【IT168 評測】15年中國手機(jī)市場千元機(jī)大行其道，這句話已經(jīng)被我們說爛了，但我們還是要提及的就是千元機(jī)不僅性能足以勝任日常使用，就連按壓式指紋識別、金屬機(jī)身設(shè)計等等之前只有旗艦機(jī)專屬的元素都已經(jīng)下放到了千元機(jī)身上。千元機(jī)的走俏是不是就代表了旗艦機(jī)型的沒落呢?答案顯然是否定的，中國手機(jī)市場目前呈現(xiàn)兩極分化日益嚴(yán)重的格局，3000元甚至4000元以上的旗艦機(jī)型被越來越多的人接受，究其原因拍照效果好是其中一個重要因素。例如拍照、用戶體驗(yàn)、工業(yè)設(shè)計等元素本身成本較高無法下放到千元機(jī)市場。

說到拍照，究竟是什么決定了智能手機(jī)拍照效果呢?前兩年消費(fèi)者會認(rèn)為像素數(shù)值就是拍照效果好壞的直觀指標(biāo)，這一觀點(diǎn)顯然有一定片面性。隨著消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)市場上充斥著很多高像素低畫質(zhì)的產(chǎn)品后，究竟什么決定手機(jī)拍照效果的問題又有了新的答案：鏡頭。索尼鏡頭、IMX2XX、藍(lán)寶石玻璃鏡面、6P模組等專業(yè)名詞出現(xiàn)在了各大手機(jī)廠商的發(fā)布會上。但是好鏡頭能夠與好照片畫上等號么?其實(shí)智能手機(jī)拍照和專業(yè)相機(jī)拍照一樣，簡單來說決定性因素在于：感光元件、鏡頭模組、處理器、算法。也就是說出了我們前面說到的鏡頭等硬件之外，處理器、算法也是決定能否拍出好照片的重要因素。

處理器能決定拍照水平?這個說法可能大家還比較陌生。舉幾個簡單的例子，HTC One M系列的雙攝像頭其實(shí)就是HTC和Qualcomm工程師共同合作優(yōu)化的產(chǎn)物。而LG G3的激光對焦功能也是驍龍?zhí)幚砥鱅SP硬件支持功能。其實(shí)很多手機(jī)廠商在發(fā)布會上講到的酷炫拍照玩法都需要處理器在背后默默的支持。作為Qualcomm16年的旗艦產(chǎn)品，驍龍820基本已經(jīng)確定16年多款旗艦手機(jī)均搭載該SoC芯片。今天我們就以這款處理器為例，展望一下16年智能手機(jī)拍照發(fā)展的方向，也歡迎大家留言討論現(xiàn)在手機(jī)拍照哪個方面最令你失望。

多攝像頭潛力巨大，光學(xué)防抖功能或逐漸普及

之前有傳聞稱iPhone 7將搭載后置雙攝像頭的配置，而市面上包括奇酷手機(jī)、榮耀6 Plus等手機(jī)已經(jīng)開始使用雙攝像頭。但縱觀現(xiàn)有多攝像頭手機(jī)，主打功能基本聚焦在先拍照后對焦，并且最終效果并不十分理想。以榮耀6 Plus為例，榮耀總裁趙明表示實(shí)際目前雙攝像頭的性能榮耀6plus目前只釋放了不到20%，前期給大家大光圈效果、超級夜景模式，后續(xù)軟件版本將釋放更多驚喜。結(jié)合前面我們說的iPhone 7即將搭載雙攝像頭，16年雙攝像頭手機(jī)將在那幾個方面有所突破呢?

