從第一臺(tái)帶有攝像頭的手機(jī)誕生開(kāi)始,短短的十幾年內(nèi)手機(jī)攝像技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。防抖、暗光高清、HDR已成手機(jī)標(biāo)配,隨著智能雙攝、智能場(chǎng)景拍攝等AI拍照功能加入,使得手機(jī)攝像技術(shù)的對(duì)標(biāo)也直指單反。市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),使得手機(jī)廠商自然不會(huì)放過(guò)每一次技術(shù)革新帶來(lái)的巨變。隨之而來(lái),作為產(chǎn)業(yè)上游——手機(jī)攝像產(chǎn)業(yè)又會(huì)面臨怎么樣的洗牌和迭代故事?
手機(jī)攝像頭發(fā)展趨勢(shì)
2009-2012單攝像素的追求與3D內(nèi)容雙攝的嘗試
早期單攝像頭手機(jī)時(shí)代,手機(jī)在拍照方面還是以單純的提高圖像分辨率為主,在普通大眾眼里,“手機(jī)像素越高,拍照效果越好”,手機(jī)圖像傳感器的分辨率從早期的30萬(wàn)像素一路飆升到千萬(wàn)像素以上,手機(jī)拍照也就逐漸取代了卡片相機(jī),這一階段隨著2012年Nokia 推出高達(dá)4100萬(wàn)像素808 PureView手機(jī)而達(dá)到高潮。
由于手機(jī)本身追求輕薄化的外觀,硬件的限制導(dǎo)致單純提高分辨率并不能夠有效提升拍攝質(zhì)量,因?yàn)閮汕f(wàn)的像素已經(jīng)接近手機(jī)圖像傳感器成像的極限,故當(dāng)前手機(jī)拍攝都鎖定在800-2000萬(wàn)像素之間。
2011年,3D概念非常流行,比如3D電影、3D電視,當(dāng)時(shí)在手機(jī)領(lǐng)域大紅大紫的HTC想成為第一個(gè)吃螃蟹的廠商,推出了3D手機(jī)HTC EVO 3D,后置500萬(wàn)+500萬(wàn)像素彩色相機(jī),主要用來(lái)拍攝3D照片和3D視頻,實(shí)現(xiàn)裸眼3D效果。LG、夏普也隨之推出類似功能。不過(guò),由于當(dāng)時(shí)的3D效果差強(qiáng)人意,并且實(shí)用性較差,3D視頻分享也不方便,這類手機(jī)嘗試也隨著3D熱潮退去。
2013-2016多元化需求點(diǎn)燃雙攝走向成熟
2013年,智能手機(jī)拍攝已經(jīng)向夜景/暗光拍攝、防抖拍攝、全景拍攝、HDR拍攝等多元化需求轉(zhuǎn)變了。在這一年9月,iPhone 5S主打拍攝也進(jìn)一步刺激了市場(chǎng)。與此同時(shí),HTC再次選擇雙攝想來(lái)打個(gè)翻身仗,2014年3月,HTC推出了用于背景虛化的雙攝手機(jī)One M8,配備主攝400萬(wàn)+副攝200萬(wàn)后置彩色攝像頭,目的是想在手機(jī)上用雙攝獲取景深以實(shí)現(xiàn)單反大光圈的拍攝效果。遺憾的是,HTC雖然硬件設(shè)計(jì)能力很強(qiáng),但是雙攝配套軟件,尤其是雙攝核心算法方面還不成熟,其背景虛化效果在稍復(fù)雜的的場(chǎng)景便會(huì)出現(xiàn)明顯破綻,加上副攝像頭所能提供的細(xì)節(jié)信息太少,實(shí)用性不強(qiáng),因此并沒(méi)有被市場(chǎng)所認(rèn)可。至此,HTC在雙攝方面兩次嘗試都已失敗告終。
圖片來(lái)源:小米6、小米 8、ArcSoft虹軟官網(wǎng)
回頭看,全球第一款真正意義的雙攝手機(jī)應(yīng)該是鉑頓(大觀5),這是由酷派在2014年8月推出的。 該手機(jī)后置RGB+RGB雙攝,拍攝人物主體銳利突出,背景虛化效果自然,該RGB+RGB雙攝方案得到了用戶和市場(chǎng)的認(rèn)可,成為后來(lái)RGB+RGB的雙攝主流方案。另外,華為在那個(gè)年代,也開(kāi)始在雙攝方面布局,不過(guò)華為早期嘗試的是另一種稱之為“拼接雙攝”的技術(shù)方案。2014年12月,華為推出了其第一款雙攝手機(jī)榮耀6 Plus,后置800萬(wàn)+800萬(wàn)像素RGB+RGB配置。這款雙攝手機(jī)主打的是低像素合成高像素,也就是兩個(gè)800萬(wàn)像素鏡頭拼接合成一張1300萬(wàn)像素照片,所以稱之為“拼接雙攝”。不過(guò)因?yàn)槌上裥Ч浜笥谕瑫r(shí)代手機(jī),且背景虛化時(shí)前景物體邊緣過(guò)度不自然,市場(chǎng)反應(yīng)平平,因此華為也選擇了淡化這款手機(jī),不再推出其下一代產(chǎn)品。
