智慧型手機的相機功能越來越強大已逐漸取代了隨手相機的需求,為了創造差異化,各手機大廠的相機規格不斷進化。相機畫素提升自拍功能強化、大光圈、光學防手震(OIS) 、快速對焦、支援手動的專業模式已經越來越普遍,雙鏡頭的設計則是目前最被看好的相機硬體發展。

智慧型手機為何要發展雙鏡頭相機呢?配置雙鏡頭的手機相機可以提供那些功能? 以下針對智慧型手機的雙鏡頭相機設計做一探討:

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

圖片來源: 網路

 1.單鏡頭相機的侷限:

隨著手機相機的像素、Sensor、鏡頭、後期演算法不斷進化,手機的照相功能日益強大,逐漸威脅專業(單眼)相機∘智慧型手機的相機受限於體積與硬體結構的限制,除了採用的感光元件較小,大都採用固定大光圈/廣角設計且不具光學變焦功能。手機拍照對象大都是人物/近物拍照為主、加上場合以低光源的室內居多,大光圈設計可以造成較淺景深,往往會產生較好的拍照成像效果。不過,固定大光圈的設計景深容易不足,對焦主體以外的背景或前景就會容易變模糊用來拍攝大景時,畫質就會顯鬆散而不夠銳利,也不容易做到捕捉時間的效果(如拍攝流水、車軌、星軌、光影塗鴉、光點變光芒..)陽光普照/光源充足的情況下,也容易產生過曝的問題。 

另一方面,新一代攝影與照相應用如360度虛擬實境(VR)即時視訊串流、遠端擴增實境(AR)、超高畫質現場視訊轉播,都需要有不同特殊鏡頭來支援,雙鏡頭或多鏡頭的設計變成了新一代智慧型手機必須添增的配備。

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能

 

2.雙鏡頭相機發展的沿革:

A. HTC EVO 3D 與 LG Optimus 3D的裸視3D:

2009年阿凡達電影上映全球熱賣掀起3D電影熱潮與相關應用,也讓不少手機廠商相繼推出可以支援3D拍照的手機。2011年HTC推出 EVO 3D與LG 推出Optimus 3D,這兩台手機都是內建兩個 500 萬畫素相機模組,可以用來拍攝完整的 3D 相片或影片。手機生成的 3D 影像,能直接在螢幕上呈現,不需要有 3D 顯示器就能觀看。不過,由於當時手機的硬體規格並不頂尖加上3D影片的應用後繼無力,3D雙鏡頭手機風潮也就曇花一謝。

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

 

B. HTC One M8 Duo 景深相機:

HTC在 2014年推出全球首款 Duo 景深相機~HTC One M8,採用華晶科的UltraPixel with Duo Camera的雙鏡頭技術。Duo Camera分為主鏡頭與副鏡頭,主要是透過手機背後的兩個鏡頭共同運作,其中下方較大的主鏡頭負責捕捉影像,而較小的副鏡頭則用來記錄環境深度資料(depth information),這樣使用者事後就能透過操作介面來改變對焦點位置,以達到類似Lytro在2011年底推出的光場相機類似的拍攝效果。不過HTC One M8的主鏡頭的照相畫素只有400萬與當時各手機品牌競相追求照相畫素的主流不一樣,雖然HTC One M8的銷售狀況不錯但並未掀起其他業者跟風,M8孤軍奮戰下,Duo 景深相機於是雷聲大雨點小

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

 

C. Amazon Fire Phone 的4 個追蹤鏡頭加前置視訊鏡頭:

Amazon 在2014年推出內建六個相機的Fire phone除了後置的1,300 萬畫素相機外,正面配置了4 個追蹤鏡頭加前置視訊鏡頭共五個鏡頭引起不少側目。4 個追蹤鏡頭則分別位於面板的四角,用來時刻「盯住」用戶的頭部動作,測量其與手機間的距離,最終依靠蒐集到的數據來讓介面產生變化,以此來提供「動態視角」3D 體驗。雖然追蹤鏡頭會觀察用戶面部的位置通常只要兩顆鏡頭就可以達成,但 Amazon 怕鏡頭被用戶身體擋到,所以直接放上了 4 顆以備不時之需。

