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手机拍照新体验：激光/相位/反差对焦全面解析
来源：作者：阿华责编：阿华
哪个手机拍照最好？这部手机拍照如何？相信这一问题，已经成为了大家衡量、选购一款智能手机的重要考虑之一。可能对于大部分人来说，我们并不需要单独购置一台单反、微单等数码相机，一部手机就完全可以满足我们定格美丽风景、记录身边发生的故事、秀自拍等的所有需要，而且不需要额外带另一部设备，不仅方便快捷、减轻了出行的负担，还能快速分享给别人。最后很重要的一点是，智能手机在经历了近年来的高速井喷式发展之后，整体的拍照体验以及成像画质都有了质的飞跃，部分机型堪比甚至已经超越了普通卡片式相机。但就个体来看，不同手机间的成像素质差异还是很大的，即便是在相同的硬件模组下。哪些因素决定了手机拍照的实际效果或者说体验呢？这可能要从手机拍照的整体流程说起，手机拍照需要我们先对准拍照场景、完成对焦、按动快门、光线通过镜头进入镜头模组、通过像素传感器转换成电流信号，之后由ISP芯片经过一定的后期算法处理后生成数字照片，最后进行存储并呈现给我们。上面的任何一个环节的优化和调整，都会对我们的实际拍照体验产生重大影响。在近年来的智能手机市场，我们也看到了诸多的优化和提升，例如更大光圈、增加滤光片的多片式镜头，OIS光学防抖模组，更大尺寸的像素传感器，更强的SoC运算以及ISP处理能力，强大的软件算法库，更快的eMMC 5.0、UFS 2.0存储等。由于各家能够拿到的上游硬件模组基本一致，因此对于它的优化和调校才是最考验厂商实力的地方，但较快的产品更新迭代速度，不允许厂商进行如此细致的优化，因此很多厂商都是拿到模组相应的公版调校软件后，在此基础上进行细微调整。而这些参数，会影响照片最终的画质效果、色彩风格、画面观感以及白平衡等。说到这里，其中两个极具代表性的机型就必须一提。其一是诺基亚的Lumia1020，拥有蔡司认证6片光学镜组以及1/1.5英寸、Pureview纯景技术4100万像素传感器的它，在镜头、CMOS方面无可匹敌，但性能较弱的ISP严重影响了它的整体拍照体验，拍照之后的处理时间过长，自动算法方面也不够完善，用户需要结合手动模式进行相应的补偿。限制了它在随手拍方面的发挥，但结合脚架、专业模式以及DNG无损格式后，它则完全具备了专业级的实力。另一个则是苹果的，在今年的一众旗舰机型中还在坚持800万像素的，恐怕也就iPhone6和iPhone6 Plus了，凭借在图像领域深厚的技术积累，以及对软硬件的全面掌控，苹果iPhone在自动算法上的优势非常明显，用户只需点击快门，剩下的都可以交给手机自动完成，成像一如既往的稳定。但它800万像素确实是有些偏低了，在社交网络以及1080P级别屏幕上裁切尚且够用，但面对日后的4K甚至5K屏就显得有些抓襟见肘了。在功能上也十分有限，虽然相继增加了手动调节曝光补偿等选项，但相比真正的手动模式，用户可控参数还是太少，很难满足更多消费者个性化的拍照选择。另外，在安卓手机阵营，像今年的三星S6也开始在自动算法上发力，自动模式下也有了很高的可用度。再结合高像素的解析力优势以及专业模式等丰富功能，大有挑战iPhone之势。在这种情况下，我们从各种渠道看到苹果今年要将像素数值提升到1200万像素级别，也就不足为奇了，苹果也确实到了应该改变的时候。硬件拼杀空间有限，厂商纷纷前移玩对焦，拍照体验做文章从去年开始，三星Galaxy S5、苹果iPhone6以及iPhone6 Plus都相继用上了相位对焦技术，大大缩短了对焦所需的时间，对于实际拍照体验提升显著。进入2015年之后，相位对焦技术更是迅速普及，甚至连599元的TCL ONO都用上了。除了相位对焦之外，我们还能在市面上看到采用其他对焦方式的手机，例如LG G4继续沿用的激光对焦。