圖片來(lái)源:ArcSoft虹軟官網(wǎng)
2015年8月,奇酷360推出 RGB+Mono旗艦版雙攝手機(jī),也是全球首款采用RGB+Mono組合的手機(jī)。由于暗光成像效果出色,該雙攝組合后來(lái)也成為主流的雙攝配置,為后來(lái)該方案大規(guī)模普及奠定了基礎(chǔ)。 隨后,2016年4月華為也發(fā)布了采用RGB+Mono方案的雙攝手機(jī)P9。這款手機(jī)與徠卡合作開(kāi)發(fā),無(wú)論是光學(xué)水準(zhǔn)、品控、鏡頭模組的打磨,還是后期軟件算法的調(diào)校都比較出色,能夠?qū)崿F(xiàn)大光圈、黑白相片、徠卡德味的照片效果。市場(chǎng)反響不錯(cuò),因此之后華為大部分旗艦手機(jī)都選擇了RGB+Mono的雙攝配置。
安卓廠商的創(chuàng)新也進(jìn)一步刺激了蘋(píng)果公司,2016年9月蘋(píng)果推出廣角+長(zhǎng)焦(wide+tele)的iPhone 7 plus,該組合的目的是實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦。這其實(shí)是一種非常樸素的變焦思路:用兩個(gè)焦距不同的攝像頭搭配,寬視角的廣角鏡頭可以“看”的很廣,但是“看”不清遠(yuǎn)處的物體,而窄視角的長(zhǎng)焦鏡頭雖然“看”的范圍不大,但是“看”的更遠(yuǎn)更清晰。廣角和長(zhǎng)焦鏡頭組合搭配,在拍照時(shí)通過(guò)鏡頭切換和融合算法就能實(shí)現(xiàn)相對(duì)平滑的光學(xué)變焦。高像素的長(zhǎng)焦鏡頭能保證廣角鏡頭因變焦而損失的圖像信息遠(yuǎn)低于單攝像頭的數(shù)字變焦(假變焦),從而得到較好的光學(xué)變焦體驗(yàn)。此次iPhone 7 Plus的雙攝像頭升級(jí)是iPhone問(wèn)世以來(lái)在攝像頭方面最大的一次改變。
算法公司與模組廠商是成就雙攝的主要功臣
算法公司對(duì)雙攝的發(fā)展起了非常大的促進(jìn)作用,對(duì)行業(yè)起到最大作用是Linx、ArcSoft虹軟、Altek這三家公司。Linx因被蘋(píng)果公司收購(gòu)而出名,蘋(píng)果雙攝基本采用該公司的軟硬件方案。ArcSoft虹軟則是2014年酷派RGB+RGB與2015年奇酷的RGB+MONO的背后雙攝算法提供方,當(dāng)前各安卓手機(jī)的Wide+Tele方案主要也是該公司提供的解決方案, Altek則主要是早期給華為提供雙攝模組以及算法的供應(yīng)商。
雙攝模組廠商主要有三星電機(jī)(SEMCO)、LG Innotek、舜宇(Sunny)、歐菲光(O-Film)、丘鈦(Q-Tech)、信利(Truly)、光寶(Liteon)。早期雙攝市場(chǎng)不明朗的時(shí)候,觀望徘徊是雙攝市場(chǎng)的主流,很多安卓手機(jī)廠商密切關(guān)注蘋(píng)果在雙攝方面的動(dòng)向。保守的策略雖然暫時(shí)是安全的,但是也會(huì)錯(cuò)失行業(yè)的歷史性機(jī)遇。這方面比較有進(jìn)取心和定力的是大陸老牌模組廠舜宇光學(xué)(Sunny Optical),率先在雙攝模組研發(fā)方面發(fā)力。依靠深厚的技術(shù)積淀,舜宇在2015年自研成功了AA設(shè)備,為2017年雙攝爆發(fā)積蓄好了技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),最早在雙攝模組領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟,目前舜宇是大陸雙攝產(chǎn)業(yè)鏈中最受益的模組廠商。
