手机摄像头技术的不断发展,其影响画质体现在,如何提升手机拍照技术

时间来到了2022年，而在近几年间，安卓智能手机的影像能力不断的提升，为用户带来了不断提升的影像体验。并且随着各家厂商在影像方面的不断演进，手机已经成为了不少用户随手记录生

时间来到了2022年，而在近几年间，安卓智能手机的影像能力不断的提升，为用户带来了不断提升的影像体验。并且随着各家厂商在影像方面的不断演进，手机已经成为了不少用户随手记录生活，拍摄各类精彩瞬间的关键装备，部分的手机还进一步引入了Log格式等一系列此前在专业级相机才有的功能，那么是什么推动的近几年手机影像能力的不断提升？让我们一起来看看。

我们可以注意到，各家的手机厂商对于手机镜头的数量进行了叠加，手机镜头的叠加可以在厂商的调校下带来更多的功能，而市场也对于手机镜头的关注度有了进一步的提升，对于采用多颗镜头的手机产品拥有更高的购买意向。各家的手机厂商在增加手机镜头的数量以外，也对于手机镜头上的传感器、防抖技术、镜片等进行了升级，并且加入了一系列的算法，从多方面进行影像能力的升级。

我们可以看到最近各家手机厂商推出的旗舰产品，在影像方面都有一系列的针对性开发，并且也是在镜头、传感器等多方面进行了升级。例如近期推出的OPPO Find X5系列上，其中的OPPO Find X5 Pro就采用了5000万主摄（1/1.56英寸，f/1.7光圈） 5000万超广角（1/1.56英寸，自由曲面镜头，微距拍摄） 1300万长焦（2倍光学变焦）三摄组合，通过三颗镜头带来了多种场景的优秀表现，还在主摄镜头上还加入了双光学防抖设置，让拍摄时拥有更好的成像效果。除此之外，OPPO Find X5 Pro还和哈苏达成合作，加上配置的13通道色彩传感器来达到更加精确的色彩效果。

△ OPPO Find X5 Pro

而努比亚近期推出的努比亚Z40 Pro手机就在主摄方面采用了定制的光学系统，包含采用定制的35MM镜头和IMX787传感器；荣耀Magic4系列则是采用了多颗主摄级别的摄像头，并且加入了诸如多主摄融合摄影等一系列技术提升影像能力；小米12 Pro则是加入了万物追焦系统等一系列的功能。可以看到，这一系列旗舰手机都在影像方面不断的发力，带来了更好的使用体验；但是这一系列技术的进步并非是手机影像能力提升的唯一关键，其中的对于各家手机厂商来说，手机中ISP性能、AI性能的提升也是手机影像能力提升的一大关键。

△努比亚Z40 Pro

△荣耀Magic4

△小米12 Pro

在近几年的旗舰手机上，基本上都采用了来自高通的骁龙8系移动平台，由骁龙移动平台为手机提供ISP的支持。在此前发布的骁龙865移动平台上，高通就为其配备了Spectra 480 ISP，其可以支持到最高拍摄2亿分辨率的照片，并且支持到4K 120fps的视频拍摄，为当年的旗舰手机带来了影像能力的优秀基础。而在骁龙888移动平台上，高通则将ISP的性能进一步升级，骁龙888移动平台所搭载的Spectra 580 ISP将ISP从两个升级为了三个ISP，可实现手机摄像头的三重并发和三重并行处理。而在三ISP的加持下，手机可以同时运行调用三个镜头，这对于采用多颗镜头的手机来说，可以在使用过程中提升镜头切换的流畅度，并且可以同时处理多路镜头的图像信息，进行一系列的后处理操作，提升诸如HDR等场景下的成像效果。

高通在全新一代骁龙8移动平台上，还进一步升级了ISP的性能。骁龙8移动平台的ISP在延续骁龙888采用三ISP设计的基础上，进一步进行了提升，可以实现18-bit图像的拍摄，可支持移动终端拍摄18-bit的RAW内容，图像动态范围的捕捉能力比上一代提升了4000多倍，支持更极致的动态范围、色彩和清晰度。而骁龙8移动平台也成为了业内首款支持到18-bit色彩的商用移动平台。

