難怪純相機市場只能萎縮,歷經過五次演化手機影像大戰改變了什麼

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 09 日 8:30 | 分類 手機 , 鏡頭 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


幾天前 StudioBinder 上傳解析《300 壯士:斯巴達的逆襲》溫泉關戰役,鏡頭變焦和剪輯手法的影片。如「芭蕾舞舒展自然的鏡頭」,影片開頭就把氣氛推向高潮,加上配樂,展示斯巴達 300 壯士的戰鬥力。

這長鏡頭變化複雜,包括多次變速和變焦。設計分鏡時,導演查克·史奈德(Zack Snyder)原本打算用「瘋馬」鏡頭完成複雜的想法。

(Source:StudioBinder

瘋馬鏡頭(Crazy Horse Shot)源自 1996 年《瘋馬》(Crazy Horse)電影,使用分光鏡分割畫面,兩台攝影機同時拍攝,後製合成。但《300壯士:斯巴達的逆襲》這鏡頭,「瘋馬」鏡頭會偶爾失焦,難以快速調整。

受此啟發,史奈德使用 3 台 Arriflex 435 ES 攝影機,為了畫面後期快速變焦變速,三台攝影機分別使用 21mm、50mm 和 100mm 焦距鏡頭,並採用 100fps 幀率拍攝。後製軟體合成時,使用自由變速完成僅十幾秒卻深入人心的鏡頭。

無論「瘋馬」鏡頭或史奈德三機拍攝,幾乎與現在智慧手機多鏡頭系統有異曲同工之妙。不過手機多鏡聯拍不用那麼麻煩,隨著晶片演算法提升,多鏡頭拍攝也變「傻瓜」了。

把鏡頭搬上手機,到現在演算攝影時代,也才過去 20 年,競爭已愈發猛烈。

手機影像開啟第五波「內戰」

第一波,畫素。

「畫素」概念深入人心,很多人誇照片好看時,常會說「畫素好高」。無論傳統相機還是手機鏡頭,堆畫素一直是最先行。從幾十萬畫素,幾年間飆升到億級。不過也遵循邊際效應,畫素提高,儲存、光電轉化等都會給系統帶來過大壓力。

即使智慧手機「四拜耳」(Quad Bayer)感測器設計支援四合一畫素後,智慧手機畫素停在 1 億。

第二波,鏡頭數量。

多鏡頭系統最大優勢是什麼?當然是更廣鏡頭變焦範圍,能拍到更多場景和題材。雖然手機多鏡頭系統所謂的變焦,與傳統鏡頭變焦差別不小。但經裁切、光學數位變焦等「接力」後,日常體驗更一致。

雙鏡頭、三鏡頭、四鏡頭至現在五鏡頭,除了變焦,也引入不少特色鏡頭,如黑白、微距甚至顯微鏡等,也算加入許多趣味玩法。不過現在手機影像開始朝演算法發展後,多鏡頭系統也穩定停在三鏡頭或四鏡頭,也算平衡鏡頭數量與實用性的結果。

第三波,感測器尺寸。

與畫素類似,感測器尺寸也是傳統相機廠商角力的大屬性。感測器尺寸越大,暗光環境更容易獲得乾淨的照片及更佳虛化效果。

iPhone 4 感測器尺寸約 1/3.2 吋,現在智慧手機幾乎無限接近 1 吋。單從硬體說,現在手機照片乾淨度和虛化大幅提升,只是也能透過「演算法」配合較小感測器達成。強堆感測器尺寸已不是主流。

第四波,演算攝影。

「演算攝影」最早應該出現在 Google 的 Pixel 手機,夢幻單鏡頭便能與許多多鏡頭系統打成平手。隨著智慧手機 SoC 演算法更強,以及 AI、ISP 等模組性能崛起,成熟有效的演算法很容易彌補硬體不足,或配合舊硬體也有進步。

▲ Pixel Night Sight 效果。(Source:Google)

夜景、人像、AI 風格化等功能,此時智慧手機也主打特色功能。由於演算法相差不大,影像「個性化」表達和獨特功能面,智慧手機也難以擺脫「同質化」。

第五波,自定義 ISP。

為了獨特性、個性化,廠商瞄準自定義 ISP。現在有自定義 ISP 的產品還不多,仍處於起步階段,但成效十分明顯。無論照片風格化還是獨特功能(夜視),甚至「可見可得」都比未搭載獨立 ISP 的產品有「一眼」差距。

自定義 ISP 配合自家演算法,也不易被 SoC 相同 ISP 性能限制,徹底打開格局。從硬體到演算法,再到自研晶片,手機影像也從傳統影像跟隨者變成行動影像創造者,是量變到質變的過程。

演進了五波,改變了什麼?

