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技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘

CNMO 【原創(chuàng)】 作者:馬俊杰,楊辰 2016-03-04 05:30
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  【手機中國 評測】在分辨哪些才是MWC上手機行業(yè)的黑科技一文中提前預(yù)告了會有今天這篇拍照專項對比文章,參加對決的分別是采用了ISO Cell技術(shù)和搭載了光學(xué)防抖鏡片組(OIS)的兩款機型,關(guān)于ISO Cell技術(shù)原理部分不再敘述,之前在上面提及那篇技術(shù)解析文章中已經(jīng)聊得比較多,近日城中熱話——小米手機5上面的DTI畫質(zhì)增強技術(shù)其實和ISO Cell十分相似。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘

  在探究相位對焦和光學(xué)防抖對拍照的作用一文中,我們已經(jīng)看到光學(xué)防抖鏡片組在白天的作用并不如相位對焦技術(shù)來得實在,同理,根據(jù)ISO Cell原理可得,光學(xué)防抖和ISO Cell最擅長的領(lǐng)域還是室內(nèi)和弱光/夜景環(huán)境,本文就針對這兩個方面來看看,分別搭載了ISO Cell和光學(xué)防抖技術(shù)兩臺機型間終極較量。

  先來看看兩臺評測樣機的攝像頭參數(shù),如下圖所示:

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
兩臺評測樣機參數(shù)對比

  眾所周知,ISO Cell是屬于三星家的傳感器,IMX214則是來自索尼家的堆棧式傳感器,正好呼應(yīng)了之前技術(shù)解析文章中討論的話題,三星在三星S5時候想通過ISO Cell技術(shù)替代光學(xué)防抖,另一方面也減少受制于索尼對影像傳感器的壟斷影響,從而誕生了比堆棧式傳感器更為先進的ISO Cell架構(gòu),至少三星是這樣認為的。

  當(dāng)然,以目前市面上幾款搭載ISO Cell傳感器機型來說,采用的鏡頭光圈普遍都偏小,本次的評測樣機中也出現(xiàn)了類似的情況,相比如今那些搭載光學(xué)防抖鏡片組機型動輒F1.9、F2.0,乃至F1.7、F1.8大光圈來說,確實不夠看。當(dāng)然,鏡頭光圈、傳感器大小、傳感器特性、單位像素面積、ISP算法等成像因素之間的配合才是關(guān)鍵,不能夠單看廠商在發(fā)布會上技術(shù)解讀,或者從機型硬件參數(shù)間死板對比得出結(jié)論。行不行我們直接看療效。

  PS:本文采用的所有樣張基本上都采用1300萬像素拍攝,并且同一場景至少連續(xù)拍攝5張照片,其中挑選發(fā)揮最穩(wěn)定的一張作為示例。

  首先,我們重點看看室內(nèi)環(huán)境下,大伙喜聞樂見的“飯前驗毒”環(huán)節(jié)。


曬美食

  下面兩張樣張中,搭載ISO Cell機型的色彩表現(xiàn)偏暖,支持光學(xué)防抖機型則呈現(xiàn)了偏冷的色調(diào),不過這并不是絕對的,結(jié)合我們在日常生活中的觀察,很多分別采用ISO Cell和光學(xué)防抖技術(shù)不同機型,所表現(xiàn)出來的成像風(fēng)格并非一致,這和手機廠商間調(diào)教有關(guān),不同廠商、不同機型之間擁有不同的調(diào)教風(fēng)格,所以不能夠一概而論,這和機型有關(guān),而和ISO Cell和光學(xué)防抖技術(shù)無關(guān)。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  當(dāng)然,這組樣張很好地表現(xiàn)了兩種極端的發(fā)色傾向,也正好就是手上兩臺評測機日常的成像風(fēng)格(僅指室內(nèi)環(huán)境)。雖然兩臺樣機都無法準(zhǔn)確還原當(dāng)時的現(xiàn)場環(huán)境光,分別偏向了兩種極端,但是喜歡曬美食的伙伴們反而覺得這種照片更適合用于社交分享。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  微距方面,在這個場景中,F(xiàn)2.2和F1.8光圈表達出來的虛化效果區(qū)別不大,發(fā)色傾向依然一個偏暖,一個偏冷?;氐浆F(xiàn)場光線的實際表現(xiàn)上,兩臺樣機都配備了“專業(yè)模式”,通過調(diào)整參數(shù),最終還原了如下圖所示的環(huán)境光線:

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熒光燈白平衡

  現(xiàn)場環(huán)境采用的是熒光燈管,開啟“熒光燈白平衡”模式之后,發(fā)現(xiàn)取景框中呈現(xiàn)了最為接近現(xiàn)場光線的畫面。