骁龙8移动平台所拥有的高bit色彩支持为手机厂商提供了影像能力的进一步提升，例如OPPO Find X5 Pro就可以在其中加入哈苏自然色彩和13通道色彩传感器，通过进一步的优化为用户拍摄更加自然的图像内容提供可能。诸如荣耀Magic4系列、OPPO Find X5 Pro等手机则在骁龙8移动平台的ISP支持下搭载了log格式拍摄/HDR格式拍摄功能，可以记录下更多的色彩信息、亮度信息，为专业用户提供了用手机拍摄大片的可能，使得在后期操作过程中能更加精确的还原色彩信息。

△荣耀 Magic4系列支持10 bit 4K 60帧 Log拍摄

骁龙8移动平台的ISP在性能上的提升还包括以下的亮点，例如：一次拍摄30张照片，进行多张合成；拥有每秒32亿像素的处理能力，每秒可以拍摄240张1200万像素的照片；最高支持2亿像素的照片拍摄以及8K 30 fps HDR10 视频的拍摄能力。

骁龙8移动平台的一系列提升也被手机厂商很好的利用了起来，例如荣耀Magic4系列上采用的多主摄融合计算摄影技术就是通过充分调度多颗镜头，通过同时运用采集多颗镜头的信息进行后续的处理合成，实现不同焦段下画面清晰度都有更好表现的效果。荣耀Magic4系列上“录中美拍”功能则充分利用上新一代骁龙8移动平台ISP性能强悍的优点，让用户在录制高清晰度视频的同时可以快速的抓拍各种精彩瞬间，使整体的影像体验更进一步。

而骁龙8移动平台除了ISP性能表现强悍之外，AI性能方面也有不少的提升，并且还为手机影像系统的体验升级提供了不少的助力。

骁龙8移动平台搭载了第7代高通AI引擎，包括超高性能、超高能效的高通Hexagon处理器。骁龙8移动平台的AI性能与前代相比，张量加速器速度和共享内存均提升至前代平台的2倍，AI软件性能提升2倍，软硬结合AI性能提升4倍。因此在强悍的AI性能帮助下，新一代骁龙8移动平台能实现实时的动作捕捉技术，可以实现视频的背景虚化效果，基于实时的动作捕捉能力，手机也可以实现更换背景等更多的功能。

像近期推出的努比亚Z40 Pro就在全新一代骁龙8移动平台的加持下，带来了多种星空拍摄算法，可以实现星空增强、AI星座等多种星空拍摄模式，让用户一键拍出漫天繁星。

△努比亚Z40 Pro拍摄

而小米12 Pro则基于骁龙8移动平台出色的ISP性能和AI性能带来了“万物追焦”功能，在拍摄使可以通过ISP的快速处理反馈，为AI系统通过一系列的图像信息，由AI分析后得到内容的识别反馈，从而对主体进行快速的追踪对焦。

△小米12 Pro追焦演示

高通也和其他的一系列厂家进行了合作，进一步的提升骁龙系列产品在影像方面的表现，例如在全新一代骁龙8移动平台上，高通就与徕卡Leitz Lab进行合作，引入了徕卡Leitz风格的滤镜，通过AI来模拟徕卡相机的拍照风格。在与徕卡的合作之外，高通也和索尼成立了联合实验室，可以针对索尼传感器进行进一步的专项优化（索尼传感器在手机市场拥有极高的占有率），而通过和索尼进行合作，未来采用骁龙系列移动平台的手机可以拥有更好的成像表现，降低开发难度。

可以看到，手机也能随手记录各种大片的影像能力升级和拍摄体验升级，除了各家厂商对于影像系统进行不断的研发升级之外，为成像提供支持的ISP性能升级、AI性能升级也是非常重要的一个方面。骁龙8移动平台的出现为各家手机厂商的影像性能提升带来了极为坚实的基础，可以让手机厂商们在优秀的基础上进行更加具有针对性的开发，从而为用户呈现更加优秀的使用体验。而全新一代骁龙8移动平台不只是为旗舰手机带来拍摄能力上的升级，而是在各个方面还进行了提升，带来了不止于影像升级的多方位综合提升。

乘光而行，揭秘小米光学创新

“光”是摄影中的灵魂，有人称摄影就是“用光进行的绘画”，而记录光的技术——光学技术，是摄影的重要基础。本期我们采访了小米光学团队，带大家一起了解手机光学技术，以及背后工程师们对光学创新的所思所想。

