淺談在iPhone和Android 之前手機(jī)的拍照技術(shù)

今天，隨著智能手機(jī)變得越來越強(qiáng)大，我們已經(jīng)習(xí)慣于用手機(jī)拍攝生活。 強(qiáng)大的照片技術(shù)和多鏡頭功能使智能手機(jī)成為大多數(shù)用戶的標(biāo)準(zhǔn)選擇。 畢竟，手機(jī)既實(shí)用又易于使用，甚至像華為這樣的制造商也一直在瞄準(zhǔn)可比的單反相機(jī)，以促進(jìn)進(jìn)一步的市場(chǎng)增長(zhǎng)。

然而，今天的拍照手機(jī)其實(shí)也是站在巨人的肩膀上，我們似乎看到與攝影相關(guān)的創(chuàng)新步伐正在迅速前進(jìn)，但如果回顧歷史，你會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些創(chuàng)新中有很多都是以前嘗試過的，有的甚至是在十多年前。

讓我們看看手機(jī)相機(jī)歷史上一些決定性的時(shí)刻，以及它們?nèi)绾嗡茉飕F(xiàn)代相機(jī)手機(jī)的。

第一款拍照手機(jī)

諾基亞 7650

諾基亞 7650進(jìn)行了多次改進(jìn)，才得到我們目前定義的拍照手機(jī)的樣式。但更早在2000年時(shí)，夏普就在在日本推出J-SH04(第一款相機(jī)手機(jī))，恐怕夏普也沒猜到此舉會(huì)為智能手機(jī)行業(yè)開創(chuàng)先例。

第一批拍照手機(jī)附帶了微不足道的亞VGA分辨率相機(jī)，他們提出了移動(dòng)便攜的想法和捕捉瞬間的能力，讓你無論身處何處都能用手機(jī)記錄生活。

第一款拍照手機(jī)的攝像頭非常差，但這種便利性確定了手機(jī)成像的重要性

很快，整個(gè)行業(yè)都發(fā)現(xiàn)智能手機(jī)中的攝像頭將是未來的關(guān)鍵功能。

第二年，諾基亞推出了第一部真正意義的拍照手機(jī)。諾基亞7650是諾基亞第一款將 VGA 相機(jī)集成到當(dāng)時(shí)流行的滑塊設(shè)計(jì)中的相機(jī)手機(jī)，也是這家芬蘭公司第一臺(tái)具有彩信功能的設(shè)備。這兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，讓它允許用戶與朋友和家人在世界各地任何地方輕松地拍攝和共享圖像。

LG A7150

此時(shí)，翻蓋手機(jī)也開始流行? LG 首先在 A7150 率先進(jìn)行嘗試。至此，智能手機(jī)成像的閘門打開，創(chuàng)新開始流動(dòng)，靈感勃發(fā)。

手機(jī)拍照創(chuàng)新的黃金時(shí)代

2006年到2009年確實(shí)是手機(jī)早期拍照創(chuàng)新的黃金時(shí)代，制造商們?cè)敢庠谕黄浦悄苁謾C(jī)成像能力極限的同時(shí)，押注于新奇有趣的外形。

諾基亞N90

當(dāng)時(shí)諾基亞推出N系列高級(jí)手機(jī)，它建立了智能手機(jī)成像質(zhì)量的基準(zhǔn)。這一切都始于諾基亞N90和其古怪的攝像機(jī)式外形，使它成為第一款專注于視頻功能的諾基亞拍照手機(jī)。我已經(jīng)記不清那時(shí)候諾基亞的售價(jià)，但我清楚地記得當(dāng)時(shí)對(duì)袖珍攝錄一體機(jī)風(fēng)格外形的渴望。(那時(shí)候只能在商場(chǎng)廣告上看到，買是不可能買的，國(guó)內(nèi)那會(huì)兒對(duì)手機(jī)的概念還在于通訊階段)

在N系列刺激下下，諾基亞接連推出了一些擁有瘋狂的外形的拍照手機(jī)，如N93，結(jié)合了3.15MP傳感器與卡爾蔡司光學(xué)以及全范圍長(zhǎng)焦鏡頭，成像理念已經(jīng)有現(xiàn)在智能手機(jī)雛形了。這款手機(jī)于 2006 年推出，可讓你將這款手機(jī)翻轉(zhuǎn)為攝像機(jī)樣式，其全運(yùn)動(dòng)組件可提供高達(dá) 3 倍光學(xué)變焦。即使在今天， 也很少有手機(jī)達(dá)到這種水平， 除了華為和三星，大部分品牌使用的仍是數(shù)字變焦或者混合變焦。