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ISO Cell(熒光燈白平衡)

  如果將上面這張準(zhǔn)確還原現(xiàn)場光線的照片發(fā)布到社交軟件上,我相信沒有多少人會點贊的,這也是如今手機的ISP自動將照片調(diào)整為適合觀賞的樣子,而不是最準(zhǔn)確還原現(xiàn)場光的樣子的原因。讀者朋友應(yīng)該更愿意分享下面這張畫面偏暖而且白平衡不準(zhǔn)確的照片上網(wǎng),也不愿意推上面那張準(zhǔn)確還原現(xiàn)場光線的照片。

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ISO Cell(自動白平衡)

  我們再次PK一下微距的樣張,F(xiàn)2.2和F1.8區(qū)別終于表現(xiàn)出來,ISO Cell機型這邊不僅出現(xiàn)了虛化不明顯問題,連最近對焦距離也比較遠(僅限這個場景,其它場景還行),曬美食時候這是大忌。

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ISO Cell

  相反,光學(xué)防抖機型憑借F1.8大光圈成功完成了焦外虛化的處理,同時最近對焦距離還算OK。題外話,手機鏡頭光圈大小一般來說是不能夠隨時調(diào)整的,這也是相比數(shù)碼相機落后的地方,所以手機廠商應(yīng)該在出廠之前就將恒定光圈鏡頭值決定好,盡量挑選大一點光圈值,這對手機的應(yīng)用場景比較有利,曬美食、曬幸福、曬夜景,以及文藝青年拍拍花草樹木等場景,大光圈鏡頭更合適,F(xiàn)2.2鏡頭還是偏小,不知道是不是ISO Cell自身的缺陷所限,還是三星沒有心思再在ISO Cell上下苦功,所以就投閑置散,愛理不理,最終讓很多配備了ISO Cell傳感器機型,鏡頭光圈值都不大。

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光學(xué)防抖

  接著我們看看皮蛋瘦肉粥旁邊的扁豆?fàn)F面。ISO Cell和光學(xué)防抖機型在這個場景下表現(xiàn)又如何?

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ISO Cell

  自動白平衡下,兩者的表現(xiàn)都維持了上一個環(huán)節(jié)的發(fā)色傾向,ISO Cell機型繼續(xù)偏暖,光學(xué)防抖機型繼續(xù)偏冷。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  這一次,偏冷的光學(xué)防抖機型暴露出嚴(yán)重的問題,環(huán)境光被還原成青色的樣子,讓很多白色的區(qū)域都蒙上了一層青色濾鏡一樣。

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ISO Cell(熒光燈白平衡)

  我們繼續(xù)調(diào)整ISO Cell機型的白平衡,之后發(fā)現(xiàn)ISO Cell機型的發(fā)色傾向并不適合社交分享(類似上一個場景),雖然準(zhǔn)確還原了環(huán)境光線,但是食物卻偏黃了。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  近距離捕捉食物,ISO Cell和光學(xué)防抖機型表現(xiàn)和上一場景類似。從上文多張樣張對比可以看出,在室內(nèi)光線比較充足的環(huán)境中,ISO Cell和光學(xué)防抖機型的曝光控制都不錯,只是發(fā)色傾向的不同而已,翻看其中一組樣張的照片EXIF信息,如下圖所示,右邊采用光學(xué)防抖機型快門時間相對長一點,但是區(qū)別不會太大,而ISO值兩臺機型都壓得比較低,只有100。

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EXIF參數(shù)對比

其實曬美食只是前戲,重點還是下面夜景部分。


趣味夜景

  我們先來看看一些比較有趣味性的玩法,在nubia UI和Funtouch OS中,都存在著專業(yè)模式,長期研究過專業(yè)模式之后,對于我而言,專業(yè)模式其實就是手動夜景模式,最適合夜拍狂人,不是小短片哦。

  第一個場景,選擇這幾年特別火的“長曝光”畫面,通過延長快門時間,一般在1s以上,讓整體畫面曝光度提升,并且產(chǎn)生流動光線的唯美影像,聽到這里,大伙都知道只能夠通過三腳架或者固定的承托物幫助自己完成這項功能,否則那照片抖得基本上不可用,模糊感十足。

  接著將兩臺手機的專業(yè)模式參數(shù)都調(diào)整到比較近似的兩種狀態(tài)完成長曝光,拍照的地方擁有固定承托物,所以無須動用三腳架,加上對于喜歡“隨手一拍”的消費者而言,開啟專業(yè)模式已經(jīng)是一種負累,還要讓他們拿著三腳架“掃街”,這明顯在挑戰(zhàn)他們的心理底線。(在數(shù)碼相機愛好者語錄中“掃街”的意思就是在大街上隨手一拍,看到感興趣的事物果斷拿起單反相機記錄下來)