▲雙攝像頭或解決手機(jī)光學(xué)變焦難題

光學(xué)變焦：其實(shí)光學(xué)變焦對于單反相機(jī)、卡片機(jī)來說是一個再基礎(chǔ)不過的功能。但受限于機(jī)身尺寸影響，智能手機(jī)想要將光學(xué)變焦功能加入其中只有犧牲機(jī)身厚度，這顯然和手機(jī)便攜的特性背道而馳。但雙攝像頭的加入能夠巧妙的解決這一問題。例如Corephotonics公司之前曾經(jīng)宣稱通過兩款不同模組的鏡頭組(一枚廣角鏡頭、一枚微距鏡頭)實(shí)現(xiàn)在不增加鏡頭厚度同時的3倍光學(xué)變焦。而Corephotonics也是HTC雙攝像頭背后的功臣之一。

▲Spectra ISP新特性

驍龍820處理器內(nèi)置的Spectra ISP也是業(yè)內(nèi)首款原生支持三攝像頭同時拍照同時處理的圖像處理引擎。也就是說手機(jī)廠商無需在過多的自主開發(fā)就可以搭載雙攝像頭。其實(shí)這項(xiàng)功能之前已經(jīng)在驍龍810/808上有所體現(xiàn)，這也是為何奇酷手機(jī)、酷派鉑頓能搭載雙攝像頭的重要原因。

快速對焦將成為標(biāo)配

越來越多人喜歡用智能手機(jī)拍照，甚至一些專業(yè)攝影師也開始使用手機(jī)創(chuàng)作。究其原因主要因?yàn)槭謾C(jī)適合隨手一拍，無需繁雜的設(shè)置。而快速對焦則是保證手機(jī)簡單拍照體驗(yàn)的一個重要因素。而隨著相位對焦、反差對焦、激光對焦等名詞在15年手機(jī)廠商發(fā)布會上大行其道，消費(fèi)者也開始對于智能手機(jī)對焦方式產(chǎn)生濃厚的興趣。

所謂反差式對焦原理為：隨機(jī)移動鏡片模組，當(dāng)畫面從模糊到清晰再到模糊時，畫面的對比度也會有一個升高再降低的過程，當(dāng)ISP識別出對比度從最高點(diǎn)開始下降時，驅(qū)動鏡頭模組返回對比度最高的狀態(tài)，從而完成對焦。而相位對焦則是通過在傳感器上加入光線感應(yīng)像素，直接感知對焦物體光量，從而直接對焦到準(zhǔn)確位置。雖然速度更快，但從原理中我們也能發(fā)現(xiàn)相位對焦的缺點(diǎn)：在弱光環(huán)境下很難區(qū)分對焦物體和非對焦物體的光量導(dǎo)致對焦困難。所以即使是目前采用了相位對焦的蘋果、華為等產(chǎn)品也采用了相位對焦+反差對焦的雙重對焦方式保證對焦的快速和準(zhǔn)確。

而激光輔助對焦的原理也非常簡單。激光發(fā)射器當(dāng)攝像頭開啟時就會不間斷的發(fā)射紅外激光，而接收器則負(fù)責(zé)接收紅外激光遇到物體反射回來的光線，通過計算測得距離實(shí)現(xiàn)快速對焦。原理非常簡單，并且其實(shí)激光對焦已經(jīng)應(yīng)用多年，包括測距望遠(yuǎn)鏡，激光測距儀等設(shè)備已經(jīng)民用。而激光對焦在相機(jī)中的應(yīng)用也已經(jīng)有一段歷史了，2001年推出的索尼F707就已經(jīng)搭載了全息激光對焦輔助系統(tǒng)，但由于激光發(fā)射器功率過大，容易對拍攝人物的眼睛造成傷害而最終沒能在后續(xù)產(chǎn)品上繼續(xù)沿用。同樣通過原理，激光對焦的缺點(diǎn)也顯而易見：距離。激光發(fā)射器的功率直接影響激光對焦能夠工作的距離。像現(xiàn)有市面上手機(jī)的激光對焦傳感器功率較小，也就是說對于近處物體的對焦速度提升明顯，而對于遠(yuǎn)處物體作用則較為微弱。這也是為何要在激光對焦前面加上輔助兩個字的原因。

16年智能手機(jī)市場多種對焦方式混合對焦提升對焦速度的模式基本已經(jīng)成為主流。例如我們說到的相位對焦、反差對焦、激光對焦，甚至雙攝像頭三角定位對焦有望在同一款手機(jī)上出現(xiàn)，成為旗艦智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。而驍龍820也是目前旗艦SoC芯片中對于對焦方式支持最多最完備的芯片之一。當(dāng)大家在看發(fā)布會上手機(jī)廠商宣稱自家產(chǎn)品對焦速度如何如何給力的時候，也就知道這背后其實(shí)處理器的功勞也是巨大的。

