諾基亞、小米都搶著合作的「蓮蓬頭」鏡頭背後,有一家你不知道的神秘公司

多鏡頭不止可以使用在手機上、透過將幾個甚至十幾個鏡頭拍攝的所有圖像結合在一起,複雜演算法能夠測量出畫面中物體的具體長度、尺寸,這一手段可以運用在視訊通話中,包括購物或者醫療等場合,而多層次的圖像訊息在自動駕駛領域也是潛力無限。

這家叫Light 的公司,或許會對未來的拍照技術有更多影響。

一個月前,巴塞隆納MWC 大會上,久違的Nokia帶著經典的「PureView」標籤出現在大眾視野。伴隨這一標籤登台的最新旗艦Nokia 9 PureView 迅速成為人們關注的焦點,風頭甚至和摺疊螢幕手機差不多,這不僅是因為Nokia自身的品牌影響,更因為在這台手機上,我們第一次見到了5 顆後鏡頭形似「蓮蓬頭」的智慧型手機。

作為第一款在背面加入5 個鏡頭的手機,Nokia 9 PureView 並非HMD 一己之力完成。在它身後站著富士康、蔡司、谷歌、高通等眾多知名公司,但與此同時,一個看似並不知名的初創公司也扮演了重要角色,它的名字叫Light。

和研究雙鏡頭、三鏡頭等解決方案的廠商不同,Light 在成立之初就瞄準鏡頭成像技術。這家公司在短短幾年內就將其技術從想像變成現實,帶來了16 顆鏡頭的相機和5 顆後鏡頭的智慧型手機,範圍也從相機擴展到更廣領域,並受到富士康、軟銀、徠卡的青睞。甚至最近連小米也宣布與它們展開合作,要為未來小米手機的相機技術加持。

一家神秘公司為什麼會做出如此瘋狂的產品?在它背後究竟有什麼故事?「蓮蓬頭」會成為智慧型手機的未來趨勢嗎?帶著這些問題,今天就來和大家好好聊聊這個有點特別的公司。

從陣列相機開始

儘管在如今的智慧型手機市場,人們對多鏡頭配置早已司空見慣,但時間回到十三年前的2006 年,在iPhone 都還沒推出的時代,把多鏡頭裝備在手機上這件事聽起來絕非大膽二字能夠形容,甚至是非常瘋狂,此時一家名叫Pelican Imaging 卻開始了勇敢的嘗試。

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和當時手機在拍照上單點突破的想法不同,Pelican Imaging 研究的是被稱為「陣列相機」(array cameras)的新技術。陣列相機是由一系列小型鏡頭組合而成,它們單個工作在成像上沒有優勢,但組合起來的陣列卻可以捕獲光場,拍照後透過合成將畫質提升,帶來豐富的景深訊息甚至是加入3D 建模能力。另外,與當時手機相機部分越做越大不同,陣列相機可以做的更薄更小,技術成熟後的生產成本也不會太高。

為實現這一想法,Pelican Imaging耗費了六年時間,並在2013年推出了第一款產品:一個配備了4×4陣列相機的智慧型手機。這款產品的相機模組成本大約20美元,透過16個相機記錄的照片訊息可以合成一張具有景深效果的800萬像素圖像,並且支援30影格率1080p影片拍攝,在當時的確是非常特別的。

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Pelican Imaging的技術引起了Nokia的注意,因此Nokia也成為其重要投資者之一,在當年的一次會議上,當時的任智慧型手機業務執行副總裁Jo Harlow就提到,為了能夠在智慧型手機領域獲得優勢,Nokia希望將光場技術帶到未來產品中。但彼時的Nokia已經是落日餘暉,iPhone的興起給了Nokia致命打擊,而原本計劃中的這款產品最終也沒有出現。

隨著Nokia在智慧型手機領域的敗退,Pelican Imaging最終沒有能夠對手機市場和使用者帶來重大影響。2016年,來自加州的Tessera Technologies  收購了Pelican Imaging,並被整合在新型高性能低功耗成像解決項目上,Pelican Imaging時代就此終結。

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儘管最終被收購,走到這一步的Pelican Imaging 卻不算失敗,因為它證明了陣列相機強化拍照的想法有其獨特價值。在手機相機技術躍進的時代,單鏡頭性能終究有一天會受到限制,而多鏡頭的方式則會提供更多訊息。這實際上為另一家公司帶來了一個有利訊號,這就是2013 年成立的Light。

Light 和詭異的16 鏡頭相機

和Pelican Imaging 相似,Light 成立的初衷是為了解決人們拍照時的一個簡單問題:怎樣用少量裝備拍出高品質照片?