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快門時間提高到2s(光學(xué)防抖機型)

  如上圖所示,將光學(xué)防抖機型快門時間提高到2s,為了減少畫面整體曝光過渡,再將曝光補償(EV值)設(shè)置為-1。之后,專業(yè)模式自動鎖定ISO值,由系統(tǒng)內(nèi)部(ISP)通過快門時間和光圈值兩個參數(shù),最終計算出與它們匹配的ISO值。

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nubia相機專業(yè)模式最長曝光時間僅為1/4秒

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nubia相機專業(yè)模式最長曝光時間僅為1/4秒

  如上圖所示,nubia相機專業(yè)模式最長曝光時間僅為1/4秒,這大概是考慮到手持夜景的極限快門時間,所以上限設(shè)置得比較短,并沒有上文提到的Funtouch OS專業(yè)模式那么長。想要進一步延長快門時間只能夠通過“電子光圈”或者“慢門相機”兩種模式實現(xiàn),這個待會再聊。

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曝光補償依然選擇了“-1”操作

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光學(xué)防抖

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ISO Cell

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EXIF參數(shù)對比

  通過上述樣張對比,ISO Cell明顯是不利的,即使EV值沒有“-1”,長曝光效果依然不夠配備了光學(xué)防抖的機型那么亮眼。既然大家都需要使用承托物固定拍照,那么不存在沒有光學(xué)防抖機型,因為長時間握持手機,擔(dān)心手部抖動讓照片變得模糊,從而限定快門時間的問題,我決定進一步延長ISO Cell機型的曝光時間。

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從相機界面右滑調(diào)出“nubia相機家族”

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切換到“電子光圈”模式

  在“電子光圈”模式下,用戶依然不能夠直接降低快門速度,只能夠通過“電子光圈”和“快門補償”共同作用,最終實現(xiàn)類似效果,當(dāng)我調(diào)整這兩項參數(shù)時候,快門速度會實時計算出數(shù)值,十分直觀可靠。

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快門速度受“電子光圈”和“快門補償”影響

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ISO Cell(電子光圈)

  將快門值進一步延長到和光學(xué)防抖機型類似的參數(shù)之后,ISO Cell的表現(xiàn)終于稱得上良好,但是整體畫面亮度依然弱于配備了光學(xué)防抖鏡片組機型。比較詭異的是,無論是使用了電子光圈功能的ISO Cell機型還是調(diào)整了曝光補償?shù)墓鈱W(xué)防抖機型,它們的EXIF信息都被抹除了一部分。除了“電子光圈”,nubia相機家族中“慢門相機”同樣能夠?qū)崿F(xiàn)類似的長曝光功能,而且能夠控制快門速度。

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兩款機型都抹掉了部分EXIF信息

  第二個場景,選擇測試之前在智能機這些冷門拍照功能適用于什么場景一文中提及的那些濾鏡功能,ISO Cell和光學(xué)防抖分別配合這些濾鏡功能能夠為我們夜景帶來什么樣的加分作用呢?

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ISO Cell(LOMO濾鏡)

  在LOMO濾鏡作用下,ISO Cell機型在弱光下保持一定的亮度同時,突顯了LOMO濾鏡本身那種懷舊風(fēng)格,整體畫面相比白天使用LOMO濾鏡相同場景別有一番滋味。當(dāng)然,使用濾鏡的場合,我們不要再像屌絲一樣看噪點、白平衡、解析力等參數(shù),這些趣味性照片純粹用于社交分享。

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光學(xué)防抖(LOMO濾鏡)

  有點猜不透的是,LOMO濾鏡下的光學(xué)防抖機型相比ISO Cell陣營手機,在亮度上并沒有發(fā)揮出絕對優(yōu)勢,而且還落后了一截,暗部細節(jié)丟失得明顯更多。

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EXIF參數(shù)對比

  從上面EXIF信息對比中能夠看到,光學(xué)防抖機型將ISO值控制在1200,只靠延長快門時間和F1.8大光圈獲取更多進光量,相反,ISO Cell那邊十分清楚自己并沒有光學(xué)防抖和大光圈的庇佑,只好用最原始的方法,提高ISO值到達2200,從而獲取充足進光量。但是我反而喜歡LOMO濾鏡配合光學(xué)防抖機型那昏暗的曝光值控制,多了一番復(fù)古氣息,夜景有時候看得太清楚也并不是一件好事,估計這是光學(xué)防抖機型有意而為之的,突顯這種濾鏡本身的特色,如果將ISO值提高到類似ISO Cell機型的2200,憑借更大的光圈值,光學(xué)防抖機型也能夠獲得比較充足的曝光度,但是事實上并沒有這樣做。對比之下,ISO Cell機型曝光由于過于明亮,反而將我們帶回了現(xiàn)代化都市,丟失了LOMO濾鏡應(yīng)有的懷舊風(fēng)。

