩個原因：第一個對主芯片的運算要求太高，第二是當時單個攝像頭的像素不高，沒辦法顯著提升畫質。

 

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

 

也許，不久的將來，你的手機背后將會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限景深監(jiān)視設備、內視鏡等監(jiān)視技術領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提供新的設計思路。