單攝像頭手機(jī)時(shí)代,算法供應(yīng)商與模組廠之間是獨(dú)立運(yùn)作,不需要交流,廠商直接采購(gòu)鏡頭,算法公司則直接在手機(jī)生產(chǎn)尾期進(jìn)入調(diào)試成像效果,算法供應(yīng)商在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語(yǔ)權(quán)并不高。而在手機(jī)雙攝時(shí)代,手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈格局發(fā)生很大變化,雙攝算法供應(yīng)商開(kāi)始扮演重要的角色。這是因?yàn)槭謾C(jī)雙攝軟硬件技術(shù)門檻都很高,首先需要模組廠制造出高精度高一致性的雙攝模組,和單攝相比制造難度成指數(shù)級(jí)上升,但是世界上沒(méi)有兩片完全相同的葉子,套用在雙攝模組上也同樣適用,由于制造工藝的誤差,兩顆攝像頭不可避免會(huì)在鏡頭參數(shù)和組裝精度有所不同,這就需要算法供應(yīng)商的相機(jī)標(biāo)定算法對(duì)誤差進(jìn)行測(cè)量并后期修正。
在雙攝算法中,相機(jī)標(biāo)定可以解決兩個(gè)相機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中由于制造誤差產(chǎn)生的光軸不平行問(wèn)題,同時(shí)校正由于廣角鏡頭造成的圖像畸變,是雙攝算法的基石。雙攝模組標(biāo)定的幾個(gè)關(guān)鍵評(píng)價(jià)點(diǎn)是:1、標(biāo)定精度高,這是雙攝算法基礎(chǔ);2、標(biāo)定速度快,對(duì)出貨量極大的手機(jī)來(lái)說(shuō)時(shí)間就是金錢;3、標(biāo)定方案簡(jiǎn)單易用、可以快速部署;4、標(biāo)定圖案物體尺寸小,方便工作站使用;5、標(biāo)定方案魯棒性強(qiáng),具有良好的容錯(cuò)性,即使出現(xiàn)的偏差也不會(huì)對(duì)結(jié)果有大影響;6、兼容性強(qiáng),適用于多種雙攝組合,可以重復(fù)利用。
雙攝標(biāo)定示意圖
雙攝模組一般分為共支架和共基板兩種,其中共支架方案組裝精度更高,而共基板的方案組裝精度低一些,成本也相對(duì)低。不過(guò)隨著模組廠組裝工藝的不斷改良和提升,兩種方案的精度差別逐漸縮小。此外,最近還有一種“無(wú)支架”的概念,所謂“無(wú)支架”并不是沒(méi)有支架,其本質(zhì)就是繞開(kāi)模組廠的封裝和標(biāo)定,手機(jī)廠商把兩顆單獨(dú)的鏡頭直接放置在手機(jī)上。這種方式雖然看似節(jié)省了部分模組封裝的成本,但存在一定的隱患,其一,手機(jī)在售后維修過(guò)程中,兩顆相機(jī)很可能發(fā)生移動(dòng),如果沒(méi)有專業(yè)的人員和特有的標(biāo)定工具進(jìn)行重新校準(zhǔn),很可能會(huì)極大的影響雙攝成像效果,所以手機(jī)廠商必須要引進(jìn)專業(yè)的維護(hù)人員及新的設(shè)備,這無(wú)疑增加了售后流程的復(fù)雜度和投入成本。其二,即便平時(shí)使用過(guò)程常見(jiàn)的摔碰、拆機(jī)等情況,無(wú)支架方案也比主流雙攝方案的手機(jī)更容易出現(xiàn)鏡頭錯(cuò)位的情況,影響消費(fèi)者的使用體驗(yàn),所以,目前這種無(wú)支架方案還僅僅在對(duì)成本敏感的部分低端機(jī)上使用。無(wú)支架方案的產(chǎn)生,主要出于手機(jī)廠商對(duì)成本的考量,雖然各主流算法公司都有在跟進(jìn),但前景如何還需市場(chǎng)進(jìn)一步考驗(yàn)。
算法供應(yīng)商需要根據(jù)手機(jī)廠商的需求,針對(duì)不同搭配組合的雙攝模組進(jìn)行針對(duì)性的雙攝算法設(shè)計(jì)和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)背景虛化、暗光高清、光學(xué)變焦等功能。最后手機(jī)廠商聯(lián)合模組廠、算法供應(yīng)商等進(jìn)行拍照效果的聯(lián)合調(diào)優(yōu)。雙攝算法門檻極高。主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)。