那么，问题就来了，究竟什么是反差对焦、相位对焦、激光对焦？它们之间各有什么优缺点？反差/相位/激光对焦全面解析•&反差对焦CDAF：这是目前大多数智能手机所使用的对焦方式，在这种对焦模式下，当我们对准被摄物体时，镜头模组内的马达便会驱动镜片从底部向顶部移动，在这个过程中，像素传感器将会对整个场景范围进行纵深方向上的全面检测，并持续记录对比度等反差数值。找出反差最大位置后，运动到顶部的镜片则会重新回到该位置，完成最终的对焦。反映在用户手机屏幕上时，则是由模糊到清晰再到模糊，最终清晰的“拉风箱”式的过程。反差对焦最大的缺点在于，相机需要对整个场景进行检测，耗费的时间比较长。另外，反差对焦也需要场景具备足够的对比度，如果面对纯色等反差不明显的场景，那么反差对焦的成功率也会大打折扣。•&相位对焦PDAF：相比于数码单反相机上的相位对焦，手机上的相位对焦则是直接将自动对焦传感器与像素传感器直接集成在一起，既从像素传感器上拿出左右相对的成对像素点，分别对场景中的物体进行进光量等信息的检测，通过比对左右两侧的相关值情况，便会迅速找出准确的对焦点，之后镜间马达便会一次性将镜片推动到相应位置完成对焦。▲图片引用自新摄影网。由于取消了之前的检测过程，且镜间马达需要移动的距离更短，对焦速度明显更快，在画面上也不再会有来回对焦的情况，对于拍摄视频而言，效果也会更加自然。不过，相位对焦也并不是十分完美，它对光线的要求就比较高，在弱光拍摄环境下，相位对焦就无能为力了。•&激光对焦LDAF：在智能手机中，LG最早在G3上首先使用了激光对焦技术，LDAF是通过后置摄像头旁边的红外激光传感器向被摄物体发射低功率激光，经过反射后被传感器接收，并计算出与被摄物体之间的距离。之后镜间马达便直接将镜片推到相应位置，完成对焦。和相位对焦一样，同样是一次完成。激光对焦技术对于微距、弱光环境以及反差不够明显的区域，效果显著，能够有效提高手机在这些情况下的对焦成功率，只是在对焦速度上，激光对焦比较一般。值得一提的是，在目前的智能手机中，相位对焦以及激光对焦技术都是与反差对焦同时存在的，也就是混合对焦。在相位对焦或激光对焦无法工作的场景下，或当我们用触控的方式直接选择对焦点的情况下，手机依然还是会使用反差方式进行对焦。不同对焦方式到底能给我们实际拍照体验带来多大改变？参数和功能只是一个方面，实际的拍照体验以及成像画质对我们而言更加重要。下面，我们以分别采用了相位对焦、激光对焦以及反差对焦的iPhone6、LG G4、努比亚Z9为例，来看看它们三者实际拍照体验以及成像画质上的差别。声明：为了方便对比，我们将LG G4的画面比例从默认的16:9改为了4:3，此时有效像素数量为1200万左右。而努比亚Z9在4:3模式下，像素会直接减少到800万像素，因此我们仅对Z9的画面进行了裁幅处理。•&对焦体验：在日间环境下，iPhone6凭借相位对焦，几乎在对准被摄体的同时就完成了对焦，视觉上甚至感觉不到对焦的过程。LG G4的激光对焦在此时表现也相当不错，只是需要略微的等待，准确度没有问题。努比亚Z9相比上一代Z7对焦速度更加迅猛有力，虽然采用了反差对焦，但速度还是相当不错，甚至要由于LG的G4。在日间成像方面，iPhone6与努比亚Z9的白平衡相对比较准确，LG G4稍稍有些偏红。就曝光控制来看，iPhone6更加侧重于对整体画面的把握，天空云层细节保留的较为充分，但减少的曝光，也使得暗部细节有所丢失；LG G4则相对比较均衡，对暗部细节也有一定的照顾；努比亚Z9是三者中画面最亮的，宽容度很高，但细节上有轻微的过曝。色彩上对于人眼比较敏感的绿色和蓝色也有一定的突出。就细节解析力来看，800万像素的iPhone6完全输给了其余两者，1200万像素LG G4在细节解析力上甚至还要稍稍胜过1600万像素的努比亚Z9，画面锐度也是三者之中最好的。以上拍照速度单位为s（秒），均为打开相机应用，完成对焦，拍摄并保存照片所用的时间。