科普:手机F/1.4超大光圈真的有用吗?


最近有博主通过分析荣耀20拍摄样张的EXIF信息,发现该产品主摄竟然搭载了F/1.4超大光圈,如果没有记错,这个标准已经打破了智能手机(后置)镜头最大光圈的世界纪录。

《科普:手机F/1.4超大光圈真的有用吗?》


本图来自网络

问题来了,对手机摄像头而言,光圈到底是干啥用的?它真的是越大越好吗?

控制镜头进光的一道门

无论是手机还是相机,其拍照成像的本质就是获得正确的曝光,因此一颗镜头进光量的多少,在很大程度上就能决定它拍照的品质高低(还受到传感器尺寸、单位像素面积、ISP和成像算法等因素的影响)。

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所谓“光圈”,我们可以将它理解为控制光线进入相机的一道门,它将决定单位时间内摄像头的光线通过量,因此光圈越大在低亮度环境下的拍照效果就越好。

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在镜头领域,光圈值通常用F/x描述,其中x的数值最大可以达到F/0.95,最小则仅有F/32,X值数字越小,光圈越大。

大光圈的意义所在

和单反专用的镜头相比,手机所用摄像头的体积很小,其镜头开孔尺寸普遍不足8mm,进光量根本就不在一个档次上。因此,手机镜头的光圈只有足够大,才能保证充足的进光量,在夜晚或光线不足的环境下拍照,才能捕捉更多的细节,降低噪点。

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此外,大光圈还有2个卖点,一个是同等曝光时长情况下快门速度更快,二是可以实现更完美的背景虚化效果。如今很多手机预装的相机APP都提供了“人像模式”,在该模式下虚化效果最好的,往往是光圈更大的型号。

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光圈和传感器型号无关

从物理结构而言,光圈是由镜头里面的几片极薄金属片组成,它们的尺寸取决于手机厂商的设计需求,与CMOS传感器关系不大。

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同样的传感器型号,有些手机的摄像头光圈只有F/2.0,而有些手机则可达到F/1.6,此时自然是后者可以拍出更好照片,还原暗光下的更多细节。当然,定制F/1.6光圈镜头的成本,肯定是远高于同传感器搭配F/2.0光圈的型号。

如今主打超大光圈的手机有很多,但能达到F/1.6或更大光圈的手机却仅有华为P30 Pro(F/1.6)和 一加手机7Pro(F/1.6)等少数旗舰。

特殊的可变光圈设计

大光圈虽然可以提升快门速度,增强夜拍表现,但在光线充足的环境下却偶尔出现紫边畸变或降低清晰度的问题。因此,如何才能实现一颗镜头同时具备小光圈和大光圈的优势,就成为了不少厂商头痛的问题。

于是,一种可变光圈的设计就出现了。

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三星旗下的W2018、GalaxyS9和S10系列等旗舰和OPPO R17 Pro等少数产品就配备了可变光圈,其中R17 Pro能够根据光线条件自动让光圈在F/1.5或F/2.4间切换,三星S10同样也可以在F/1.5或F/2.4两档光圈间切换。需要注意的是,可变光圈指的是在两个固定档位进行切换,并非在一段光圈值范围内实现自由变化。

此次荣耀20如果真的能带来F/1.4超大光圈,在手机的摄影史上还是蛮有意义的,结合IMX586的“大底”,夜拍表现更加值得期待。但是,如何避免超大光圈在某些环境下的缺陷?这个答案还得等真机发布后我们才能知晓。


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