在春節前做的《年度盤點 | 2020 手機行業七大關鍵詞》中我們曾經提到,2020 年手機廠商更傾向於在主攝上採用不同的 CMOS 來滿足使用者越發重視的手機拍攝需求。所以節後第一天我們就來對今年各主要手機廠商的影像趨勢作一個展望,這樣才有頭有尾嘛。另外別被標題騙了,咱們不是毒奶,咱這叫“基於現有公開資料下判斷”[滑稽]。
趨勢一:雙主攝進一步普及在我們看來,今年各手機廠商在影響方面的第一大趨勢就是雙主攝化。雙主攝概念最初來自於前年華為 Mate 30 Pro 上的那顆 1/1.54" 40MP 超廣角相機模組。去年,雖然像OPPO、OnePlus、三星、索尼、榮耀和諾基亞等廠商也開始嘗試把主攝級別(尺寸在 1/2.55" 或更大)的感測器塞入了超廣角模組,但像 vivo 和小米這樣的出貨大廠依然選擇了1/3"的超廣角模組。
不過根據我們從多個信源得到的訊息,加上年初發布的產品,今年上半年釋出的幾乎所有旗艦產品,超廣角的感測器尺寸都會超過 1/2.55" ,其中一些產品的超廣角尺寸甚至已經(將會)達到 1/2" 級別。
因此我們認為,在 2021 年,雙主攝將成為旗艦手機的標配。
趨勢二:超長焦規格不進反退相對超廣角來說,我們對今年各大旗艦手機的超長焦規格預期就沒那麼樂觀了:我們預測不僅超長焦模組的使用佔比會下降,而且規格都會有或多或少的縮水。比如節前釋出的 vivo X60 Pro+,超長焦規格就從 vivo X50 Pro+ 上的 13MP 1/3.4" 感測器縮水到了 8MP 1/4.4" ,而像 OPPO Find X3 Pro 這樣的機器則有可能乾脆取消潛望式超長焦模組。
之所以產生這樣的情況我們認為主要是基於以下三點因素:
1、相對於超廣角等其他相機模組,超長焦的實際焦距更長,在相同的等效光圈規格下需要佔用更大體積。為了控制相機模組甚至整個手機的體積,手機廠商不得不使用較小的影象感測器和光圈;為了彌補小感測器和小光圈在弱光下的不利影響,手機廠商就需要採用比其他相機模組更大修正幅度的光學防抖元件來抵消手抖。這就讓超長焦目前的體驗並不那麼盡如人意。
2、但是,就使用頻率而言,使用者用到 5× 及以上的變焦倍率的機率比其他鏡頭低得多,這就導致大多數廠商沒有那麼強的動力去最佳化超長焦模組的體驗。
3、由於 5G 手機主要部件(例如 SoC 等)成本都要比 4G 手機要更高,為了縮減整體成本(包括硬體成本和最佳化成本),手機廠商自然會選擇對超長焦“下手”。
趨勢三、“湊數”相機模組數量減少另一個和壓縮成本有關的趨勢就是縮減諸如景深、黑白等“湊數”相機模組的數量。當然,這也是出於讓手機變得更輕薄和擁有更長續航的考慮。
(小米 11 相對於小米 10 減去了景深相機)
趨勢四:和影像品牌合作在 2020 年前,和影像品牌有穩定且持續合作的手機廠家僅有諾基亞(hmd)和華為兩家。而到了 2021 年年初,這個數字就已經上升到了四家:分別為諾基亞(hmd)、華為、索尼和 vivo 。
而根據我們的信源,將於今年上半年釋出的 OnePlus 9 Pro 也將選擇和瑞典相機品牌哈蘇合作。此外,iQOO 旗艦產品線總監戈藍也暗示 iQOO 正考慮選擇一家影像廠商進行合作。也就是說今年我們將會在手機上看到越來越多的傳統影像廠商logo。
趨勢五:計算攝影作為手機影像系統的重要組成部分,計算攝影技術在今年必將繼續發展。根據曾領導研發谷歌 HDR+ 技術、現任 Adobe 副總裁的 Marc Levoy 預計,在未來計算攝影會有如下幾個發展方向。
首先就是手機廠商的計算攝影演算法將逐漸向第三方軟體開放。當前多數手機的計算攝影演算法只能在系統相機中啟用,第三方應用在呼叫相機時無法獲得計算攝影技術帶來的畫質提升。所以目前諸如蘋果和小米已經著手透過 API 的方式讓更多應用可以直接呼叫系統相機或者計算攝影模組。