算法研發(fā)壁壘高。雙攝算法涉及計(jì)算攝影學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、光學(xué)、攝影美學(xué)等多個(gè)交叉領(lǐng)域的融合,屬于新興的技術(shù),很多時(shí)候是摸著石頭過(guò)河,既要緊跟前沿學(xué)術(shù)研究,又要腳踏實(shí)地產(chǎn)品化落地。另外對(duì)算法的魯棒性要求極高。一方面由于手機(jī)出貨量巨大,且內(nèi)部集成了成百上千種元器件,很難保證同一型號(hào)所有攝像頭模組硬件參數(shù)一致;另一方面,用戶拍照?qǐng)鼍埃ōh(huán)境光照、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、角度、距離等)千差萬(wàn)別,這就要求算法能夠在許多不利環(huán)境下仍能正常工作,這對(duì)算法魯棒性提出了極高的要求。
工程化應(yīng)用要求高。手機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)時(shí)效性有非常苛刻的要求,如果手機(jī)雙攝開(kāi)發(fā)流程出現(xiàn)問(wèn)題,算法供應(yīng)商要能夠第一時(shí)間幫助客戶定位問(wèn)題解決問(wèn)題,這需要非常緊密的上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作和豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。此外目前大部分雙攝旗艦機(jī)都是由算法供應(yīng)商根據(jù)不同的硬件進(jìn)行高度定制化開(kāi)發(fā),需要能夠根據(jù)客戶的需求進(jìn)行快速的調(diào)整和優(yōu)化,尤其是手機(jī)上市前,算法提供商需要具備一只強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)支持工程師團(tuán)隊(duì)。
產(chǎn)業(yè)鏈合作要深入。算法提供商提供的其實(shí)是一整套雙攝技術(shù)解決方案,算法本身是基礎(chǔ),此外還需要對(duì)處理器平臺(tái)廠商的處理器架構(gòu)非常熟悉,形成戰(zhàn)略合作,從而將算法融入處理器平臺(tái),此外需深入了解手機(jī)廠商的需求,打通處理器平臺(tái)廠商和手機(jī)廠商之間的快速通道,幫助客戶將雙攝技術(shù)快速落地。
當(dāng)前,全球能夠提供核心雙攝算法的公司并不多。蘋(píng)果、華為都有軟硬件閉環(huán)的生態(tài),所以有能力通過(guò)收購(gòu)或者自研的方式組件自己的算法團(tuán)隊(duì)。除了蘋(píng)果華為之外,第三方開(kāi)放算法供應(yīng)商ArcSoft在安卓市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位,具備所有雙攝組合的解決方案,主流手機(jī)八成以上的安卓旗艦手機(jī)都采用的ArcSoft的雙攝方案。以色列的算法供應(yīng)商Core photonics在競(jìng)爭(zhēng)激烈雙攝領(lǐng)域已逐漸被擠出市場(chǎng)。臺(tái)灣的華晶科技(Altek)既做模組也做圖像處理ASIC,其雙攝算法效果比較一般,主要搭配硬件面向低端手機(jī)市場(chǎng)出售。
2016-2018雙攝全面爆發(fā),產(chǎn)業(yè)鏈基本定格
雙攝已進(jìn)入標(biāo)配期,產(chǎn)業(yè)鏈也基本定格。根據(jù)IHS Markit 提供的數(shù)據(jù),2017年全球手機(jī)出貨量市場(chǎng)份額如下。中國(guó)手機(jī)廠商華為、OPPO、vivo、小米的總市場(chǎng)份額約等于三星和蘋(píng)果的市場(chǎng)份額之和。而雙攝在中高端設(shè)備滲透率已超過(guò)50%。
2017年全球top7手機(jī)廠商對(duì)應(yīng)的雙攝算法公司、處理器平臺(tái)廠商、相機(jī)模組廠商如下所示:
目前,雙攝算法主要分為以下幾大陣營(yíng)。
蘋(píng)果依靠收購(gòu)的Linx公司和自身多年的圖像處理技術(shù)的積累,在iOS系統(tǒng)上形成了閉環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。其推出的雙攝手機(jī)均為后置Wide + Tele組合。
安卓旗艦雙攝手機(jī)市場(chǎng),華為憑借內(nèi)部算法團(tuán)隊(duì)和海思麒麟處理器形成了類似蘋(píng)果的生態(tài)閉環(huán)。其推出的雙攝手機(jī)幾乎都是RGB + Mono組合。
除了華為外的其他安卓手機(jī)陣營(yíng)。
ArcSoft虹軟是雙攝算法供應(yīng)商的引領(lǐng)者,主要面向中高端手機(jī),估計(jì)其全球主流雙攝手機(jī)出貨量已超過(guò)80%。虹軟提供Wide + Tele、RGB + Mono、RGB+RGB全部的雙攝組合解決方案,并且和平臺(tái)廠商有非常深入的合作,產(chǎn)品落地能力極強(qiáng),行業(yè)口碑很好。低端雙攝手機(jī)方面,手機(jī)廠商為了節(jié)省成本,一般不會(huì)單獨(dú)定制雙攝算法,主要是使用平臺(tái)廠或模組廠提供硬件時(shí)搭配的雙攝算法,效果非常普通,但是價(jià)格便宜。
手機(jī)攝像頭模組的核心零部件主要包括:圖像傳感器(CIS)、鏡頭(Lens)、音圈馬達(dá)(VCM)、紅外濾光片(IRCF)等。主要供應(yīng)商都集中在亞洲的日本、韓國(guó)、中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。根據(jù)TrendForce發(fā)布的手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)數(shù)據(jù), 2017年CMOS傳感器的市場(chǎng)份額最大,之后依次是模組、光學(xué)鏡頭、音圈馬達(dá)和濾光片。 雙攝應(yīng)用后,模組封裝技術(shù)難度增大,鏡頭要求更高,因此其相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈的附加值提升速度已加快。
圖像傳感器屬于集成電路芯片范疇,這一領(lǐng)域Sony、Samsung是最重要的兩家公司,其產(chǎn)品主要面向中高端手機(jī),兩者市場(chǎng)份額都占三成左右,總共占據(jù)全球一半以上的市場(chǎng)。排名第三的OmniVision已于2016年初被中資集團(tuán)收購(gòu),然后是韓國(guó)的SK hynix和中國(guó)廠商格科微(GalaxyCore),后者主要面向中低端產(chǎn)品。
雙攝模組廠供應(yīng)商非常多,位于第一梯隊(duì)的主要有:舜宇(Sunny)、歐菲光(O-Film)、三星電機(jī)(SEMCO)、LG Innotek(蘋(píng)果手機(jī)供應(yīng)商)、丘鈦(Q-Tech)、信利(Truly)、光寶(Liteon)。下圖是2017年手機(jī)攝像頭模組廠市場(chǎng)占有率(數(shù)據(jù)來(lái)源:TSR)
雙攝鏡頭供應(yīng)商方面,臺(tái)灣的大立光電(Largan)是絕對(duì)的龍頭企業(yè),2017年出貨量占全球市場(chǎng)超過(guò)3成份額。此外,出貨量較大的還有中國(guó)大陸的舜宇(sunny)、韓國(guó)Sekonix等公司。
雙攝音圈馬達(dá)供應(yīng)商主要有:日本的Alps、TDK株式會(huì)社、三美電機(jī)株式會(huì)社(Mitsumi)、韓國(guó)的Jahwa幾個(gè)廠商。
當(dāng)前雙攝處理器平臺(tái)廠商主要有:高通、三星、蘋(píng)果、華為海思、聯(lián)發(fā)科。
2018-2020手機(jī)攝像未來(lái)趨勢(shì):向多攝與深攝蔓延
2017年是雙攝手機(jī)爆發(fā)的元年,如今各大手機(jī)廠商旗艦機(jī)不管是前置還是后置基本都是雙攝配置,并且隨著雙攝成本的下降,雙攝手機(jī)必然將下沉到千元機(jī)。接下來(lái),手機(jī)攝像頭如何發(fā)展,是擺在業(yè)內(nèi)人士的一個(gè)問(wèn)題。對(duì)于行業(yè)來(lái)說(shuō)未來(lái)有挑戰(zhàn)更有機(jī)遇:
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多攝像頭手機(jī)方案
雙攝的成功,自然會(huì)讓人想到使用更多的攝像頭的方案,第一個(gè)嘗試該方案的是華為P20 pro,該機(jī)后置采用RGB+Mono+Tele的三攝像頭配置。從鏡頭的功能上來(lái)看,既可以利用RGB+Mono的組合實(shí)現(xiàn)超級(jí)夜景拍攝,也可以利用RGB+Tele實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦的能力。通過(guò)三個(gè)鏡頭的視覺(jué)差也可以獲取拍攝對(duì)象的景深,實(shí)現(xiàn)大光圈的效果。通過(guò)實(shí)際測(cè)試,華為P20 Pro三個(gè)攝像頭并不能同時(shí)工作,只是根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行兩兩攝像頭的組合,這種組合本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)可變更組合的雙攝。
三攝鏡頭示意圖
將來(lái)可能出現(xiàn)三個(gè)及以上更多攝像頭(多攝)的方案,將不同的多攝像頭搭配可以組合出很多的玩法,將不同組合雙攝的優(yōu)點(diǎn)集中在同一款手機(jī)上,所以實(shí)用性很強(qiáng)。據(jù)悉,下一代蘋(píng)果手機(jī)也很可能采用多攝像頭的方案。
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高倍光學(xué)變焦
光學(xué)變焦在拍照中是非常剛需實(shí)用的功能,但目前基于W+T的雙攝手機(jī)一般實(shí)現(xiàn)的是2倍的光學(xué)變焦,和單反甚至帶伸縮變焦鏡頭的卡片機(jī)(至少5倍以上的光學(xué)變焦)相比,仍然有較大差距。因此,手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)光學(xué)變焦非常重視,在未來(lái)的一兩年內(nèi)手機(jī)上很可能會(huì)有以下兩種高倍光學(xué)變焦方案
多個(gè)(至少3個(gè))定焦鏡頭組合實(shí)現(xiàn)高倍光學(xué)變焦。本質(zhì)上和之前雙攝的光學(xué)變焦原理類似,但是鏡頭的增加會(huì)提高硬件成本,對(duì)模組精度要求也較高,再考慮到光學(xué)防抖,對(duì)算法供應(yīng)商來(lái)說(shuō)也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
潛望式光學(xué)變焦。其原理是在手機(jī)機(jī)身內(nèi)部放置一個(gè)和手機(jī)屏幕垂直的內(nèi)驅(qū)光學(xué)變焦模組,然后利用折射鏡接收外界光線,這相當(dāng)于讓復(fù)雜的光學(xué)變焦系統(tǒng)與機(jī)身實(shí)現(xiàn)了平行設(shè)計(jì),不影響手機(jī)本身的厚度,而且和單反或伸縮式卡片機(jī)相比,可以更好的防塵防水。不過(guò),潛望式光學(xué)變焦也有很多缺點(diǎn):一是復(fù)雜的 光學(xué)變焦系統(tǒng)對(duì)模組制造及手機(jī)裝配有非常苛刻的要求,二是后期算法的調(diào)教也比較困難。對(duì)模組廠和算法 供應(yīng)商來(lái)說(shuō)都是很大的挑戰(zhàn)。
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搭配深度相機(jī)
結(jié)構(gòu)光方案深度相機(jī)