儘管2013年智慧型手機的拍照技術已經被用在日常生活當中,但Light想要創造出一種更強大的,可以更好結合光學技術與軟體演算法的設備,在緊湊的空間中輸出高品質圖像,它既能分享到社群網站或也能用在專業攝影。這樣的要求看似簡單,要實現卻非常困難,於是他們再陣列相機的概念下去尋找答案,嘗試並製造出了怪異的16鏡頭相機 ——L16。

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2015 年推出的L16 刷新了人們對相機的固有認識,和其它傳統相機產品完全不同,Light 在L16 上的設計理念不再是用一個長長的「炮筒」來提供成像,而是透過3 組16 顆鏡頭來記錄圖像訊息,它給人的第一印象過於深刻,因為這16 顆鏡頭密密麻麻排列在相機正面,看起來還顯得雜亂無章,它們分別是:

  • 5 顆28mm f/2 鏡頭
  • 5 顆70mm f/2 鏡頭
  • 6 顆150mm f/2.4 鏡頭

這種不規則的陣列給人的第一感覺甚至比當年Pelican Imaging 相機模組還要奇怪,但如果你深入一點了解,就會發現相比當初的陣列相機概念,Light 又向前走了一步。透過不同焦段鏡頭相互補充,這台鏡頭不凸起的相機能勝任不同場景和距離下的照片拍攝,透過軟體演算法則可以將16 個鏡頭拍攝的所有圖像結合在一起,最終合成一張擁有5200 萬像素的高品質照片,而且即便在弱光環境下也能捕捉到更多的細節。

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L16還有一個值得注意的設計在於,為了讓相機鏡頭中的6個150mm f/2.4鏡頭塞進相機而不凸起,官方利用特殊的光學棱鏡在光線在進入相機後使其彎折,然後打到橫向排列的鏡片和感應器上完成成像。這種被Light稱為「折疊光學」(folded optics)的技術在去年MWC大會OPPO發布的5倍混合光學變焦技術上(包括今年的10倍混合光學變焦技術)也再次出現,不得不說L16的技術前瞻性

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除了正面特別外,採用一塊5 吋觸控螢幕的L16 背面也同樣與眾不同,沒有各種多餘按鍵,以Android系統為基礎,沒有任何說明書就讓大家直接上手的L16,操作起來的體驗與其說是一台相機,倒不如說像一台不能打電話的Android手機,也因此在用戶評價中有著不同聲音。

儘管在技術上做出如此重要的變革,但在實際體驗上,售價高達1950 美元L16 的拍照體驗並沒有媲美同等價位的單眼相機,因此L16 發售後並沒有如當初宣傳時那樣火熱。但此時手機行業逐漸明確的多鏡頭趨勢給了這家公司更大的機會。

智慧型手機的拍照進化

L16 相機的銷售雖談不上成功,但Light 這家公司卻實現了當初給自己設定的基本目標:在攜帶方便和功能全面的平衡之下,Light 摸索出多鏡頭相機這條路,並由此邁出了手機領域的重要一步。

為手機加上更多鏡頭,增強拍攝能力一直都是廠商非常在意的事情。在雙鏡頭時代廠商嘗試過許多方向,從最早嘗試3D 效果的HTC G17(EVO 3D),到之後採用一大一小鏡頭嘗試景深拍照的HTC One M8,再到之後嘗試彩色、黑白鏡頭組合的華為P9,以及之後具有光學變焦能力的LG G5,手機雙鏡頭方案在摸索中逐漸明確其方向,提供景深訊息、加入光學變焦這兩個功能也成為廠商主攻方向,Light 也因此和手機廠商有了更密切的關係。

