智能手機的功能越來越完善，如果一定要說還有需要進步的地方，除了電池續(xù)航以外，用戶最期待進步的就是拍照了。雖然智能手機拍照效果近幾年也取得了巨大的進步，但是與用戶對拍照效果無上限的追求相比，還存在進步的空間，這點從手機廠商在拍照方面的努力也能看出來：最開始是像素升級，后來由單攝升級到兩三年前的雙攝。

據(jù)外媒報道，LG下一款手機V40將配備5個攝像頭，前置2個后置3個。不只是LG，早在今年4月，華為就發(fā)布了P20系列，從主流雙攝提升到了三攝。手機的攝像頭是越來越多了，拍攝效果真的會越來越好嗎?今天與非網(wǎng)小編就帶大家走進攝像頭，討論一下這個問題。

手機攝像頭的結(jié)構(gòu)和原理

手機攝像頭組成結(jié)構(gòu)

手機攝像頭主要由以下幾個部分組成：PCB板、DSP(CCD用)、傳感器(SENSOR)、固定器(HOLDER)、鏡頭(LENS ASS′Y)。其中鏡頭(LENS ASS′Y)， DSP(C，CD用)，傳感器(SENSOR)是最重要的三個部分。

手機攝像頭的成像原理

物方光線進入系統(tǒng)，經(jīng)過鏡頭，到達圖像傳感器，光子打到傳感器上產(chǎn)生可移動電荷，這是內(nèi)光電效應，可移動電荷匯集形成電信號，由于處理器無法識別電荷信號，需要把電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，對于圖像傳感器是cmos的系統(tǒng)不需要外加模數(shù)轉(zhuǎn)換器，而對于以ccd作為圖像傳感器的系統(tǒng)需要A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，電荷信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過放大電路進入微處理器，數(shù)字信號經(jīng)過DSP數(shù)字信號處理芯片經(jīng)過存儲處理后，傳輸?shù)狡聊恍纬珊臀镆粯拥膱D像。

影響手機攝像頭性能的一些關(guān)鍵因素

像素

通常所說的“XXX萬像素”實際是指相機的分辨率，其數(shù)值大小主要由相機傳感器中的像素點(即最小感光單位)數(shù)量決定，例如500萬像素就意味著傳感器中有500萬個像素點，和手機屏幕中的像素數(shù)量決定屏幕是720p或1080p分辨率是一個道理。

像素決定照片質(zhì)量?

通常會以為相機像素越高，拍的照片就越清晰，實際上。相機的像素唯一能決定的是其所拍圖片的分辨率，而圖片的分辨率越高，只代表了圖片的尺寸越大，并不能說明圖片越清晰。

高像素的優(yōu)勢在哪里呢?

更高像素的相機所拍圖片的尺寸更大，假如我們想把樣張打印出來，以常規(guī)的300像素/英寸的打印標準來計算，1300萬像素相機所拍的4208×3120像素樣張，可打印17英寸照片，而800萬像素相機的3200×2400像素樣張，打印超過13英寸的照片就開始模糊了。很顯然1300萬像素相機樣張可打印的尺寸更大。

傳感器

既然像素不是決定圖片質(zhì)量的關(guān)鍵因素，那么誰才是呢?答案是傳感器。

相機傳感器主要分兩種：CCD和CMOS。CCD傳感器雖然成像質(zhì)量好，但是成本較高，并不適用于手機，而CMOS傳感器憑借著較低的功耗和價格以及優(yōu)異的影像品質(zhì)，在手機領(lǐng)域應用最為廣泛。

CMOS傳感器又分為背照式和堆棧式兩種，二者系出同門，技術(shù)最早都由索尼研發(fā)，索尼背照式傳感器品牌名為“Exmor R”，堆棧式傳感器為“Exmor RS”。

相對來說，傳感器尺寸越大，感光性能越好，捕捉的光子(圖形信號)越多，信噪比越低，成像效果自然也越出色，然而更大的傳感器卻會導致手機的體積、重量、成本增加。

背照式傳感器的出現(xiàn)，有效的解決了這個問題，在相同尺寸下，它使傳感器感光能力提升了100%，有效地改善了在弱光環(huán)境下的成像質(zhì)量。

鏡頭

鏡頭是將拍攝景物在傳感器上成像的器件，相當于相機的“眼睛”，通常由由幾片透鏡組成，光線信號通過時，鏡片們會層層過濾雜光(紅外線等)，所以，鏡頭片數(shù)越多，成像就越真實。

光圈

光圈由鏡頭中幾片極薄的金屬片組成，可以通過改變光圈孔的大小控制進入鏡頭到達傳感器的光線量。光圈的值通常用f/2.2、f/2.4來表示，數(shù)字越小，光圈就越大，兩者成反比例關(guān)系。

它的工作原理是，光圈開得越大，通過鏡頭到達傳感器的光線就越多，成像畫面就越明亮，反之畫面就越暗。因此，在夜拍或暗光環(huán)境下，大光圈的成像優(yōu)勢就更明顯。

除了控制通光量，光圈還具有控制景深的功能。生活中，我們時常會看到背景虛化效果很強的照片，不僅突出了拍攝焦點，還具有很唯美的藝術(shù)感，而這就是所謂的景深。光圈開的越大，景深越小，背景虛化效果就更明顯。

手機廠商的噱頭知多少?