更好的暗光拍照體驗(yàn)

在我們評測手機(jī)的時候，時常會說在日間光照強(qiáng)度較好的情況下，樣張水平不錯，而在夜間低照度情況下，樣張水平依舊表現(xiàn)差強(qiáng)人意。并不是因?yàn)楦骷覐S商不重視手機(jī)夜間拍照體驗(yàn)。而是受限于鏡頭硬件本身。簡單來說相機(jī)感光元件越大、光圈越大在低照度情況下拍照實(shí)力就會更強(qiáng)。而手機(jī)內(nèi)部空間可謂寸土寸金，基本上沒有給增大攝像頭體積留出任何余地。所以想要在夜間拍照上有所突破也并非易事。筆者總結(jié)了以下幾個可行方法：

相機(jī)模塊構(gòu)造突破：在無法提升單一相機(jī)模塊體積的情況下，目前業(yè)界再朝兩方面發(fā)展，其一是改變感光元件構(gòu)造，生產(chǎn)類似適馬X3的多層傳感器單獨(dú)感光的元件。原理是將一層感光元件“變?yōu)椤比龑?，分別感應(yīng)紅、綠、藍(lán)三色，這樣一來就能夠在稍微增加相機(jī)模塊厚度的情況下達(dá)到三倍進(jìn)光量。而另一種方法則是前面我們提到的多鏡頭拍攝，其實(shí)奇酷手機(jī)已經(jīng)做到了使用一顆黑白攝像頭來減少夜間拍攝噪點(diǎn)、增大通光量和提升白平衡的效果。更有激進(jìn)的想法則是三顆攝像頭的相機(jī)組分別識別紅、綠、藍(lán)三原色進(jìn)而通過軟件算法合成，最終實(shí)現(xiàn)低光照情況下增大畫面亮度純凈度的效果。

軟件算法改進(jìn)：驍龍820也在低照度情況下進(jìn)行了特別的算法優(yōu)化，支持類似動態(tài)對比度調(diào)節(jié)功能，能夠通過識別夜間場景自動提升暗部細(xì)節(jié)同時還能夠保證亮部畫面不發(fā)生過曝現(xiàn)象。這一功能于攝像頭硬件無關(guān)。

4K拍攝成為主流

如果說1080P時代的普及是由于電影、電視產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，那么4K時代的到來的推動力就來源于每一個消費(fèi)者手中的移動終端。13年一臺4K電視的售價高達(dá)20000人民幣，而時至今日短短2年時間，4K電視價格已經(jīng)跌到4000元人民幣左右。4K能夠給用戶帶來更加逼真的觀看和閱讀效果，而消費(fèi)者對于觀看和閱讀的行為也逐漸轉(zhuǎn)移到移動終端上來，所以4K時代的到來在移動端是不可阻擋的。而在驍龍支持4K之后，諸如三星、聯(lián)發(fā)科等廠商也開始紛紛支持4K，但目前為止H.265(HEVC)格式的4K拍攝播放仍舊是高通驍龍的專屬。

在驍龍SOC的支持下，索尼剛剛推出了全球首款商用4K屏幕手機(jī)——索尼Z5 Premium。很多消費(fèi)者都在說，4K屏幕放置在智能手機(jī)上是一種功耗浪費(fèi)。其實(shí)這又回到那個老的理念。硬件始終領(lǐng)先于軟件發(fā)展，軟件也會針對硬件進(jìn)行優(yōu)化。隨著4K片源的逐漸普及，4K屏幕在手機(jī)上已經(jīng)有了應(yīng)用場景，而后期包括大型游戲、軟件也會針對4K進(jìn)行優(yōu)化。并且伴隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升和4K電視智能化的普及，越來越多的視頻網(wǎng)站開始支持4K片源的播放，而手機(jī)也正變?yōu)橐曨l內(nèi)容的主要生產(chǎn)者。