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光學(xué)防抖(清新濾鏡)

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LOMO濾鏡和清新濾鏡

  “清新濾鏡”則是一種能夠提高畫面亮度的工具,光學(xué)防抖機型在這種濾鏡下獲得了比自動模式更明亮的拍照效果,當(dāng)然,相比手動提高曝光值,這種濾鏡作用還是有限的。從上圖的EXIF信息中也能夠看到,LOMO濾鏡昏暗樣張和清新濾鏡明亮樣張相比,快門時間、感光度、光圈值都是一樣的,小結(jié)一下,針對這臺光學(xué)防抖的樣機,我們可以粗暴簡單地理解為LOMO濾鏡對原樣張引入懷舊復(fù)古元素同時,順便將曝光度降低,清新濾鏡則將曝光度適當(dāng)提高。

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光學(xué)防抖(黑白濾鏡)

  黑白濾鏡在夜景中最大特點就是掩飾噪點,在彩色樣張中還依稀看到噪點存在,來到黑白濾鏡一過濾,基本就隔絕了這些紅綠噪點。

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ISO Cell(鉛筆濾鏡)

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ISO Cell兩種濾鏡參數(shù)對比

  至于之前文章提到的布拉格相機那種“鉛筆濾鏡”,在夜景下表現(xiàn)并不是那么喜人了,天空貌似很多噪點的樣子,和白天充滿童話式風(fēng)格那種效果相比,落差頗大的。再通過翻看EXIF照片信息,和LOMO濾鏡相比,我們能夠發(fā)現(xiàn)兩種濾鏡下樣張曝光值基本一致,可見這些彩色噪點并非原樣張產(chǎn)生的,而是濾鏡后期PS生成的。

  小結(jié),對于趣味夜景來說,兩臺手機表現(xiàn)開始拉開差距,在開啟了電子光圈模式后,相似參數(shù)下,ISO Cell表現(xiàn)依然不及光學(xué)防抖陣營機型,同一場景下LOMO濾鏡中,ISO Cell機型相比光學(xué)防抖機型雖然亮度上提高了,但是感光度相應(yīng)也提高了1000,為了彌補光圈值小和手持下曝光時間(快門速度)無法進一步延長的缺陷。當(dāng)然,還有一個小小新發(fā)現(xiàn),通過“清新濾鏡”也能夠在不大幅提高感光度,或者進一步延長快門時間即可讓畫面明亮起來。


普通夜景對決

  接著我們看看ISO Cell和光學(xué)防抖技術(shù)之間的終極較量,為了更加客觀地反應(yīng)ISO Cell和光學(xué)防抖技術(shù)的實際表現(xiàn),下面的樣張基本上都采用了自動模式,但是這兩臺拍照手機的自動模式本身參數(shù)也不少,所以下文將相關(guān)參數(shù)設(shè)置以截圖形式展示出來給各位讀者,方便大伙更好地了解我們當(dāng)時拍照實際情景。

自動模式參數(shù)設(shè)置

  首先是ISO Cell機型,如下圖所示,將“快門優(yōu)先”這種會影響照片曝光度的選項關(guān)閉,開啟“構(gòu)圖線”這種能夠輔助拍照的功能。關(guān)閉和這次夜景對決無關(guān)所有選項模塊,例如“景深預(yù)測”、“間隔連拍”和“長按連拍”等。

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nubia相機

  相似地,F(xiàn)untouch OS的相機也類似,關(guān)閉所有濾鏡和閃光燈,關(guān)閉“觸屏快門”這些影響測光和對焦點選擇的功能。

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Funtouch OS相機

對光線靈敏度和控制力

  第一個場景我們選擇“高樓大廈”這種夜拍狂人必選拍攝對象。對于夜景考核指標(biāo),除了需要考量攝像頭模組對光線的靈敏度,能否最大限度地還原乃至超越人眼所能夠看到的景象,還要考量對光線的控制力,能否將高光處位置減少過曝,同時讓低光處位置呈現(xiàn)出更多的細節(jié)。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  通過上面兩張樣張可得,光學(xué)防抖陣營這邊被路燈本來的顏色影響得比較嚴(yán)重,雖然這也是我們?nèi)庋壅鎸嵖吹降那闆r,但是并不好看,相反,縱然ISO Cell陣營機器無法還原真實的環(huán)境光,但是卻更好地去除了這種負面作用,有時候過于真實還原現(xiàn)場環(huán)境也是一種失誤,光學(xué)防抖陣營在這一仗輸?shù)帽容^冤枉。

