12個問答解密iphone 7PLus雙鏡頭工作原理
iPhone 7 Plus毫不意外的搭載了眾所矚目的雙鏡頭,在發(fā)表會上蘋果告訴我們,iPhone 7 Plus具備的雙鏡頭皆具備1,200萬畫素,第一顆鏡頭為標(biāo)準的iPhone鏡頭,光圈更大來到f/1.8 ,同時采用全新的6片鏡片組,具備光學(xué)防手震,還有四色LED提供更真實的補光效果。
到目前為止,這是第一顆鏡頭的敘述,這顆鏡頭與iPhone 7所搭載的主鏡頭是相同的,不過正如大家所知,iPhone 7 Plus多了第二顆鏡頭,這顆鏡頭可以提供2倍的光學(xué)變焦倍率,可以提供更遠的視野,并且支持數(shù)字變焦至10倍,反之沒有雙鏡頭的 iPhone 7僅可提供最多5倍的數(shù)字變焦。
但蘋果沒有告訴你。
不過,關(guān)于雙鏡頭運作的詳細機制,蘋果并沒有告訴我們,以下我們將透過Q&A方式,來幫助大家更了解iPhone 7 Plus雙鏡頭的原理。
iPhone 7 Plus的雙鏡頭配置,左邊是一倍的主鏡頭,右邊是二倍光學(xué)變焦鏡頭。
Q1:第二顆鏡頭的實體焦距真的是兩倍嗎?
A:否;一如往例,蘋果不會在各種規(guī)格上多所著墨,除了提供f/1.8的光圈數(shù)值之外,對于兩顆鏡頭的焦距等數(shù)值蘋果官方都不會再多加標(biāo)示,根據(jù)推測,第一顆鏡頭是等效焦距28mm,第二顆則是等效56mm,不過從EXIF信息看來,第一顆鏡頭的實體焦距是4mm,焦長轉(zhuǎn)換率是7x,因此等效焦距是28mm,但第二顆鏡頭的實體焦距并不是第一顆鏡頭的兩倍(8mm),而是6.6mm。
那么,為何第二顆鏡頭仍可提供2倍的變焦倍率呢? 如果要達到兩倍的等效焦距視野,焦長轉(zhuǎn)換率將是56mm/6.6mm = 8.485x,焦長轉(zhuǎn)換率比第一顆鏡頭還要大,這代表什么呢? 這意味著兩顆鏡頭背后的感光組件不一樣大,且第二顆的感光組件尺寸較小。因此可以證明:第二顆鏡頭感光組件較小,且實體焦距并未達到第一顆鏡頭的兩倍。
除了感光組件較小之外,從EXIF信息以及蘋果官方的數(shù)據(jù)也可看出第二顆鏡頭的光圈較小,為f/2.8。 而且蘋果沒告訴我們的是,第二顆鏡頭并未搭載光學(xué)防手震(OpTIcalimage StabilizaTIon)。
第二顆鏡頭確實可以提供2倍的變焦倍率,但焦距并不是第一顆鏡頭的兩倍。
Q2:光圈較小,感光組件較小,這會有什么影響?
A:畫質(zhì)可能會有影響(低光環(huán)境下);第二顆鏡頭光圈數(shù)值為f/2.8,比起第一顆主鏡頭的f/1.8大約少了1.3 EV,也就是說進光量大約比第一顆鏡頭少了接近1.3倍,且感光組件較小,這也意味著第二顆鏡頭在噪聲與畫質(zhì)表現(xiàn)上可能會比第一顆要差一些。 當(dāng)然這是一般通則下的推論,實際狀況仍需視軟件上的調(diào)校。
一般來說來說望遠鏡頭鏡片大多較大,但這在iPhone 7 Plus上并非如此,原因在往后的篇幅我們會再說明。
Q3:那么,望遠的那顆鏡頭可以拍攝更淺的景深嗎?
