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手机拍出单反大片,这三种方案可以试试,复眼技术很看好

2020-07-24新闻5

很多人旅行的时候都有一种想法,遇到高山美景的时候想要既能拍出单反大片,也要精简方便,那就是将手机单反化。这里从民科角度来思考手机如何实现媲美单反功能。首先必须找出手机与单反构造不同之处找出真正的瓶颈在哪里。而根据仔细比较得出以下几点不同之处:

撇开多组镜片不说,单反的镜片组直径也远超过手机摄像镜片直径,手机摄像头其实就是一个优质的针孔摄像头而已,所以,单反镜头单位时间里接收到图像信息量远胜手机摄像头 ,这是关键性的一步。如果把立体的景色换成一幅平面图,只有大直径镜头才可以更好地还原景深的图像细节,才能更好的分辨各像素点的色彩信息(说到这里就是很多人总觉得单反拍的画质好,但就是不能具体说出哪里好的原因,因为层次表达越丰富就越接近现场。单反只是拿来做虚化就太浪费了)。而手机摄像头由于镜头直径限制,如果想要达到单反的画质也是可以的,就是减少景物的取景有效面积,相当于专注于一个小范围。正因如此,手机拍摄同样的景色范围毫无疑问其灰度、色彩分辨率都要大大降低。换个角度来说,这么点直径收到的光信息量就算饱和了也就那么一点点。在阳光下光线充足的时候拍照比黑夜拍照要鲜艳动人也是这个原理。镜头把光源信息聚焦成所需要的成像后,配套要有高分辨率的感光模块,才能充分接受到这些信息(感光模块相当于视网膜),原理不赘述可以查专业文献。但有一点需要说明,感光模块能够全画幅接收信息是最好的,不然就得采用合成技术,衔接处棱角清晰度就会降低(肉眼察觉不到)。而目前就算微单、单反也不一定是全画幅尺寸的,更何况手机。这样下来,到达感光模块后的图像信号在手机里跟实物对比已经相差几个层次了,导致手机拍出来的照片更像照片而不是实物。最好的单反镜片直径够大、采用全画幅,这种底蕴拍出来的图像景深信息量丰富也没有太多损失,最终照片就显得更逼真,色彩还原效果也就更好了。当然,不管是单反还是手机照片,3D的景物平面化了怎么看还是不同的感受,眼睛所直接看到的景物是有相位差的,这个另当别论了。(要撇开数码处理来讨论)

刚才说单反镜片直径大,那么手机只要做大直径镜片不也可以吗?其实不然,大镜片伴随物镜的焦距也变长了。还别说,目前手机除了长焦距不能集成,其它如cmos传感器/ccd传感器、图像处理器等全部都可以集成了,这点手机跟单反比只要出得起价格,完全可以做到同一档次同一效果,但就是不能将长焦距的镜片集成啊,空间有限是硬伤。而且,我们习惯手机别有太多的凸起,以前有诺基亚还是什么牌子的摄影手机就是装了个可变长焦距,镜片的直径也有卡片机相当,投入市场可就是销量太低了。这种简单粗暴地将卡片机和手机结合的方式哪能满足高品位追求的广大用友呢?所以,现在又回归到小摄像头。经过对比,手机与单反只有这两处是不可能做到相同的,而且这两点其实也是一个问题,就是手机镜头不可能做到同样大,否则必然性能相同。那么问题来了,手机如何才能与单反性能接近呢?办法是没有,概念倒还有几个:

1:手机摄像头镜片加大直径,加长焦距不就可以了?但现在手机越越薄,不缩短就很不错了,直径加大焦距必定变长,很多手机镜头不得不让镜头略微凸起,但无论如何最多1厘米。于是这里推出新概念:采用反射镜将焦距拉长。如图:

反射镜长焦镜头

这两组反射镜画的是平面的,实际上应该是弧面的才可以实现精准聚焦。由于机身比较长,完全可以做到长焦距了,而镜片只能采用大而薄。

2:可以采用CRT阴极射线显像管的原理,逆向工程实现大画幅高分辨率合成图像。也就是说,还是采用小小摄像头,但摄像头是集成在一个装有偏转线圈的模块上的,我们采用人工模式摄影时,启动偏转线圈,让镜头按照程序所设定的路线,对被拍的景色进行逐行扫描。之前说过,针对于小范围来讲,手机摄像头跟单反效果无太大差异。现在通过逐行扫描,将一幅景色分割成了成千上万副高质量的小画面,先后分别通过同一个感光模块转换后暂存在图像处理器,再由图像处理器进行画面合成,出来就是一幅高清、有细节的单反级别照片了(以时间换空间)。这个原理 并不新鲜,在航天界许多远行的深空探测器配置的照相机就是这样分割拍摄然后再合成后发送给地球的,我们才能获得如此高清的星河等宇宙天体照片(不一定是直接拍可见光照片,也是转换而来的)

阴极射线显像管俯视图

这种方案可以实现单反甚至超越单反画质,但缺点还是合成的衔接处会影响画面锐利度。

3:采用复眼技术,近景远超单反(远景提升不大)

首先看蜻蜓的复眼是怎样的?就是一只眼睛包含成千上万颗小眼睛。这种组合式眼睛就相当于一个相对固定的CRT景物收集器。也就是说,CRT的扫描的每个点,蜻蜓都由由一颗微小的单眼来完成取景。原理也就是很简单了,但困难的是怎样将这么多小镜片集成到一颗1cm以内的模块上呢?答案是可以做到,但还没做到。为什么这样说呢?因为美国德州一家公司十多年前就发明一项科技,就是将1024x768颗微平面镜集成到了一英寸的集成块上了,叫做DMD,这种逐行扫描电可控的镜片被应用到DLP投影机上了(日本Plus公司发明的),使得超大的镭射刹那间变成可以放在手掌上的投影机了,所以说可以做到。

不能做到的是,这种复眼摄像头虽然在工业上有所采用,但用到的是红外光等设备,而不是民用镜头上,事实上,想将百万颗以上的凸透镜或凹透镜集成到一英寸的芯片上,目前没有先例,DMD产家这样的公司才有这个研发基础。

多目远焦手机

蜻蜓的复眼

复眼摄像手机

科技日新月异,手机创新从未停止过,今天做不到能想得到的时期,他日或许司空见惯,尤其是手机正在飞速迭代发展。而在这三种手机特别是复眼手机问世之前,多目手机(多摄像头)手机是很好的选择,将各种焦距段分工合作是个很好的想法,即使复眼手机新出来,仍然需要多个摄像来获得远焦。到时候,外出拍照就轻松得很多了。当然,那个时候单反厂家也会生产手机或者生产专业的复眼摄像头模块,毕竟领域更有优势。那个时候,旅行者就可以拥有一部强大的单反手机了。

原创。以上纯属个人观点,仅供娱乐或参考。

#拍照摄影#相机发烧

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