關(guān)于后置攝像頭

通過上面的介紹，我們已經(jīng)知道，拍照好壞，不僅僅取決于像素多少，還取決于傳感器感光面積等(為了便于解釋，這里用單像素尺寸面積代替)各項硬件參數(shù)和軟件優(yōu)化(比如軟件算法支持)等多個方面。這幾年蘋果華為三星的旗艦手機主攝像頭都是1200萬像素，大街上的某些大廠用到了2000萬像素，拍照水平反而不占優(yōu)勢的原因就在這里。

這涉及三個主要的因素：像素數(shù)量、單像素面積、軟件算法。

說得通俗一點，像素數(shù)量 X 單像素面積 = 實際感光面積。感光面積越大，拍照越清晰。

打個比方這樣(數(shù)字僅做參考，不代表任何廠商參數(shù))：

一個1200萬像素的攝像頭，單像素尺寸是1.25μm，那么其感光面積=1.25*1.25*1200萬=1875萬平方微米

一個2000萬像素的攝像頭，單像素尺寸是0.9μm，那么其感光面積=0.9*0.9*2000萬=1620萬平方微米

也就是說，前者1200萬像素的手機比后者2000萬像素手機的感光面積還要大，這樣一來，蘋果華為三星的1200萬像素拍照水平，不比某些廠商的2000萬像素差，就不難解釋了。

再說自拍

自拍是區(qū)別于正常拍照的。這個主要取決于各個廠商的算法差異，有的傾向于美白，有的傾向于真實，有的傾向于唯美......反正是各不相同。這類算法，技術(shù)難度比普通拍照簡單得多，比較容易實現(xiàn)。

自拍800萬像素足夠，如果是大像素，400萬像素也能達到非常好的效果。

至于那些2000萬像素自拍，就是瞎胡鬧，通過“美顏、磨皮”之后，就算是100000000萬像素也還是一樣的效果，純粹就是噱頭。

再就是軟件算法。這是廠家的核心技術(shù)，一般不會對外的，比如現(xiàn)在的雙攝算法，其實就掌握在少數(shù)三兩家廠商手中。某些廠家跟風盲目上雙攝，卻沒有核心技術(shù)，又不舍得花錢去買，出現(xiàn)R11那種“假雙攝”的也就不足為怪了。

手機多攝像頭靠譜兒嗎?

目前手機后置雙攝已經(jīng)普及，主要有兩種方案：一種是廣角鏡頭+長焦鏡頭方案，這種方案的側(cè)重點在于光學變焦，通過在兩顆不同焦距的鏡頭之間切換，來實現(xiàn)(通常是)2倍光學變焦;另一種方案是彩色鏡頭+黑白鏡頭，通過彩色鏡頭記錄整體畫面，黑白鏡頭記錄畫面細節(jié)及增加曝光量，這種方案的側(cè)重點是提升畫面細節(jié)及暗光環(huán)境成像效果。通過雙攝，這兩種方案都能能帶來“人像模式(背景虛化效果)”。

不可否認的是，多攝像頭確實給我們帶來了很多手機單攝像頭無法實現(xiàn)的功能：大光圈的淺景深虛化效果、更加多樣化的拍攝環(huán)境適應。

理論上說，想要手機拍攝擅長哪個方面，就在手機上加一顆專門用于這個方面拍攝的攝像頭，專職化利用，這樣就能滿足用戶對手機拍攝更加專業(yè)化的需求。所以，在手機上看到更多鏡頭的可能性也不是完全沒有。

多后置攝像頭的趨勢還是值得一觀的，不僅僅是這些系統(tǒng)能提供更精細的圖像和更廣泛的攝影范圍，同時智能手機攝像頭軟件可以根據(jù)你拍攝的環(huán)境快速且智能地優(yōu)化照片設(shè)置，無論是低光、廣角、遠處的場景，還是近距離拍攝一個人。這樣的手機可以根據(jù)需要同時使用兩個攝像頭，而不需要用戶去切換不同的模式或者調(diào)整復雜的相機設(shè)置菜單。這并不是說，這些手機不提供這樣的設(shè)置：iPhone的肖像模式能夠被啟用來自拍和拍攝肖像，突出拍攝對象的臉，而不是她的背景環(huán)境。P20 Pro也有一個夜間模式，給你提供長達6秒鐘的曝光時間來拍照，從而免去三腳架的需要。

當然，也需要注意的是，不論多攝像頭拍照效果如何，這種比拼硬件的做法本身就不太適合手機行業(yè)，越來越多的鏡頭，越來越高的價格，最終買單的還是消費者。而且現(xiàn)在的智能手機本身性能過剩，繼續(xù)進行這些沒有意義的比拼顯得有些雞肋。