A:需視拍攝狀況,景深并不一定較淺景深三要素是:實體焦距、光圈大小、被攝物距離。實體焦距越長,景深越淺,光圈越大,景深越淺,被攝物距離越近,景深也會越淺。 假設(shè)由這三點來套用iPhone 7 plus的兩顆鏡頭,并且將被攝物距離(拍攝距離)固定:
第一顆鏡頭:焦距4mm光圈f/1.8第二顆鏡頭:焦距6.6mm光圈f/2.8
注意到了嗎?
第二顆鏡頭雖然是望遠焦距,但光圈較小,淺景深的表現(xiàn)并不一定會比第一顆鏡頭更好,如果把被攝物距離計入,兩顆鏡頭在「同樣構(gòu)圖」下,用第一顆鏡頭拍攝距離更近,比起第二顆鏡頭更可能取得更淺的景深。結(jié)論是第二顆鏡頭在淺景深的營造上,并不如我們想象的有優(yōu)勢。 但在年底前,蘋果官方將會釋出2x鏡頭的「景深效果」更新,利用仿真運算虛擬出媲美單眼相機的景深效果,透過這項功能也會改善2x鏡頭的淺景深表現(xiàn)。
不過,為何要用「實體焦距」的4mm而不是用「等效焦距」的28mm來計算呢? 因為實體焦距關(guān)乎到真正的光學(xué)表現(xiàn),等效焦距則會依據(jù)感光組件大小,而有不同的裁切倍率,因此在光學(xué)的計算上,只能套用實體焦距來計算。
使用一倍的主鏡頭在拍攝距離近的狀況下仍可營造淺景深。(iPhone 7 Plus拍攝)
Q4:這樣,第二顆鏡頭的優(yōu)勢在哪呢?
A :戶外拍攝遠景較佳更小的光圈、更小的感光組件、沒有光學(xué)防手震。..。.. 那么第二顆鏡頭的優(yōu)勢在哪? 與沒有雙鏡頭的iPhone 7相比,iPhone 7 Plus第二顆鏡頭可以提供2x光學(xué)變焦,且數(shù)字變焦長達10x。 不過在實測上,第二顆鏡頭在望遠程還是有畫質(zhì)優(yōu)勢的。
我們站在同一個位置,用1x的主鏡頭與2x的第二顆鏡頭分別拍攝一次,再擷取至相同尺寸的原圖,可以看到第二顆鏡頭比第一顆鏡頭放大兩倍的畫質(zhì)還要好上許多。
當(dāng)知道了iPhone 7 Plus雙鏡頭的特性之后,接下來我們來討論更進一步的問題。先說結(jié)論:
雙鏡頭,并不是你切到2x就一定會運作在iPhone7 Plus操作接口上,有一個1x、2x按鈕,當(dāng)按下后相機就會切到二倍變焦,而如果用轉(zhuǎn)盤的話則可提供最遠至10x的數(shù)字變焦。 但事實上當(dāng)你按下2x按鈕后,iPhone 7 Plus并不一定會用第二顆鏡頭拍攝。
如果你手邊有一支iPhone 7 Plus,試試用手指把第二顆鏡頭(靠近閃光燈那顆)遮住,對30cm以內(nèi)的物體取景,然后切換至2x拍攝看看,手機一樣可以拍攝對吧? 但你明明遮住了第二顆鏡頭不是嗎?這時候你所拍攝下的照片,并不是第二顆2x鏡頭所拍攝的,而是利用第一顆鏡頭拍攝再處理后所呈現(xiàn)的。
Q5:什么狀況下按下2x時,才真正是用第二顆鏡頭拍攝呢?
A :主要有兩個條件限制;根據(jù)我們的實測以及與友站相機編輯的討論后,這第二顆鏡頭要啟動需要一定的條件:
光源要充足距離要夠遠
透過上述簡單的遮鏡頭法實測,iPhone 7 Plus需要足夠遠的距離,拍攝距離在大約在50~100cm以上才會啟動第二顆鏡頭。 除了距離要夠遠,光源要充足更是第一條件,在昏暗的環(huán)境下無論多遠都不會啟動第二顆鏡頭。