这项技术到底有多牛,才能让谷歌单摄拍照碾压苹果三星双摄?

摘要: 神奇而强大的 Dual Pixel 技术,你知道是怎么回事么?

11-08 03:38 首页 雷科技


今天的主角依然是这款手机:谷歌的杀手锏, Google Pixel 2


谷歌的 Pixel 2 凭借着强大的拍照实力问鼎 DxOMark 总分第一,这也超出了很多人的意料。谷歌 Pixel 2 能有如此大的进步, Dual Pixel(DP) 技术可以说是功不可没。


尽管 Dual Pixel 对焦技术在 2016 年就已经在三星 Galaxy S7 系列手机上被应用,只不过 Pixel 2 是更这项技术的实力发掘到了极致,才让 Pixel 2 的整体拍照水平有了显著的提高。


也就是说,谷歌玩 Dual Pixel 技术玩得要更加溜。到底这把“屠龙刀”都牛逼在哪呢? Pixel 2 上的 Dual Pixel 技术又有哪些升级呢


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初见:三星 S7 上的杀手锏


Dual Pixel 技术是伴随着三星 Galaxy S7 系列的面世,首次来到大家的视线中。这也是 Dual Pixel 技术在手机上的首次亮相,而且第一次出马就让三星 S7 的对焦速度提升到无人能及的高度。


而在相机届,也有一项名为 Dual Pixel 的技术。这项由佳能研发的对焦技术,只出现在佳能生产的部分单反、无反相机中。


不过三星 S7 上的 Dual Pixel 对焦技术是由索尼研发的,因此和佳能相机上的 Dual Pixel 并不是同一个东西(尽管原理几乎都相同)。


Dual Pixel 技术最开始存在的意义是大幅度提高手机相机的对焦时间,而且还能在很大程度上忽略场景光线对对焦速度的影响。无论在任何场景下,手机相机都能以极快的速度快速合焦。


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划分:使用 DP 技术的传感器有哪些?


鉴于市面上使用双核对焦技术的流派非常多,但是我们在这里你只讨论 Pixel 2 上的 DP 技术,所以我们下文分析的重点只针对 IMX 260 、 IMX 333 、 IMX 362 、 ISOCELL S5K2L9 等传感器上的 Dual Pixel 技术。


同时, OPPO R9s 和 iPhone 7 Plus 上使用的也是“双核对焦”,但是和我们探讨的 Dual Pixel 技术并不是一个东西,所以不在讨论范围之列。


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原理: DP 技术原理是什么?


Dual Pixel 技术的中文全称为“全像素双核对焦”,这里的“双核”指的是什么呢?


其实 DP 技术就是将一个单位像素从中间切开,这两个 0.5 的像素可以同时作为对焦点使用。


而 Dual Pixel 对焦技术本质上还是相对对焦技术,不过普通的相位对焦技术,在一块传感器上只有零星几个对焦点,而 DP 传感器上,则有每个完整像素点都是对焦点。


在对焦点数量的巨大优势下,可以用非常快的速度完成相位对焦的对焦检测,因此对焦的速度和成功率也大幅度提升。


另外, OPPO R9s 上的“双核对焦”其实也是将一个像素点切开成两个来对焦,在对焦的速度上和DP是相差无几的。唯一的不同是,“双核对焦”那 0.5 个像素点只能用来对焦,而 DP 上的像素点,既能用来对焦,也能用来成像,因此画质会更好些。


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单摄模拟双摄景深


单镜头,但是能模拟出双镜头才能呈现的焦外虚化效果,这是 Pixel 2 的首创。


即使三星这么多代手机都在用 DP 技术(三星 S7 、三星 S7E 、三星 Note 7 、三星 Note FE、三星 S8 、三星 S8+ 、三星 Note 8 和一些中端机型),但是一直以来都只将 Dual Pixel 技术用来对焦,并没有在其他领域挖掘 Dual Pixel 技术的潜能。


这里需要提及的是,双摄机型(代表:iPhone 8 Plus 、三星Note 8)中,都是靠另一个摄像头来记录景深信息,主摄像头负责成像,到最后用两个摄像头的照片合成出一张带有景深虚化的照片来。

(iPhone双摄手机上的景深模拟)


Dual Pixel 将一个子像素切分成两个,而这两个 0.5 像素都是能够记录景深信息,而最后的照片是由两个 0.5 像素合成得来的。其实在这里或许还需要科普“景深”这一概念,只不过这不是摄影知识科普文,所以就不细说了。


你只要需要知道,由于 Dual Pixel 双像素中的 0.5 个子像素是可以记录景深信息,因此在合成的时候就可以将照片中除了被摄主体意外的部分(焦外)用虚化来表现,因此用单摄像头也可以模拟类似双摄像头人像模式的虚化效果。


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手机相机玩多点对焦


这个玩法是出现在努比亚 Z17s 上,官方宣称 Z17s 在拍照的时候可以手动选择25点对焦点中任意一个或者几个,来提升拍照体验。


那么为什么 Z17s 可以用上多点对焦(群组对焦)呢?多点对焦在稍微专业的相机中是很平常的事情,而且在顶级单反上有多达 153 个相位对焦点可供分组选择。


其实所有支持 DP 技术的手机,都是可以选择对焦点的。上文也已经说过了,因为 Dual Pixel 技术下,整个传感器都可以用来对焦,因此理论上整个传感器都覆盖了对焦点。


如果是不支持DP的手机,那么手机传感器上的相位对焦点是固定的,自然也就无法选中多个对焦点对物体进行对焦。


不过努比亚 Z17s 上的这张演示图,有着非常大的常识性错误。这一筒彩色铅笔中,每一支铅笔都不在一个焦平面上。即使相机采用了多点对焦的技术,但是也不可能将不同焦平面上的物体全都对上焦。


多点对焦的意义在于,在被摄主体面积比较大的时候,能用利用多个对焦点对被摄物体进行对焦,提高对焦的准确性。


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手机对焦技术的天花板


在对焦速度层面,可以说 Dual Pixel 技术就是行业内的天花板。哪怕三星 S7 上市到现在,依然是市面上对焦速度最快的手机之一。


而且Dual Pixel技术还具备非常惊人的潜力,多点对焦这个卖点的出现,单摄模拟焦外虚化的卖点,这些都是Dual Pixel技术带来的意外之喜。


但是好马配好鞍,不是说只要手机用上了带有 DP 技术的传感器,就保底牛逼了。好的技术固然重要,但是也得看驾驭这项技术的厂商的水平如何。


同样是用了 Dual Pixel 技术,试问有多少家厂商的产品,在对焦速度上可以媲美三星/谷歌?


为了这么多用 Dual Pixel 技术的厂商,只有谷歌玩出了单摄模拟双摄虚化?


技术拼到最后,还是看厂商的软件实力。三星有足够的实力将 Dual Pixel 技术的对焦性能优化到世界第一,而谷歌也有深厚的软件开发实力,才能挖掘出 Dual Pixel 技术的更多潜能。


下一台手机,买一个支持 Dual Pixel 的手机吧!


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