低功耗拍攝越來越被重視

提到手機(jī)耗電，大家想到都場景可能會是打游戲、屏幕長時間點(diǎn)亮看視頻等。其實(shí)拍照、視頻拍攝也是“電老虎”之一。其實(shí)原因很簡單，舉例來說拍攝一段4K 60FPS視頻，每秒就要處理3860*2160*60=5億以上個像素，如此大的工程顯然是十分耗電的。之前的做法是使用ISP和CPU、GPU協(xié)同處理，并沒有一個單獨(dú)的低功耗模塊專門負(fù)責(zé)，就會導(dǎo)致耗電高、性能低的情況出現(xiàn)。情況有點(diǎn)類似于視頻播放的軟解碼和硬解碼，軟解碼在消耗大量性能的同時也不能夠保證視頻的流暢，而硬解碼則是特別針對多個常見視頻編碼格式進(jìn)行特定解碼，耗電低并且畫質(zhì)流暢。在16年中，隨著4K視頻、多攝像頭同時拍攝的場景增多，單位時間內(nèi)處理像素數(shù)成倍增加，所以低功耗拍攝也將被各大手機(jī)廠商越發(fā)重視。

驍龍820在低功耗拍攝方面也“早”有布局。Qualcomm在計算DSP方面擁有很長的歷史，全新計算DSP增加了對視頻功能的支持;另一個全新的DSP是位于低功率島(Low Power Island：LPI)的低功率DSP。通過全新Hexagon 680 DSP，Qualcomm推出了全新的Hexagon架構(gòu)，包括視頻功能以及低功率島，并對Hexagon架構(gòu)進(jìn)行了擴(kuò)展，讓它支持一些新功能(如視頻)，而前幾代Hexagon主要用于對音頻功能的支持。Hexagon擁有強(qiáng)大的開發(fā)者工具，并且得到了超過100家合作伙伴的支持。目前，有接近1000家合作伙伴計劃將CPU代碼或功能遷移到Hexagon之上，這樣做的目的是希望降低功耗。

Hexagon 680在DSP中集成了Hexagon向量擴(kuò)展(Hexagon Vector eXtensions：HVX)，這樣就能讓DSP通過一個指令同時處理大量數(shù)據(jù)。這個功能與Qualcomm Spectra ISP結(jié)合使用時，能夠帶來很多差異化的功能，如弱光視頻增強(qiáng)，可在實(shí)現(xiàn)高達(dá)3倍的性能提升的同時，節(jié)省高達(dá)10倍的能耗。專有的低功率島和一套基礎(chǔ)架構(gòu)支持傳感器感知的應(yīng)用。Qualcomm此前推出的芯片中也具有支持傳感器感知的功能，但是全新架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)省電高達(dá)3倍。低功率島運(yùn)行時，芯片中的其他部分可處于關(guān)閉狀態(tài)。我們還通過DSP推出了全套傳感器軟件解決方案，并全面支持Android L。

鏡頭廠商將主打高像素低厚度鏡頭模組

前面我們也說道智能手機(jī)拍照和專業(yè)相機(jī)拍照原理大致相同，也就有著共同的發(fā)展目標(biāo)?？v觀相機(jī)拍照領(lǐng)域高像素就像是皇冠上的一個寶石。雖然包括很多消費(fèi)者在內(nèi)都開始接受高像素并不代表高畫質(zhì)的理念。但高像素并不是百無一用的參數(shù)。簡而言之高像素能夠帶來高解析力的效果，使得照片細(xì)節(jié)更豐富銳度更高。但同時受限于手機(jī)尺寸，所以以索尼為首的相機(jī)硬件供應(yīng)商從15年底開始主打相同面積更多像素數(shù)的感光元件。

想要在相同面積上做到更多像素數(shù)就需要解決在暗光情況下單個次像素之間的尾色干擾問題，也就是我們常說的照片噪點(diǎn)。這就需要在感光元件硬件層面進(jìn)行諸如ISOCELL等改進(jìn)在將次像素相互區(qū)分開來，或者利用軟件算法提升畫質(zhì)。