去年蘋(píng)果發(fā)布了具備前置結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)的重量級(jí)產(chǎn)品:iPhone X,其殺手級(jí)的應(yīng)用就是攜帶了 三維人臉識(shí)別技術(shù)的Face ID。其中結(jié)構(gòu)光方案采用偽隨機(jī)散斑,該核心技術(shù)由蘋(píng)果公司收購(gòu)的PrimeSense公司提供。今年,小米、OPPO也推出了前置結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)的手機(jī)。
那么將來(lái)會(huì)不會(huì)前置結(jié)構(gòu)光成為流行趨勢(shì)呢?這里要打一個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。主要有以下幾個(gè)考慮:
蘋(píng)果的結(jié)構(gòu)光軟硬件方案技術(shù)壁壘非常高,處于壟斷地位。就全球手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)說(shuō),目前能夠提供足夠精度的結(jié)構(gòu)光方案只有蘋(píng)果自己的供應(yīng)鏈。除蘋(píng)果外的第三方供應(yīng)鏈目前精度還相差甚遠(yuǎn),成本也居高不下。
目前安卓手機(jī)前置結(jié)構(gòu)光方案和蘋(píng)果的技術(shù)方案 可能存在專利糾紛,一旦蘋(píng)果打?qū)@麘?zhàn),安卓陣營(yíng)勝算不大。
結(jié)構(gòu)光方案深度相機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景比較單一,主要集中在Face ID、動(dòng)畫(huà)表情、人臉光效及人臉相關(guān)應(yīng)用,未來(lái)可擴(kuò)展應(yīng)用空間有限。
結(jié)構(gòu)光方案深度相機(jī)需要發(fā)射器和接收器之間保持一定的距離(基線),模組占用空間較大,這對(duì)于空間非常有限的手機(jī)來(lái)說(shuō)是很大的劣勢(shì)。
總之,結(jié)構(gòu)光方案短時(shí)間內(nèi)仍然掌握在蘋(píng)果手中,安卓陣營(yíng)話語(yǔ)權(quán)不大。發(fā)展空間有限。
飛行時(shí)間方案深度相機(jī)
飛行時(shí)間(Time Of Fly,簡(jiǎn)稱TOF)方案的深度相機(jī)在將來(lái)會(huì)有非常大的發(fā)展。和結(jié)構(gòu)光方案相比,飛行時(shí)間方案有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
TOF方案相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的比較成熟,如LG Innotek、Sunny optics、O-Film等一線模組廠都能夠提供高質(zhì)量模組
TOF方案不需要發(fā)射器和接收器之間保持一定的基線,甚至基線為零都可以,因此其模組體積可以做的非常小。非常適合對(duì)空間要求苛刻的手機(jī)。
TOF方案可以通過(guò)發(fā)射功率控制使用范圍,既適用于使用距離較近的前置三維人臉應(yīng)用,也可以在使用距離較遠(yuǎn)的三維場(chǎng)景掃描、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域使用,應(yīng)用場(chǎng)景很豐富。
ToF成像原理
因此,未來(lái)一兩年內(nèi)TOF方案很可能會(huì)成為手機(jī)深度相機(jī)發(fā)展的主流趨勢(shì)。
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多功能攝像頭技術(shù)和其他圖像技術(shù)的融合
隨著多攝像頭與深度相機(jī)的使用,手機(jī)可獲取到豐富的圖像信息,通過(guò)將這些信息融合可以進(jìn)一步提升暗光拍攝、逆光拍照、美顏、人像打光、HDR(高動(dòng)態(tài)范圍)等功能;另外,AI技術(shù)也將與其他技術(shù)一起整合,產(chǎn)生更好玩的拍攝功能,除了進(jìn)一步提升AI解鎖、AI場(chǎng)景識(shí)別、Animoji等功能,更多的人臉AR交互與體感交互將有可能是未來(lái)的主要方向。