其次是計算攝影將獲得更多的專業操作選項。現在市面上絕大多數手機在專業模式下並不支援多幀堆疊等計算攝影的演算法,僅能以單幀的方式輸出。這導致了專業模式下的畫質相對於自動模式或者超級夜景模式下降明顯。針對這一問題,目前比如 Google Pixel 5 和 Nokia 9 PureView 都已經開始探索在各自的專業向模式下啟用計算攝影演算法。
最後也是最重要的,就是利用計算攝影演算法,實現和“物理無關”的實用功能。例如在拍攝的時候,能夠實時去掉櫥窗玻璃的反光;再例如小米的一鍵換天功能,都是這個思路的具體實現。
有意思的是,計算攝影並不只有手機廠商在研究。早在 2017 年的 Adobe Max 上,Adobe 就已經公佈了一個被叫做 Cloak 技術。該技術可以一鍵摳除使用者不希望出現在最終成片中的物體(例如電線杆等)。這項技術還可用於影片,並在 2019 年春季更新中在 After Effects CC 2020 中實裝。
再比如在 2020 年下半年,PS 2021 也實裝了“天空替換”功能。而在2019年7月,小米等手機廠商就釋出了“一鍵換天”,頗有些英雄所見略同的感覺。
除了以上這些大機率將成為行業趨勢的技術和產品方向外,還有一些在目前看來有前途但是暫時還不能全面普及的新技術和新方向,我們也對它們作了一個簡單的梳理。
一、液態鏡頭液態鏡頭的對焦原理類似於人眼的晶狀體,即透過改變鏡頭的物理形狀來進行對焦。該技術的優勢在於不需要音圈馬達,不會受到手機內其他元部件磁場的影響,所以有利於諸如多 OIS 方案等電磁環境複雜下的內部堆疊。但目前還未有用於手機的實裝產品。
二、帶有三個及以上物理防抖的相機模組為了避免手機內部不同元器件之間產生磁場干擾,通常一部手機在一個相機區域裡支援 OIS (或物理防抖結構)的相機模組不會超過兩個。但是從 2020 年開始部分廠商開始嘗試突破這個限制。
例如華為 P40 Pro+ 的主攝上採用了不依賴線性馬達的 SMA 馬達 OIS,從而在避免 OIS 模組相互磁干擾的情況下在後置相機區域塞入了三顆支援 OIS 的相機模組。
而春節前釋出的 vivo X60 Pro+ 則在防抖馬達都是線性馬達的條件下實現了三物理防抖模組。
在我們的實際體驗中,加入物理防抖以後,對應相機的成畫素質和成片率的確有所提升。所以我們認為三物理防抖雖然對 OIS、AF 馬達技術以及內部堆疊方案有不小的挑戰,但依舊是一個很有前途的發展方向。
三、自由曲面鏡頭相對於傳統以光軸對稱的鏡頭,自由曲面鏡頭的可用成像圈並不是圓形。由於成像圈更接近影象感測器的形狀,所以自由曲面鏡頭在有限的空間下能實現更高的成像規格。雖然目前由於首臺採用自由曲面鏡頭的手機華為 Mate 40 Pro+ 一直缺貨,讓我們不得不對這項技術的可量產性產生懷疑,但是我們依舊認為自由曲面鏡頭有機會取代非球面鏡頭,成為緊湊式相機模組的標配。
最後再簡單列舉一下我們認為已經有嘗試、但實現前景不大的技術:
首先就是 vivo APEX 2020 上採用的連續光學變焦技術。這項技術的主要問題在於結構複雜且體積佔用較大,導致難以在畫質和內部堆疊兩方面做到兼顧。加上今年行業普遍輕視超長焦模組,更讓我們無法看好這項技術的前景。
其次就是成為“日經”話題的 AR 功能。由於手機的產品形態本來就不如眼鏡適合 AR 應用,畢竟我們不可能一天到晚舉著手機,透過手機螢幕看周圍的景物。所以基本註定了手機只是 AR 的過渡性載體,這也意味著手機上的 AR 功能將長期處於不溫不火的狀態,難以成為行業潮流或爆點。
最後的最後我們還是要宣告一下,以上觀點是基於目前公開資料以及自己對行業的認識所下的判斷,所以我們並不能保證本文寫的內容一定會成真(笑)。但我們希望透過我們的這篇文章,能夠給讓大家對 2021 年手機行業的影像技術發展方向有一個比較基本的認識,也算是我們給各位硬核數碼愛好者的新年禮物吧(逃……)