1839年，达盖尔银盐摄影术的诞生，让人类找到了比绘画方式更快捷的方式记录，凝固人眼所见。

此后近百年时间里，人们一直在寻求将拍摄影像的器材小型化、便捷化进行 探索 。可以说，相机摄影史就是一部光学创新史，而光学是摄影艺术殿堂的重要基石。

例如在1914年，奥斯卡·巴纳克使用徕卡原型机Ur-Leica拍摄的威兹勒（Wetzlar）小镇的街景，照片命名为《韦次拉尔的铁矿广场》。这也标志着相机走向了35mm为主的时代，摄影史上最广为人知的照片，如经典摄影作品《胜利之吻》也是从这个时代开始。

伴随着时代的进步，相机从最初35mm胶片发展到了数码相机时代，但技术的进步并未停止，在过去十年时间里，手机摄影蓬勃兴起，这也让摄影光学延伸出了全新的第二条创新曲线——手机光学。

“仅以手机镜头光学举例，现在国内企业的综合实力越来越强，甚至已经赶超绝大多数的国外大公司。”小米相机部光学专家 YIN 说，随着竞争日趋激烈，国内品牌每年定制的镜头越来越多，技术难度越来越高，由此也推动了中国手机镜头光学的飞跃进步。

拿下6项首创

敢为行业先

2016年，小米相机部组建了全新的光学团队，广罗顶尖人才，并组建了在美国、日本、欧洲等地的海外研发团队。这一年，小米首次遭遇创业史上的销量滑坡危机。埋头钻研、苦练内功，也就成为了团队每个人内心深处的一团火。

随着持续的研发投入与团队的不懈努力，小米光学团队逐步打开了局面，近三年来他们拿下了6项行业首创和首发，敢捅天花板、敢为行业先也成为了光学团队的最鲜明特色：

2019年2月，小米9透明至尊版首创最大光圈F1.47的7P镜头，支持超广角、微距拍摄，开启手机摄影全新视野；

2019年11月，小米CC9 Pro尊享版搭载1亿像素镜头，并率先发布8P镜头；

2019年12月，Redmi K30 5G首创行业最小前置镜头，实现了业界难以置信的4.38mm 小孔径；

2020年11月，小米开发者大会MIDC 2020首发自研的“伸缩式大光圈镜头”技术；

2021年3月，小米MIX Fold首发液态镜头，实现了长焦与微距一镜兼顾；同期发布的小米11Pro和Ultra首发搭载了1/1.12英寸的三星GN2大底传感器，将手机CMOS尺寸推到了接近一英寸的级别。

“小米在光学研发上的投入非常大，处在行业最前列的水准。”YIN介绍说，小米的每个光学实验室都采购了目前最先进的光学测量设备，能够测量各种光学镜头的全方位性能表现，尤其在可靠性、杂光鬼影等方面做深入测量。

在他看来，小米光学之所以能够做到敢为天下先，率先 探索 新技术、新工艺，背后最宝贵的财富是强大的研发团队。他们都是行业顶尖级的专业，不少人在国内外各大光学厂商效力数十年，有丰富的光学理论和实际经验，对光学、力学、流动学、机械结构、电子等领域都有全面的知识领域覆盖。

角逐新时代

从技术狂奔到体验致胜

随着近几年手机影像技术的高速发展，从大底、镜头设计、镀膜，到多主摄、变焦、防抖等各个细分领域，手机影像的光学赛道上千帆竞发，角逐日趋激烈。

与传统数码相机不同，手机可谓看作是一个“多媒体+互联网+通话+影像”的一个集合体，再加上手机体积的先天限制，让手机内部空间变得“寸土寸金”，在如何保证不改变手机形态上，最大化提升手机影像能力？除了感光元件、ISP以及配套的软件算法外，手机镜头的光学素质表现有着同等重要的地位。

“保证持续领先的竞争力，就需要在手机镜头光学性能和镜头功能两方面进行提升。”YIN表示在光学性能方面，主要聚焦在镜头的大光圈、高解析力、低色散、消除杂散光上，而在镜头功能方面，要尽可能的覆盖多焦段光学镜头，增加手机拍照的可玩性，满足消费者所有拍摄需求。