回到產品,手機影像急速發展的 20 年,問題依然是經典的「拍得到」和「拍得好」。高畫素造成「清晰」,多鏡頭系統解決「拍得到」,大感光元件、演算攝影及自研 ISP 則兼顧拍到和拍好。

從發展趨勢看,則是從不計美感拍到,即使照片有噪點、偽色、偏色,一直到拍到前提下獲得更「美」的結果。透過演算攝影多張合成,AI 辨識景色風格化調色解決硬體缺陷,提高手機拍照上限。

「美感」其實更偏主觀感受,很難量化,但手機廠商依然想由 AI 演算法定義好看與否。聯合傳統有特色的影像品牌便是通行方法,徠卡「德味」,蔡司「油潤」,哈蘇「色彩」統統出現,試圖讓用戶更簡單讓照片美美呈現。

除此之外,關於「影調」,現在演算法也更成熟,拍夜晚並非簡單提高亮度,紅花綠葉也不再「瘋狂」上色,演算法更彈性。自定義 ISP 則擴大上述影調微調,拉近普通人與「攝影」的距離。

從最開始拍得到到拍得好,再到現在簡單呈現「專業級」影調美感,甚至 AI 輔助構圖,均把手機影像提升一個等級。當傳統相機還在追求畫素、大感光元件和專業化參數時,智慧手機廠商已開始拉低攝影門檻,對普通人「佈道」。

為什麼很有必要?

有兩個觀點。傳統相機廠商在畫素提升同時,感測器整體數據吞吐量也大幅提升。

連拍速度更快時,也帶來規格更高的影像性能。但並非適用所有用戶。很多人會認為所謂 8K、6K 影片並非自己所需,廠商應更關注「靜態」。

另一個則是手機攝影,認為手機影像內捲嚴重,但自己的需求只是掃碼和拍 PPT,不想追求色彩、光影、影調,廠商方法過於「溢出」。

但實際上,這兩種想法有些片面。傳統影像視訊性能的提升,也是感測器性能發展的必然過程。更快的連拍速度、更高的畫素以及更好的自動對焦其實是與影像性能相輔相成,均是感測器高速化帶來的優勢。

手機影像的發展,除了傳統的「攝影」領域外,對於掃描QR code、拍 PPT 也有助力。

掃描QR code其實就是一個典型的 AI 辨識演算法加持的過程,現在鏡頭能夠快速辨識QR code,並經由「混合變焦」鎖定,再配合一定的演算法進行降噪辨識。如此一套下來,讓掃碼的過程更快更準,無需來回走動或補光。

拍 PPT 同理,但手機廠商們在原生鏡頭內也設置了「拍攝文件」的功能,當 AI 辨識出文字或者 PPT 後,會開啟校正和辨識,還可以辨識純文字為電子版。

另外,對於影像的追求,也讓用戶對於科技進步有更明顯的感知,記錄性能更強。對於廠商來說,影像也是個更方便的宣傳點。最典型的例子就是,華為與徠卡的合作,昇華為產品影像性能、品味的同時,也一舉奠定華為產品成為高端市場「第一梯隊」。

隨 4G、5G 時代的來臨,引發了行動網路的熱潮,人們也更願意使用靜態、動態的影像去記錄或者分享。而智慧手機做為主要的網路流量入口,更好的影像性能已然是智慧手機發展上的必然需求。只有帶出去的相機才是好相機,雖然最開始是一則調侃,但目前而言,智慧手機是很多人帶出去的那部「相機」。

它原本就是人們適合的記錄工具,雖然為了更好的影像性能,手機背後的影像模組越來越龐大,重量也隨之提升,但這些規格為日常使用帶來了極大便利,甚至也帶來了更高層次的創作能力。持續不斷地影像大戰,讓手機影像的下限依然是隨手記錄,但上限卻不斷地提升,它很有必要。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Unsplash