Nokia N95

然而，真正的傳說是雙滑動(dòng)手機(jī)諾基亞N95。這款手機(jī)配備了500萬像素的攝像頭和卡爾蔡司光學(xué)元件，拍攝的銳利圖像在今天看來都很不錯(cuò)。相機(jī)配置在首次亮相后還產(chǎn)生了一些變種，如N95 8GB，但更重要的是諾基亞N82，這款手機(jī)還搭配一個(gè)Xenon閃光燈。

手機(jī)運(yùn)行Symbian 操作系統(tǒng)(還記得嗎?)， 由于其強(qiáng)大的成像能力和功能性，無論照明條件如何，都能夠捕捉高質(zhì)量的圖像，以至于現(xiàn)在世界某些地區(qū)還有人在使用這款手機(jī)，那時(shí)候還是2007年。

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手索尼愛立信(Sony Ericsson)也看中了這一市場(chǎng)，并且其本身就擁有專業(yè)的成像技術(shù)。緊隨其后在其K系列手機(jī)推出優(yōu)質(zhì)硬件，其中的K850i就很有競(jìng)爭(zhēng)力。

2000年代中期，智能手機(jī)制造商與老牌攝影品牌經(jīng)常一起合作

它從T系列緊湊型相機(jī)中汲取靈感，包括優(yōu)質(zhì)的500萬像素?cái)z像頭和Xenon閃光燈等基本功能，但重新將注意力放在了帶三重LED的視頻上。該攝像機(jī)能夠拍攝多達(dá) 9 張圖像的突發(fā)模式照片。同時(shí)，自動(dòng)鏡頭蓋也是一個(gè)突出的功能。

索尼愛立信K850

它確實(shí)做到了將一個(gè)高質(zhì)量的便攜式相機(jī)塞進(jìn)功能機(jī)中。事實(shí)上，這款索尼愛立信拍照手機(jī)甚至可以進(jìn)行微距拍攝，這一功能也才現(xiàn)在開始在智能手機(jī)上普及。

索尼的大賣給了手機(jī)廠商明確的信息：用戶不僅需要高品質(zhì)的成像，也需要一些真正有用的設(shè)計(jì)。例如，LG的KU990與視景公司合作。

LG KU990 視景

為了對(duì)抗諾基亞，它與德國(guó)光學(xué)巨頭施耐德合作，為鏡頭增添了一些實(shí)用的技術(shù)。包括頻閃閃光燈、視頻補(bǔ)光燈，甚至對(duì)焦輔助光束，以便更好地低光對(duì)焦。

廠商們開始變得更加瘋狂，諸如在頂部與滑塊開關(guān)之間切換相機(jī)模式，專用快門按鈕，和快速切換開關(guān)等技術(shù)如雨后春筍般涌現(xiàn)。不得不說， 音量搖桿對(duì)快門鍵的替換很差， 我還蠻懷念手機(jī)上合適的兩階段快門按鍵的觸感。

作為一部完全支持觸摸的手機(jī)，它甚至提供了稍微不那么繁瑣的圖像編輯。與競(jìng)爭(zhēng)硬件不同，它專注于拍攝 VGA 分辨率視頻，Amazing。

由于缺乏 HDR 功能，智能手機(jī)開始涉足可變光圈和中性密度濾波器，以便手機(jī)可以在低光和強(qiáng)光環(huán)境下拍攝。

由于處理器不足，以及隨之而來的攝影計(jì)算能力不足，制造商不得不采用創(chuàng)新的解決方案，平心而論，更傳統(tǒng)的解決方案在解決常見問題上更顯簡(jiǎn)單粗暴。

例如，您可能認(rèn)為HDR照片捕獲是理所當(dāng)然的，但早在 2000 年代中期，智能手機(jī)的處理能力就不足以進(jìn)行實(shí)時(shí)高動(dòng)態(tài)范圍成像。摩托羅拉是第一個(gè)想出一個(gè)創(chuàng)新方法來解決高亮度場(chǎng)景的。摩托羅拉 Zine ZN5 引入了一種可變光圈機(jī)制，可以在 f/2.8到 f/5.6之間進(jìn)行切換，以適應(yīng)不同的光線環(huán)境。它甚至與 5MP 傳感器一起使用一個(gè) Xenon 閃光燈，以實(shí)現(xiàn)更完整的成像。

諾基亞N86也嘗試類似的方法。這是該公司的第一款配有800萬像素傳感器的手機(jī)，它封裝了可變光圈和機(jī)械快門，所有這些功能協(xié)同工作，能在具有挑戰(zhàn)性的條件下提供更好的圖像。我們后來在三星銀河S9上就看到了這一點(diǎn)。

我們很容易看到當(dāng)時(shí)三大巨頭的共同點(diǎn)和差異。顯然，分辨率不得不提高，但諾基亞決定在智能手機(jī)中制造一款高品質(zhì)的相機(jī)，索尼愛立信和LG則試圖將手機(jī)直接做成相機(jī)。

