文/吉 星
上一期,向各位簡單介紹了攝影的歷史和攝影器材的基礎知識。我們簡單回顧一下最重要的兩點——照相機攝影主要靠感光元件和鏡頭,鏡頭的主要考量是焦距和光圈。這也是照相機能夠拍出好照片的關鍵因素。
近幾年,智能手機的照相功能越來越強大,比起數碼單反的“長槍短炮”,攜帶更方便;手機內存越來越大,不需要儲存卡就可以儲存海量的照片;隨著軟硬件技術的不斷發展,功能弱點不斷得到彌補;微博、朋友圈里的照片分享應用更是促使人們隨時隨地拿出手機拍照。很多人在購買智能手機時攝影功能成了重要的參考條件。
手機攝影技術發展得非常迅速,最早出現的帶有照相功能的手機距今不到二十年。2000年9月夏普公司推出了夏普J-SH04 手機,這臺手機成像只有11 萬像素,若把照出的相片打印在1 寸照片那么小的紙上,畫面是模糊的。雖然這時候的手機拍照功能形同雞肋,但就像在平靜的水面丟下一顆石子,泛起了陣陣漣漪。

那么到底什么是像素呢?通俗點說,大家都很熟悉“十字繡”,十字繡就是用一個一個點拼成一幅畫。像素也一樣,只不過點更小。比如我們剛剛說的11 萬像素圖像,在1 寸照片(2.5×3.5 厘米)那么大的面積上11 萬個點,圖像是模糊的,那么如果在同樣面積上有1100 萬個點呢?可想而知清晰度會有多高。
很多人會發現,用手機拍下的照片,在手機上看非常清晰、細膩,可是傳到平板電腦、筆記本電腦,甚至投射到電視或者顯示屏上,清晰度就會有所下降,這又是怎么回事呢?
原來,這就牽扯到另一個概念——“分辨率”。不管手機屏幕還是電視屏幕,也都是由一個一個發光點排列成的。以比較流行的6 寸屏幕手機來說,分辨率大多在1920×1080上下,也就是說手機屏幕由2073 600 個亮點組成。15 寸的蘋果筆記本電腦,分辨率為2880×1800,由5184 000 個亮點組成。看了這組數據,我們就不難理解,同樣的圖像分辨率不同,清晰度當然會有所不同了。
當然,像素和分辨率只是攝像頭和顯示器的一個重要指標,并不是決定照片質量的全部。手機拍攝照片質量的好壞,還與手機的制造材料、尺寸、光傳感器、圖像處理軟硬件等有關。其中最重要的是傳感器,傳感器負責捕捉光信號,有了光信號才有照片。光進入攝像頭,然后到達傳感器,傳感器接收信息后將其轉譯成電子信號,然后圖像傳感器創造圖像,圖像處理軟件進行處理,再通過屏幕顯示出來。


說到這里,一定會有朋友問,手機的像素再高,分辨率再好,可是光圈和鏡頭變焦能力決定了相機拍攝的能力,手機的攝像頭那么小,也不能伸縮調焦,會不會影響成像質量呢?這是個很好的問題,也是手機攝影技術一直在攻克的問題。
我們介紹過,使用單反相機拍攝時,擰動變焦鏡頭就能夠實現變焦,這種形式叫作“光學變焦”。在扭動鏡頭時,鏡頭中的鏡片位置發生變化,調整了折射距離,改變了焦距。這種方式不會改變照片的像素與分辨率。
經常使用手機拍攝的朋友會說,我用兩個手指在手機屏幕上滑動,也可以拉近、推遠畫面,這不就是變焦了嗎?這種方式不同于“光學變焦”,叫作“數碼變焦”。
數碼變焦怎么工作呢?手機照相機的軟件部分對已采集的光信號的周邊色彩進行分析,并經過特殊軟件算法在原有像素點周圍加入像素,這樣就把圖片的每個像素面積增大,達到畫面放大的效果,形成拉近效果,實際焦距沒有變化。還用“十字繡”來形容,原本一個交叉點上只有兩根線進行交叉,在這個點上增加同顏色的兩根線、四根線、八根線進行交叉,這個點是不是變大了呢?所有的點都這樣操作,畫面也擴大了。
不過,數碼變焦有個非常大的缺點,就是失真。原本1300 萬像素,每個像素放大四倍,同樣分辨率的屏幕,清晰度肯定要大打折扣。
數碼變焦的局限性太強,促使手機廠商在照相技術方面加大力度開發,推出了很多技術,如“無損變焦”“雙倍光學變焦”“雙攝變焦”等。
無損變焦有兩種方法,一種是利用相機傳感器產生超高像素的圖像,然后實現放大圖像。另一種是利用多張圖像合成剪切拼接來顯示放大效果。這兩種方法可以一定程度提高成像畫質,但從本質上說,還是無法做到“無損”和“變焦”。
有的手機具有“雙倍光學變焦”功能。根據我們所講過的照相機變焦原理,變焦應該是無級切換的,那么這個“雙倍”又是怎么回事呢?原來這種功能是通過配備兩個定焦攝像頭來解決的,一個28mm 焦距,一個56mm 焦距。平時拍攝使用28mm 鏡頭,當需要進行雙倍變焦時,切換到56mm 鏡頭。因為只是兩個鏡頭間的切換,畫面是一致的,并沒有經過裁切,實現了“無損”變焦。這種方式的局限性就在于“雙倍”,并不是真正的光學變焦。
目前,雙攝像頭,甚至三攝像頭、四攝像頭越來越多使用在手機攝影上。比如蘋果iPhone 手機就使用一個廣角定焦鏡頭和一個長焦鏡頭,拍攝照片時兩個鏡頭同時工作,成像寬度與遠度兼顧,兩個鏡頭分別形成圖像,然后通過軟件功能形成變焦效果。三攝、四攝的工作原理以此類推,這樣就比“無損變焦”形成的圖像質量更高。

介紹了這些手機攝影技術的重要因素,大家就會明白手機照相是如何工作的,選擇手機時也會明白商家強調的“像素”和“變焦”到底是怎么回事,以便做出更理智的選擇。手機畢竟不像單反相機,可以選擇鏡頭、機身的不同組合來達到自己想要的效果,但是手機照相通過軟件功能的提升,實現了一些高級功能,比如防抖、逆光、弱光拍攝、人像加強(美顏)、背景虛化等。朋友們可以根據自己拍照的需要結合這些功能來選擇。
手機拍攝的照片大多數情況下也是在手機上欣賞,所以不需要要求太高,但是拍攝時的光線、構圖等細節,對照片的美感、滿意度也有很大影響。所以,拍照時注意光源,調整位置,準確構圖就顯得格外重要。手機拍出來的照片仍取決于人的美感和技巧,還包括后期的處理。所以,在下一次,我們將向大家介紹一些照相的基本技巧與方法。大家了解了照相機、手機的器材知識,掌握了拍攝的技巧,多實踐,多動腦,就一定會拍出更多滿意的作品。
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