这里并没有努比亚Z9的数据，我们找来了同样采用反差对焦的iPhone5s来作为参考，就实际体验来看，努比亚Z9的HDR拍照明显要慢于LG G4。在HDR拍照方面，iPhone6对暗部和亮部的处理都非常自然，暗部细节得到了很好的加强。LG G4的表现同样非常不错，高亮部分压制后，天空细节也有了更好的体现，只是存储速度上有些偏慢。努比亚Z9的HDR明显偏“假”，画面看上去很不自然，后处理速度也是三者中最慢的。• 对焦体验：为了拍摄微距照片，我们往往需要手动点击屏幕进行对焦，此时三者采用的都是传统的反差对焦方式，iPhone6和LG G4此时对焦速度大大放慢，但准确性都不错。努比亚Z9的对焦速度比较迅捷，实际对焦有一定的失败几率，但迅捷的速度给人的感受还是相当不错。微距拍摄方面，iPhone6、LG G4、努比亚Z9三者的光圈值分别是F2.2、F1.8和F2.0，更大的光圈意味着可以带来更加漂亮的浅景深虚化效果，最后一幅图片，很好的展示了三者之间虚化能力上的差异。从实拍样张上来看，iPhone6的色彩非常浓郁，LG G4则在此场景下出现了比较大幅度的过曝现象，画面的饱和度有些欠缺，这使得花朵看上去有些偏白。努比亚Z9突出蓝色、绿色的色彩表现，使得花朵呈现出了一定的紫色，稍稍有些失真。在逆光场景下，iPhone6的表现非常不错，在未开启HDR的情况下，对于亮部和暗部细节都有比较好的照顾，画面宽容度很高。而LG G4和努比亚Z9都对亮部进行了更多的照顾，暗部细节都有不同程度的丢失。• 在这个场景下，iPhone6的相位对焦就不起作用了，只能通过反差方式进行对焦，而此时的LG G4则依然可以使用激光对焦，速度也要超过iPhone6。对于夜间成像，这里很有必要贴一下三者的曝光时间、ISO感光度数值，、LG G4、努比亚Z9三者的曝光组合分别为（F2.2、1/15秒、ISO-320）、（F1.8、1/9秒、ISO-550）以及（F2.0、1/15秒、ISO-1200）。就当时的场景来说，iPhone6画面虽然偏暗，但还原确实比较准确的，当时天色确实没有那么明亮。从三者的曝光组合设定来看，iPhone6的ISO感光度是最低的，但依然保持了和努比亚Z9一样的1/15秒曝光时间，在这样的快门速度下，我们只要稍稍屏住呼吸，便可很好的稳定快门，手持情况下也可进行拍摄。但有OIS光学防抖的努比亚Z9，在此时竟然大幅升高ISO至1200，画面的噪点非常明显。LG G4画面有些太亮了，确实我们可以通过这样的设定拍出整个夜景的细节，细节解析力和噪点控制也都非常出色，但这样的画面似乎有些丢失了夜色应有的味道。另外，G4将快门速度压低到1/9秒，还是要格外注意手抖的问题。上面这个场景三者就只能通过反差方式进行对焦了，和前一组场景问题一致，LG G4凭借大光圈以及更慢的曝光时间，拍出了三者中最亮的画面，但较慢的快门速度使得移动的车辆都有了一定的拖影。但细节解析力，的确是三者中最强的，而且这还是1200万像素模式。iPhone6画面有些偏暗，暗部细节丢失很多，细节解析力较差。努比亚Z9整体表现不错，放大后细节有轻微的涂抹。不过，努比亚Z9和LG G4都有手动模式（努比亚Z9叫做专业模式），可以轻松的通过降低ISO、提高快门速度来减少进光量，使其达到我们想要的画面效果。例如我们对过曝的LG G4进行调整后，就拍出了下面这张照片。没有专业模式的iPhone6就比较尴尬了，只能依靠第三方软件稍加弥补。专业模式或者叫做手动模式，不仅仅是非要上三脚架才能发挥它的作用，在日常随手拍，同样可以通过参数的调节，拍出符合我们期望的照片，也能一定程度上克服原生相机自动设定的不足。微信搜索“IT之家”关注抢6s大礼！下载IT之家客户端（）也可参与评论抽楼层大奖！
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