雖然看著都很獨(dú)特且硬件很酷，但市場(chǎng)告訴我們，諾基亞拍照手機(jī)與Symbian 操作系統(tǒng)提供的功能相結(jié)合的解決方案贏得了民眾的投票。

百萬像素戰(zhàn)爭(zhēng)開始

隨著500萬像素作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，我們看到了拍照手機(jī)領(lǐng)域百萬像素戰(zhàn)爭(zhēng)的開始。三星在 i8510 上推出了第一臺(tái) 800 萬像素移動(dòng)攝像頭，并開始了激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。次年即2009年，該公司再次榮登銷量第一。

而后三星再接再厲，W880不僅是世界上第一款1200萬像素?cái)z像手機(jī)，它也首次推出了30FPS視頻錄制。無可否認(rèn)，這仍然局限于 720p 分辨率，但它是推進(jìn)手機(jī)視頻功能的一大步。

三星 W880

此外，它也開發(fā)出了現(xiàn)在相機(jī)軟件的雛形，包括可變光圈，Xenon閃光燈，甚至一個(gè)專用模式選擇環(huán)。不幸的是，缺乏任何智能功能，使W880叫好不叫座。

然而，此時(shí)，諾基亞的拍照手機(jī)解決方案帶來了豐厚的回報(bào)。2010年，諾基亞N8的發(fā)布，這款手機(jī)重視傳感器尺寸，而不是以更多的像素填充。較大的傳感器就其本質(zhì)而言，能獲得更多的光線，光捕捉能力與圖像質(zhì)量成正比。

諾基亞N8

諾基亞N8可以說是有史以來最重要的成像智能手機(jī)之一，它將一個(gè)巨大的1/1.83英寸傳感器塞進(jìn)鋁制外殼中，按2010年的標(biāo)準(zhǔn)可以說是非常時(shí)尚。

諾基亞N8能夠捕捉令人難以置信的圖像，你可以通過手機(jī)捕捉的任何時(shí)刻的瞬間。這種巨大的傳感器不僅僅在白天實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的成像，還提供足夠的光收集能力進(jìn)行低光成像。再加上一個(gè) Xenon 閃光燈， 拍照能力已經(jīng)不輸現(xiàn)代智能手機(jī)。而且諾基亞還投入一個(gè)中性密度過濾器到相機(jī)中，以允許在特別明亮的條件下攝影。

過采樣，PureView 方式

諾基亞 808 PureVIEW

今天，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的高分辨率攝像頭甚至達(dá)到108MP，用于超采樣的高質(zhì)量拍攝。但你知道該技術(shù)最初于 2012 年在諾基亞 808 上首次亮相嗎?

諾基亞808利用 1/1.2 英寸 41MP 傳感器擊敗了 N8 的傳感器，該傳感器直到2019年才被48MP超越。后來諾基亞在運(yùn)行Lumia 1020的Windows Phone中重復(fù)使用了808的傳感器，但由于操作系統(tǒng)的限制，結(jié)果并不好，這好像也是諾基亞最后的掙扎。

真正的意義在這款手機(jī)是如何將計(jì)算攝影的概念引入智能手機(jī)領(lǐng)域。41MP的傳感器這不僅降低了噪音，而且提高了傳感器的靈敏度，提高了低光成像效果。

諾基亞 808 更進(jìn)一步。過采樣在本質(zhì)上是完全動(dòng)態(tài)的，允許無損的縮放。當(dāng)你調(diào)整焦距時(shí)，諾基亞 808 動(dòng)態(tài)調(diào)整了過采樣量，以確保最佳的圖像質(zhì)量。雖然它仍然不能與真正的長(zhǎng)焦鏡頭相比，但在2012年效果是驚人的。

最后，過采樣進(jìn)一步改進(jìn)了低光成像，與大型傳感器和 Xenon 閃光燈相結(jié)合，即使在光線不足的條件下，您也能夠捕獲無噪音鏡頭。

手機(jī)相機(jī)的歷史是驚人的之前 Android 和 iphone

移動(dòng)攝像頭技術(shù)的飛速發(fā)展以及智能手機(jī)周期的不斷縮短，使得人們很容易忘記舊的硬件。然而，正是同樣的硬件已經(jīng)或至少給行業(yè)帶來了壓力，以切實(shí)的方式改善用戶的成像，才促進(jìn)了各廠商不斷的進(jìn)步。

本文涉及的內(nèi)容已經(jīng)非常非常的簡(jiǎn)化，但能看到，許多今天智能手機(jī)技術(shù)只是一個(gè)對(duì)前人技術(shù)的改進(jìn)，突破性性的改變并沒有多少，但不代表廠商失去創(chuàng)新，我更相信，拍照手機(jī)的技術(shù)會(huì)在某個(gè)時(shí)間段迎來井噴，我迫不及待想看看未來十年智能手機(jī)會(huì)給成像世界會(huì)帶來什么樣的進(jìn)步了。