  同時我們能夠初步推測,ISO Cell之所以無法準(zhǔn)確還原現(xiàn)場環(huán)境光主要還是因為對光線靈敏度不夠,光學(xué)防抖陣營那邊則剛好相反,靈敏度高,從而將微弱的路燈光線成功捕捉到并客觀反映到畫面中。下面的一組樣張也類似。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  ISO Cell很好地去除了環(huán)境光中的紅色調(diào),從而讓畫面整體上不會像光學(xué)防抖陣營那邊偏紅,有時候太敏感也并不見得是一件好事。


還原肉眼所無法看到的細節(jié)

  通過調(diào)節(jié)其中一臺樣機的專業(yè)模式,將測試場景肉眼看到的景象還原出來,如下圖所示:

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肉眼看到的景象

  無論是ISO Cell還是光學(xué)防抖,自動模式下看到的景象都比肉眼真實看到的更多。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  如上圖所示,這個場景更好地反映了光學(xué)防抖陣營手機對于光線敏感度更高,ISO Cell表現(xiàn)相比普通的堆棧式傳感器要好上一些,但是在光學(xué)防抖這種媲美夜視儀的技術(shù)下也只能夠跪了。

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EXIF參數(shù)對比

  查看EXIF信息后發(fā)現(xiàn)兩臺樣機在曝光時間和ISO上數(shù)值類似,沒有光學(xué)防抖的ISO Cell手機也大膽地把快門時間延長到1/13s,這時候擁有F1.8大光圈的光學(xué)防抖機型相比F2.2光圈的ISO Cell,光圈增大了兩級可以看作是增大了4倍曝光值,畫面亮度自然也就提高了不少。

  類似場景還有以下例子,在快門時間和ISO值相仿前提下,F(xiàn)1.8大光圈繼續(xù)完虐F2.2的ISO Cell樣機。汽車的整體輪廓在光學(xué)防抖機型上基本上已經(jīng)全部還原出來,如果開啟手動模式進一步提高曝光度,相信連極度昏暗的細節(jié)也表露無遺。關(guān)鍵還是除了汽車以外,對環(huán)境光的捕捉上,光學(xué)防抖陣營表現(xiàn)出更高的曝光度,遠處的高樓大廈,街邊的路燈全部都能夠呈現(xiàn)在讀者面前。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  類似的昏暗場景還有下面這種燈光比較少的地方。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

  光學(xué)防抖這邊充分發(fā)揮了“夜視儀”級別的成像效果,雖然暗部細節(jié)還原得依然不夠豐富,但是相比ISO Cell已經(jīng)好上不少,ISO Cell在這個環(huán)節(jié)相比肉眼看到的情況更差,讓我們看看EXIF的曝光參數(shù)。

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EXIF參數(shù)對比

  曝光參數(shù)和上一個場景并沒有什么區(qū)別,光學(xué)防抖機型繼續(xù)憑借大光圈優(yōu)勢,在ISO和快門速度相似情況下,光學(xué)防抖機型通過比ISO Cell機型大2倍光圈換取了多4倍的進光量,只是這一次的整體環(huán)境更暗,所以才沒凸顯這種優(yōu)勢出來。讓人困惑的是,通過換算,IMX214傳感器的安全快門為1/30s,因為光學(xué)防抖鏡片組的引入,讓這個安全快門速度足以延長到1/10s,另一方面,雖然網(wǎng)上沒有公布ISO Cell安全快門數(shù)值,但是根據(jù)其傳感器大小和IMX214差不多的設(shè)計,最終獲得的安全快門值應(yīng)該也不會相差甚遠,但是沒有配備光學(xué)防抖的ISO Cell卻激進地將快門時間延長到1/13s,難道ISO Cell陣營那邊不怕照片會拍得模糊嗎?

  接著我們模擬日常生活場景,看到已經(jīng)打烊的店鋪有一件很喜歡的陳列品展示在櫥窗,消費者想把這件商品先拍下來,回去仔細研究一番,明天早上再決定是否到店購買。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

  這個場景中,光學(xué)防抖的威力再一次展現(xiàn)出來,不僅把空氣凈化器的外觀大致記錄下來,還將上面的簡介清晰地還原在照片中。相比看完ISO Cell樣張需要發(fā)揮想象力才能夠勉強還原真實場景,光學(xué)防抖這一仗贏得毫無壓力。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
EXIF參數(shù)對比

  如上圖所示,EXIF告訴我們,光學(xué)防抖那邊依然是贏在大光圈。

是大光圈優(yōu)勢還是光學(xué)防抖功勞?