不過Amazon Fire phone除了六個鏡頭稍有特色外,其他智慧型手機的規格乏善可陳,被評測者譏為“過目即忘”、“平庸無奇”上市後銷售慘澹,2015年九月Amazon停售Fire phone宣告其死刑

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

 

D. LG V10/G5超廣角+一般雙鏡頭: 

L在2015年11月在台推出V10內建兩個500萬畫素的80° 一般鏡頭與120° 超廣角鏡頭雙前鏡頭的設計可以在自拍時選擇標準或廣角視野120° 廣角鏡頭能夠捕捉整個背景,又或是團體自拍全都入鏡,讓你可以在著名景點拍下讓人讚歎的全景自拍,或輕鬆地與朋友來個大合照;80° 標準鏡頭則能拍攝精彩的自拍特寫。

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

 

LG在2016 MWC發表的 G5,則將雙鏡頭設計改成後置主相機,具備一般78° 鏡頭的1600萬像素相機及135° 超廣角鏡頭800萬像素的相機。其中135° 超廣角鏡頭可以提供比其他智慧型手機相機更加寬廣1.7倍的視角,更超出肉眼視角15度讓使用者輕易拍攝更多景物、更高的建築,以及人數更多的團體照,而無需再自行遠離拍攝物。

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

 

E. Apple iPhone7 多光圈雙鏡頭模組?

Apple於2015年4月以2000萬美元併入主要開發行動裝置上高性能、體積小的多光圈相機模組(multi-aperture camera)及優秀的雙鏡頭影像處理能力以色列LinX Computational Imaging照相技術公司,不少科技媒體就開始預測iPhone7可能將推出內建雙鏡頭的設計。

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

圖片來源: 網路

 

根據The Next Web網站報導,由日前美國專利商標局已曝光的蘋果新的照相系統設計專利文件顯示, 蘋果「雙鏡頭」設計可讓使用者同時拍攝靜態和動態影像(影片),例如在小孩生日時,除可拍攝小孩吹熄蠟燭瞬間時的照片外,還可同時拍下整個過程的動態影片。

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能

圖片來源: 網路

 

另外,蘋果「雙鏡頭」設計可以運用2顆不同焦距的照相鏡頭模組,兩顆相機鏡頭可用於標準和遠景模式,可在兩種不同焦距之間切換。當使用者透過手機照相,裝置將同時抓取2種不同焦距的照片圖像。 由於Apple 第一大鏡頭供應商的台灣「大立光」董事長林恩平日前在法說會也表示客戶雙鏡頭手機預計2016年下半出貨,所以外界一般認為Apple iPhone7具備(1000萬像素)雙鏡頭相機功能應該八九不離十。

 【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能

 

雖然先前具備雙鏡頭的智慧型手機並未能蔚為風潮,考量蘋果2016年新款iPhone7可望加入雙鏡頭設計,近期Android手機大廠都紛紛加速投入雙鏡頭設計來備戰。除LG去年年底已推出超廣角雙鏡頭相機外,華為4月6日將發表的最新旗艦機P9也傳出將採用1,200萬畫素的雙鏡頭。為迎接雙鏡頭商機,台日韓相機模組廠商都摩拳擦掌蓄勢待發。除台灣華晶科大立光南韓LG Innotek相機模組廠商已接獲客戶客制訂單外,南韓主要鏡頭模組業者三星電機(Semco)預告將在2016年量產可以支援逆光攝影、變焦攝影、預設對焦框與高速攝影的雙鏡頭模組。

不過由上述雙鏡頭相機發展沿革歷程來看目前雙鏡頭的應用與設計相當多元且分歧,如提升3D效能、拉高景深、追蹤面部、超廣角增補畫素、多光圈、變焦功能…等等。 Apple iPhone7若如傳言配置雙鏡頭或許會如外界預期掀起一波雙鏡頭熱潮,不過版主仍然認為智慧型雙鏡頭設計不能只是彌補單鏡頭相機固定大光圈/廣角設計且不具光學變焦功能的侷限,而是必須開發出更多攝影或視訊的應用才能真正脫胎換骨成為未來智慧型手機的主流設計

【手機相機】淺談智慧型雙鏡頭功能  

圖片來源:Yole Developpement

閱讀全文