雙鏡頭手機徹底解析- 兩顆眼睛拍照更有趣 雙鏡頭可說是智慧型手機拍照的新趨勢,綜觀2016∼2017年推出的中、高階手機,就有十幾款採用雙鏡頭配置,不僅規格看起來比較厲害,拍照功能也豐富許多,但是你知道為什麼手機要用雙鏡頭的設計呢?

作者=Furchfssmiling

雙鏡頭手機比起一般手機又有什麼優點呢?它們運作的原理又是什麼?有哪些手機採用雙鏡頭呢?它們的雙鏡頭又有什麼分別?以下透過這篇雙鏡頭解析,幫助大家全面的瞭解雙鏡頭手機。

雙鏡頭手機的類型

「雙鏡頭」的應用可不是只有一種而已,透過不同品牌的研發,目前雙鏡頭技術在手機身上已經發展得相對成熟,應用層面也相當廣泛。目前主流的雙鏡頭類型分為四大類,第一類是利用第二顆鏡頭完成測距、景深判斷,目的是為了拍攝3D 影像或是更真實的景深效果,此類手機以 HTC One M8、M9 Plus、紅米 Pro 為主;第二類是在第二顆鏡頭上採用黑白鏡頭的配置,讓手機可以拍攝更細膩的黑白照片,此類手機以華為的 P9、P10、Mate 9最具代表性;第三類是額外加入一顆超廣角鏡頭,使手機可拍攝更廣闊的畫面,此類手機以 LG G5、G6、V20最具知名度;最後一類則是加入了二倍光學變焦的望遠鏡頭,讓手機可實現遠距離的拍攝效果,這類手機則以 iPhone 7 Pus、ASUS ZenFone 3 Zoom、Oppo 5X 技術所廣為人知。

目前手機的攝影功能已經相當完善,例如新上市的 Samsung Galaxy S8、HTC U11這兩款旗艦機都只有單鏡頭的設計,它們的拍攝品質也都相當優秀,相較起來,照相手機似乎沒有非用雙鏡頭不可的理由?其實鏡頭的數量並非是拍照功能的主要考量,雙鏡頭手機固然具備更大的拍攝彈性,但這也並非意味著單鏡頭手機的拍照品質較差,而僅僅是兩者設計與用途上的不同。對一般消費者來說,並不需要完全迷信單鏡頭或雙鏡頭,視自己的需求來選購才是最重要的。

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如何分辨單鏡頭還是雙鏡頭?
要辨別手機是否採用雙鏡頭,最直接的辦法就是看手機背面的主鏡頭有幾顆。左邊是採用雙鏡頭的 iPhone 7 Plus,右邊的則是單鏡頭設計的 HTC 10。

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光學變焦設計
過去如 ZenFone Zoom 等手機曾採用光學式變焦設計,但因為體積較大且光學限制較多,故其下一代機種 ZenFone 3 Zoom 轉投雙鏡頭手機懷抱,獨立設計出一顆焦距2.3倍的第二顆鏡頭。

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雙鏡頭
雙鏡頭已成為未來照相手機的主流設計之一,即使是只靠手機也可利用雙鏡頭的「人像模式」或是「景深效果」拍出媲美單眼相機的照片。

各式雙鏡頭的運作原理

在了解雙鏡頭手機的類型以及能夠拍攝的題材之後,我們接著就要弄清楚這些雙鏡頭的作用原理。

第1類:3D與景深的應用

第一類型可說是雙鏡頭最早的應用,約莫在五∼六年前,在手機與電視上開始吹起一股「3D」風潮,以達到裸視3D 以及類3D 的效果為號招,當時就有一類的智慧型手機為了能夠拍攝3D照片因而採用兩顆鏡頭的配置。為什麼需要兩顆鏡頭呢?這是為了模擬人雙眼所觀看的視差,如同我們平常用雙眼觀看物體會較有立體感,用單眼則較難分辨距離的原理一致,在2011年推出的代表性手機如 LG Optimus 3D、HTC EVO 3D 這兩款即是採用雙鏡頭視差的原理來拍攝3D 照片。