  讀到這里,伙伴們應(yīng)該也發(fā)現(xiàn),前面大部分樣張顯示,相比ISO Cell機型,光學(xué)防抖陣營這邊的優(yōu)勢貌似并沒有通過更長的快門時間或者更低ISO值等措施凸顯出來,相反大光圈反而唱起了主角,有點喧賓奪主的意思,假以時日,ISO Cell陣營那邊突破技術(shù)瓶頸,也用上了F1.8大光圈,那么光學(xué)防抖陣營這邊的優(yōu)勢就會被削弱。在不斷求證之下,終于找到了一些場景能夠突顯光學(xué)防抖鏡片組的存在感,請看下面樣張。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

  一如既往,光學(xué)防抖陣營這邊對光線敏感度更高,拍出了比ISO Cell那邊更為明亮照片,當(dāng)然,依然存在著被環(huán)境光渲染的老毛病,紅色的燈光將畫面籠罩著。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
EXIF參數(shù)對比

  翻看EXIF數(shù)值,這次我們終于發(fā)現(xiàn)光學(xué)防抖陣營那邊,憑借光學(xué)防抖補償鏡片組和大光圈優(yōu)勢,不但延長了快門時間,最終ISO值相比ISO Cell陣營那邊也更低,照片更加明亮同時,噪點也更加少,這就是光學(xué)防抖相比ISO Cell的優(yōu)勢所在,只不過在本文實驗的大部分場景中,EXIF上曝光參數(shù)表現(xiàn)得不夠明顯。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

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EXIF參數(shù)對比

  同樣的情況再次出現(xiàn)在上面場景中,ISO Cell繼續(xù)飆高ISO值之際,光學(xué)防抖鏡片組那邊依然將ISO值適當(dāng)壓低,換取畫面更高純凈度。

  上述場景中,關(guān)于光學(xué)防抖和大光圈,什么時候光學(xué)防抖作用大一點,什么時候大光圈功效占主導(dǎo),其實還是有規(guī)律可循的。當(dāng)現(xiàn)場環(huán)境的光線比較充足,不至于一片昏暗,導(dǎo)致人眼無法分辨事物輪廓,同時又沒有出現(xiàn)大量的燈箱和廣告牌,也就是下一個場景討論到的“過曝”環(huán)境,拍照環(huán)境介乎于這兩種情況下時候,我們能夠發(fā)現(xiàn)光學(xué)防抖鏡片組開始發(fā)揮主導(dǎo)作用,壓低感光度,換取更純凈,噪點更少的畫面表現(xiàn),僅憑延長快門時間和大光圈獲取足夠進光量。

  當(dāng)環(huán)境昏暗到一定程度,連肉眼也無法分辨身邊的景物之際,光學(xué)防抖機型這時候就不會再限制感光度,讓其充分飆高,從而獲得比普通照片更高的亮度。例如下面的這些例子都是屬于極度昏暗的場景,兩臺樣機在ISO值和快門時間區(qū)別不會太大,主要體現(xiàn)在光圈值區(qū)別。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

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EXIF參數(shù)對比

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

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EXIF參數(shù)對比

  而下面場景則是環(huán)境光線介于極度昏暗和容易“過曝”之間情況,光學(xué)防抖機型ISO值開始下調(diào),補償鏡片組開始發(fā)揮主導(dǎo)作用,ISO鎖定在1200即可,讓現(xiàn)場環(huán)境獲得更高純凈度。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

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EXIF參數(shù)對比


過曝還是欠曝,這是恒久的話題

  關(guān)于這個環(huán)節(jié)我們首先選擇了一家特別的面館,不是味道特別好,而是暖氣特別給力,從門口的玻璃充滿著水氣就知道室內(nèi)外溫差肯定很大,我們看看兩大陣營的機型能否將這種細節(jié)記錄下來。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  兩臺評測機表現(xiàn)都不錯,很好地將這種“夢中仙境”的感覺記錄下來,不過它們在這個環(huán)節(jié)對暗部的細節(jié)的解析力比較相似,光學(xué)防抖機型并沒有像之前場景那樣拉開距離。

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EXIF參數(shù)對比

  查看EXIF參數(shù)才發(fā)現(xiàn),快門時間相同情況下,光學(xué)防抖機型光圈值相比ISO Cell陣營雖然大了2級,曝光值大了4倍,但是ISO值卻縮減了一半,從而抵消了部分的進光量優(yōu)勢,最終也不難理解為什么兩者表現(xiàn)在這個場景如此類似。更重要的是,兩臺樣機都選擇了將ISO值限定在比較低的情況。