对小米光学团队而言，最重要的已不是驾熟就轻的单点突破，而是将多点的创新融会贯通，构建体验致胜的综合实力。

例如，在手机整个镜头模组不断增加的同时，如何与大底传感器实现更完美的匹配。在小米10 Pro中，手机主摄的影像系统采用了尺寸更大的1/1.33英寸、1.08亿像素的大尺寸传感器，小米光学团队通过大量的测试将8P镜头模组与大尺寸传感器完美匹配，而f/1.6的大光圈带来的极高的进光量，镜头的光学素质也保证相机即使在1.08亿全像素拍摄时，依然可以让照片呈现出细腻的色彩层次以及丰富画面细节。

在YIN看来，手机影像背后是一个复杂而又严谨的技术过程，手机成像的好坏，除了光学镜头素质之外，还有处理器、ISP、软件算法、AI算法等等，多方技术的配合，才能得到一张让用户看起来满意的照片。

比如，目前多镜头协同拍摄可以解决手机数码变焦带来的画质下降难题，但处理性能的提升以及AI算法的进化，也对镜头品质、光学设计提出了高可靠性的新挑战，光学工程师们需要在提升镜头品质的同时，尽可能降低制造公差带来的影响。

为此，小米光学团队研发出了一套光学系统评测软件，以此来平衡各种因素对整个光学系统的影响到底是多少，也可以根据用户的反馈，对各种因素加以不同的权重，来让光学设计做相应的侧重。

从技术狂奔到注重综合体验，同时沉淀手机光学的评价标准，小米光学创新正在为小米高端化以及移动影像的全面升级，夯实基础、筑牢根基。

创新不止

新惊喜即将到来

手机光学不断逼近专业相机的征程，要走多远，未来还有哪些值得期待的新突破？

在YIN 看来 ，未来手机镜头的创新会在计算光学、平面光学(IR、Cover Glass、棱镜)、几何光学（潜望、折射）、物理光学（DOE衍射原件、Mate lens、纳米压印）等多方面持续发力；同时还会在光学材料、镀膜材料和工艺，组装设备、制造工艺以及成本上进行突破，这些创新都将为手机摄影带来全新的体验。

在这场激动人心的演进浪潮中，并非每次创新都能够捅破天花板，一举改写移动摄影格局，但每次创新都有它 探索 的意义。唯有创新不止，手机光学才能真正惠及用户，带来前所未有的影像体验。

今年5月，小米宣布与徕卡达成影像战略合作。这次合作深度空前，从光学、成像、图像处理、体验等智能手机影像全链路，实现了双方影像能力的全面融合。对小米光学团队而言，这是一次全新的机遇，可以与百年影像品牌一起，联手 探索 手机光学的前沿领域。

现在，小米光学团队已经为7月新品的发布做好了最充足的准备，光学新惊喜也将向每一位米粉呈现，敬请期待。

手机摄像头成像原理是什么？

CPU集成了视频处理系统和摄像头驱动等，CPU和摄像头数据信号有8-10个，是根据CPU型号和摄像头本身来定的，当手机系统进入拍照或摄像状态，由电源提供一个2.8V电压，由CPU送出的复位信号使摄像头进行复位，数据开始传送同时摄像头进入工作状态。

影响因素：

手机的摄像头效果是现代手机的重要性能指标之一， 也是手机企业在技术层面的核心竞争力。 而手机的摄像头性能会受到多方面因素的影响， 具体来说， 主要落实在以下几个重要方面：

首先，光圈，一般来说，手机摄像头的光圈与相机的镜头具有相似性，其光圈的数值与光圈成反比关系。而现代手机受结构体积的限制，镜头的光圈普遍是固定的。因此，其光圈的大小，会直接影响到摄像头的效果。

扩展资料：

内容简介：

一般来说，手机摄像头主要包括内置和外置这两种，内置摄像头是指手机内部安装的摄像头，使用更为便利；外置摄像头是指通过数据线或者其他方式将手机与数码相机进行连接，以此实现拍摄，这种拍摄方式的操作更为便捷。

目前手机具备的数码相机功能仍旧处于发展阶段，很多技术研发刚刚起步。手机具备的数码相机功能主要有连拍、内置闪光灯和自动白平衡等功能，拍摄效果和手机屏幕的分辨率以及手机摄像头息息相关。

参考资料来源：百度百科-手机摄像头