但是,這類雙鏡頭的3D 應用並未在市場上獲得成功,LG 與 HTC 在這兩款3D 手機之後亦沒有推出更具代表性的續作,而隨著時間推移,雙鏡頭在智慧手機身上又衍伸出一項更具價值的應用。在2014年,宏達電推出了相當知名的 HTC One M8,這款手機的第二顆鏡頭並非是用來拍照,而是當成感測距離使用,即所謂的「Duo 景深相機」,讓 M8可以拍攝出更真實的淺景深效果,從此雙鏡頭的應用才邁向真正的實用層級,隨後 HTC 在2014年推出的 Butterfly 2、2015年推出的 M9 Plus 以及 Butterfly 3皆採用了相同原理的 Duo 景深相機,但由近期兩年的趨勢來看,HTC 似乎已放棄此型態的雙鏡頭手機,改為追求單鏡頭的拍攝品質。

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3D 類型的雙鏡頭手機
LG Optimus 3D、HTC Evo 3D 這兩台手機雖然採用了雙鏡頭的配置,但它們的第二顆鏡頭者主要提供的是左右視差資訊並藉此拍攝3D 照片。

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HTC Duo 相機
HTC在M8身上所推出的「Duo 相機」,可說是較成熟的雙鏡頭應用,其原理是利用上下排列的兩顆鏡頭運算出更真實的淺景深效果。

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Duo 相機拍攝範例
運用HTC Butterfly 3所搭載的 Duo 景深相機,即使是用手機拍攝也可拍出質感不差的淺景深照片。

第2類:改變光學限制的黑白鏡頭

除了3D與淺景深效果之外,第二類的雙鏡頭手機是設計用來拍攝更細膩的黑白照片。看到這裡相信不少人會感到納悶,為什麼手機需要特別獨立一顆鏡頭來拍攝黑白照片呢?直接用黑白(單色)模式拍照,或是把彩色照片後製成黑白不就得了嗎?說到這就必須從相機與手機的成像原理開始講起。無論是透過相機或是手機,平常我們要拍攝照片時,都需要透過所謂的「感光元件」來紀錄影像,然而目前的感光元件技術都僅有偵測光線強弱的機制,而沒有辨認顏色的功能,因此為了紀錄色彩資訊,感光元件前方大多會裝上拜爾濾鏡(Bayer Filter),過濾出 RGB 三色,再分別紀錄三原色的強度資訊來還原成彩色照片。不過這種拍攝方式有一項缺點,除了經過濾鏡的光會被衰減2/3之外,也無法從單像素點辨別完整的 RGB 資訊,需透過補插點運算才行。

因此, 為了排除拜耳濾鏡的影響,黑白鏡頭的感光元件採用了不過濾 RGB 三色、只偵測光線強弱的設計,因此在低光源以及暗部細節的表現會比一般彩色鏡頭來的細膩,此外高感光度的畫質也會更加優秀。華為的 P9、P10的黑白鏡頭正是採用了這樣的原理,同時還具備 Leica 調校的色彩以及可調整的景深功能,以帶來更優秀的拍攝表現。除此之外,也有一些昂貴的相機專門設計來拍攝黑白照片,例如 Leica M Monochrom 以及 Phaseone IQ3 100MP Achromatic。

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華為 P9的雙鏡頭
華為自 P9開始使用了黑白/彩色雙鏡頭的配置,其中黑白鏡頭在低光源下可補足彩色鏡頭的細節,並由德國徠卡操刀色彩調校,可拍攝出色調更吸引人的照片。

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拜爾濾鏡的原理
由於感光元件並沒有辨認色彩的能力,在光線進入 CMOS 之前必須先加入分離三原色的拜爾濾鏡,再分別偵測 RGB 三色的強度處理成彩色照片,因此凡是經過拜爾濾鏡的光線都會有所衰減。

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黑白與彩色鏡頭的差異
華為 Mate 9 Pro 一樣採用了黑白/彩色的雙鏡頭配置,可以看到黑白鏡頭在拍攝夜景時較彩色鏡頭能保留更多的細節,使高光不致過曝,低光也有更好的畫質與純淨度。

下一頁還有變焦功能的介紹哦 ~

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