  對于搭載光學(xué)防抖鏡片組手機而言,通過調(diào)節(jié)ISO、快門時間、配備恒定大光圈火力全開提升曝光值很重要,但是也要注意收放自如,否則就會出現(xiàn)畫面局部過曝情況,例如上面這種場景,如果不將感光度壓低,放任自流地提高進光量,暗部細節(jié)能夠重現(xiàn)得更多,但是卻讓廣告牌、廣告燈箱這些十分容易在夜景中過曝的景物出現(xiàn)過曝現(xiàn)象,最終慘白一片,看不清楚招牌上的字,分享到社交網(wǎng)絡(luò)曬美食店位置時候才發(fā)現(xiàn)就后悔莫及了。同理,ISO Cell手機也基于類似的原因,適當(dāng)降低了ISO值,寧愿讓暗部細節(jié)欠曝,也不讓高光處細節(jié)過曝,影響全局畫面,這個場景下,招牌、燈箱、店鋪內(nèi)環(huán)境才是主角,不能夠因為要還原門口地磚的細節(jié)而大幅提高曝光參數(shù)。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

  上面這一組樣張也反映了類似問題,兩臺樣機中暗部細節(jié)基本上都消失得無影無蹤,犧牲了低光處畫面解析力,從而減少高亮處過曝現(xiàn)象,當(dāng)然,上面兩張樣張在高光處依然出現(xiàn)了過曝現(xiàn)象,所有招牌中也只剩下“漢庭酒店”能夠清晰地還原出來,其它燈箱基本上慘白一片?,F(xiàn)階段ISO Cell和光學(xué)防抖兩項技術(shù)對這種容易“過曝”的場景控制力還是不夠理想。

  過曝還是欠曝,這是恒久話題,高光處和低光處細節(jié)顧此失彼,手機內(nèi)ISP只能夠根據(jù)實際環(huán)境猜想用戶究竟是想突出亮部細節(jié)還是暗部細節(jié),從而選擇保留其一。題外話,開啟HDR模式能夠?qū)Σ糠謭鼍坝兴鶐椭?/p>

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  最后這個場景,我們想還原餐廳里面的環(huán)境氣氛(照片中間區(qū)域),ISO Cell和光學(xué)防抖陣營都充分解讀用戶需要,并沒有提高暗部細節(jié),而是重點突出亮部細節(jié),相比之下,光學(xué)防抖那邊對光線控制力比較到位,ISO Cell那邊還原不到的細節(jié),光學(xué)防抖這邊全部還原出來,留意天花板位置。


光學(xué)防抖和數(shù)碼變焦關(guān)系

  光學(xué)防抖的作用僅僅是協(xié)助相機模組延長快門時間、從而提高曝光值或者降低ISO值、從而獲取純凈的畫面嗎?非也。請看下面場景:

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  無論是畫面純凈度還是整體亮度,ISO Cell和光學(xué)防抖的綜合表現(xiàn)都不俗,色彩偏向問題正如上文所說,并不是兩種技術(shù)的控制范圍,而是ISP算法等模塊,所以在這里不予討論。其實上述樣張中有一處非常特別的細節(jié),用于考驗兩臺手機在暗部細節(jié)還原上極限在哪里?接著我們通過數(shù)碼變焦放大兩張樣張中間位置,如下圖所示,就是這臺掛在大樓外墻的四驅(qū)車,哦不,是跑車。

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ISO Cell

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光學(xué)防抖

  經(jīng)過數(shù)碼變焦的放大可以看到光學(xué)防抖機型另一個好處。這里分享一個拍照常識,伴隨著攝像頭變焦操作,我們能夠?qū)⒈粩z物拉近放大之際,手部抖動的輕微動作也會被放大并同時記錄在照片中,這就是為什么我們在搭載光學(xué)防抖鏡片組手機的取景框中,平時感覺不到浮動鏡片組移動,當(dāng)使用數(shù)碼變焦技術(shù)時,隨著變焦倍數(shù)不斷增大,被攝物不斷拉近之際,這種浮動鏡片組的運動情況也能夠看得一清二楚。浮動鏡片組(光學(xué)防抖技術(shù)核心)作用就是對鏡頭產(chǎn)生的抖動位移實施反向運動的補償,最終解決因為手部抖動而讓圖像經(jīng)過鏡頭到達CMOS傳感器之際變得模糊的問題。

  ISO Cell那張樣張在數(shù)碼變焦記錄影像時候,出現(xiàn)了模糊情況,這就是因為拍攝夜景時候,CMOS由于需要更多的進光量,通知ISP延長快門時間,根據(jù)生理常識,手部由于長時間握持手機會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象,這種抖動在夜景中明顯要比白天出現(xiàn)次數(shù)更多,上文提及到數(shù)碼變焦時候這種抖動和被攝物一起被放大,這個時候只要有一絲的手部抖動,由于沒有補償鏡片組的反向抵消,都會清晰地將抖動的情況記錄在樣張上,最終看到ISO Cell那張樣張的模糊畫面。先不說那輛跑車因為畫面曝光不足看不到大部分的細節(jié),單純從防抖問題上看,ISO Cell也是不及格的。