諾基亞、小米都搶著合作的「蓮蓬頭」鏡頭背後,有一家你不知道的神秘公司2018年6月30日,Light宣布消息稱將準備將L16相機相關的技術應用到手機上,並在分享給華盛頓郵報的資料中稱,手機版Light技術將有5-9顆鏡頭組成,最高可以提供6400萬像素的照片。隨後,如我們今天知道的,搭載Light相機技術的 Nokia 9 PureView出現了

Light 在智慧型手機領域和HMD 聯手或許不是巧合,作為一名連續創業者,這家公司創始人之一的Dave Grannan 曾在Nokia和Sprint 任職,在創辦Light 後他無疑看到了Light 拍照技術在手機上的合理運用(L16 採用Android系統或許就是一個證據)。而另一邊的HMD 或許也明白,在拍照技術日益重要的今天,打造出標誌性的拍照對於Nokia 品牌的崛起更加重要,因此在包括富士康、蔡司、谷歌、高通和Light 在內的合作中,我們得以見到了把詭異相機移植到手機的「多」鏡頭。

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Nokia 9 PureView 的五顆鏡頭均採用了1200 萬像素的索尼IMX386 感應器,等效焦距相同,均為F1.8 光圈,透過兩顆彩色主鏡頭和剩下的三顆黑白副鏡頭配合,在復雜演算法的處理下可以共同輸出一張最高12.4 檔寬容度的高品質1200 萬像素照片。得益於三顆黑白鏡頭手機的豐富景深數據,打開深度圖模式後Nokia 9 PureView 還能在對焦、變焦等方面進行操作,專業性和可玩性都更進一步,也更好滿足了使用者隨時拍出高品質照片的需求。

雖然在這款手機上,拍照出現的處理過慢,需要等待等問題是目前的一絲遺憾,續航也需要更進一步找到解決方案,但這種可以帶來更明確變化的拍照技術自然也引起了更多廠商的興趣,MWC 大會期間,索尼、小米都對外宣布了與Light 合作開發相機技術的消息,而實際上在手機之外,Light 這家公司還發掘出了更大的金礦。

多鏡頭產品的未來

2018 年7 月18 日,富比士的報導中提到,Light 公司獲得孫正義掌管的軟銀願景基金的1.21 億美元大規模投資,加入這筆交易的玩家還有徠卡。在接受採訪時Grannan 提到,孫正義看到了Light 技術在自動駕駛汽車領域的前景,這在以前是Light 從未想過的,這也促成了孫正義的投資,對於不下Uber、Grab 和通用Cruise自動駕駛汽車的大網後,Light 獨特的相機技術將有可能帶來低成本的雷射雷達產品,產品也會更輕便,這正是自動駕駛汽車的一大痛點。

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實際上,在Light 公司官網上,除了我們已經熟悉的L16 相機和9 鏡頭手機之外,我們的確看到了自動駕駛汽車領域的新方向,Grannan 對此更多是驚訝,他說「把它運用到汽車領域並不是我們的想法,企業家們傾向於專注於自己的領域,我們用在了相機和智慧型手機上,同時我們也在思考安保領域。」很顯然,Light 無意之中找到了相機技術提升的廣闊應用場景。

在MWC 2019 的演講當中,Grannan 還提到了Light 相機技術的更廣闊前景,他在介紹中提到,透過將幾個甚至十幾個鏡頭拍攝的所有圖像結合在一起,Light 的複雜演算法能夠測量出畫面中物體的具體長度、尺寸,這一手段可以運用在視訊通話中,包括購物或者醫療等場合,而多層次的圖像訊息在自動駕駛領域也是潛力無限,如果能夠打造出更合適的工具,更多人就能利用Light 的技術發揮出更大價值,而這或許是從前大家想不到的,用一句話總結就是:

「歷史一次又一次證明,人類往往不知道他們真正想要的和能夠得到的,直到我們提供這樣的工具。一旦我們提供這樣的工具,創造以及突破就開始發生,這會令人類社會更有意義。」

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