  相比之下,光學(xué)防抖鏡片組表現(xiàn)出色得多,不僅僅在變焦后并沒有出現(xiàn)局部模糊畫面,而且跑車的細節(jié)也很好地還原下來。近日OPPO發(fā)布的SmartSensor圖像芯片防抖技術(shù),將這種防抖精度提高到像素級別,僅為0.3μm,進一步減少了照片放大后仍然發(fā)現(xiàn)上述ISO Cell那種模糊感覺。這種新的防抖技術(shù)也是基于光學(xué)防抖技術(shù)的,屆時想放大多少倍拍照也不用擔(dān)心因為手部抖動而如實反映到照片中。

夜間解釋力

  下面這個場景,主要考察大廈外墻紋理的還原能力,也就是夜間解析力對決。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
ISO Cell

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光學(xué)防抖

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放大局部細節(jié)

  從亮度上看,光學(xué)防抖機型無疑更勝一籌,整體曝光控制十分到位,放大局部細節(jié),能夠清楚地看到大廈外墻瓷磚紋理,并沒有出現(xiàn)因為降噪算法而產(chǎn)生的副作用,導(dǎo)致紋理消失,或者被涂抹得一塊一塊的。所謂的降噪算法,其實就是因為照片本身輸出亮度不足,ISP決定先將CMOS整體感光度提高,這種方法副作用是,隨著照片整體亮度被提高后,噪點也會相應(yīng)增多,這個時候需要通過各家廠商自行研究的涂抹算法進行躁點的消除,很多廠商算法有時候就會出現(xiàn)失誤,將不應(yīng)該消除的線條紋理也一并涂抹掉。從EXIF信息可得,光學(xué)防抖這一仗也是依靠大光圈獲勝的,ISO Cell那邊在快門時間和感光度上類似。

技術(shù)宅:ISO Cell和光學(xué)防抖實戰(zhàn)對壘
EXIF參數(shù)對比

  總結(jié):通過本次實驗,ISO Cell和光學(xué)防抖之間的區(qū)別和優(yōu)勢在哪里?相信各位讀者已經(jīng)很清楚,ISO Cell雖然對環(huán)境光線的靈敏度不夠,加上受制于三星的技術(shù)或者政策所限,暫時沒有看到采用ISO Cell傳感器而且光圈值超過F2.2的機型,從而導(dǎo)致大部分場景中,畫面亮度相比擁有大光圈、搭載光學(xué)防抖鏡片組機型低了一截。

  擁有大光圈的光學(xué)防抖機型擁有極強的光線敏感度,能夠在很多昏暗場景下拍出超越肉眼能夠看到的畫面,在容易過曝的場景中,又懂得及時降低感光度,減少高光處“過曝”現(xiàn)象。在極度昏暗和易“過曝”場景之間,光學(xué)防抖機型能夠通過壓低ISO值同時提高亮度,并保持畫面純凈度。最后就是在數(shù)碼變焦場景中,能夠在拉近被攝物時候抵消鏡頭抖動,讓最終成片不會模糊。

  當(dāng)然,光學(xué)防抖機型也有劣勢,正正因為這些機型對光線的敏感度強,所以導(dǎo)致在部分場景中出現(xiàn)了被環(huán)境光“污染”了照片整體發(fā)色傾向,文章中提到的“偏紅”是其中一種表現(xiàn)。相同場景下,對光線敏感度沒那么強的ISO Cell反而逆襲了,自動將環(huán)境光線色溫隔絕,讓被攝物亮度提升同時,整體畫面不會像被蒙上一層“濾鏡”。

  筆者的結(jié)論是,ISO Cell相比普通的堆棧式CMOS確實有所進步,如果相關(guān)機型能夠用上F1.8的大光圈,相信夜拍效果會更好,而光學(xué)防抖陣營方面,對光線敏感度十分強,但是需要增加對光線控制力,例如能夠像ISO Cell那樣將部分環(huán)境光線判定為干擾項自動隔離。近日新上市的機型,選擇了將ISO Cell(DTI畫質(zhì)增強)和光學(xué)防抖結(jié)合在一起,這也不失為一種折衷方案,關(guān)鍵還是看廠商如何優(yōu)化ISP的算法,發(fā)揮出ISO Cell和光學(xué)防抖各自優(yōu)勢。

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