大胆“毒奶”手机影像 2021 年度趋势
在春节前做的《年度盘点 | 2020 手机行业七大关键词》中我们曾经提到,2020 年手机厂商更倾向于在主摄上采用不同的 CMOS 来满足用户越发重视的手机拍摄需求。所以节后第一天我们就来对今年各主要手机厂商的影像趋势作一个展望,这样才有头有尾嘛。另外别被标题骗了,咱们不是毒奶,咱这叫“基于现有公开资料下判断”[滑稽]。
趋势一:双主摄进一步普及
在我们看来,今年各手机厂商在影响方面的第一大趋势就是双主摄化。双主摄概念最初来自于前年华为 Mate 30 Pro 上的那颗 1/1.54" 40MP 超广角相机模组。去年,虽然像OPPO、OnePlus、三星、索尼、荣耀和诺基亚等厂商也开始尝试把主摄级别(尺寸在 1/2.55" 或更大)的传感器塞入了超广角模组,但像 vivo 和小米这样的出货大厂依然选择了1/3"的超广角模组。

不过根据我们从多个信源得到的消息,加上年初发布的产品,今年上半年发布的几乎所有旗舰产品,超广角的传感器尺寸都会超过 1/2.55" ,其中一些产品的超广角尺寸甚至已经(将会)达到 1/2" 级别。

因此我们认为,在 2021 年,双主摄将成为旗舰手机的标配。
趋势二:超长焦规格不进反退
相对超广角来说,我们对今年各大旗舰手机的超长焦规格预期就没那么乐观了:我们预测不仅超长焦模组的使用占比会下降,而且规格都会有或多或少的缩水。比如节前发布的 vivo X60 Pro+,超长焦规格就从 vivo X50 Pro+ 上的 13MP 1/3.4" 传感器缩水到了 8MP 1/4.4" ,而像 OPPO Find X3 Pro 这样的机器则有可能干脆取消潜望式超长焦模组。

之所以产生这样的情况我们认为主要是基于以下三点因素:
1、相对于超广角等其他相机模组,超长焦的实际焦距更长,在相同的等效光圈规格下需要占用更大体积。为了控制相机模组甚至整个手机的体积,手机厂商不得不使用较小的图像传感器和光圈;为了弥补小传感器和小光圈在弱光下的不利影响,手机厂商就需要采用比其他相机模组更大修正幅度的光学防抖组件来抵消手抖。这就让超长焦目前的体验并不那么尽如人意。
2、但是,就使用频率而言,用户用到 5× 及以上的变焦倍率的几率比其他镜头低得多,这就导致大多数厂商没有那么强的动力去优化超长焦模组的体验。
3、由于 5G 手机主要部件(例如 SoC 等)成本都要比 4G 手机要更高,为了缩减整体成本(包括硬件成本和优化成本),手机厂商自然会选择对超长焦“下手”。
趋势三、“凑数”相机模组数量减少
另一个和压缩成本有关的趋势就是缩减诸如景深、黑白等“凑数”相机模组的数量。当然,这也是出于让手机变得更轻薄和拥有更长续航的考虑。

(小米 11 相对于小米 10 减去了景深相机)
趋势四:和影像品牌合作
在 2020 年前,和影像品牌有稳定且持续合作的手机厂家仅有诺基亚(hmd)和华为两家。而到了 2021 年年初,这个数字就已经上升到了四家:分别为诺基亚(hmd)、华为、索尼和 vivo 。

而根据我们的信源,将于今年上半年发布的 OnePlus 9 Pro 也将选择和瑞典相机品牌哈苏合作。此外,iQOO 旗舰产品线总监戈蓝也暗示 iQOO 正考虑选择一家影像厂商进行合作。也就是说今年我们将会在手机上看到越来越多的传统影像厂商logo。


趋势五:计算摄影
作为手机影像系统的重要组成部分,计算摄影技术在今年必将继续发展。根据曾领导研发谷歌 HDR+ 技术、现任 Adobe 副总裁的 Marc Levoy 预计,在未来计算摄影会有如下几个发展方向。

首先就是手机厂商的计算摄影算法将逐渐向第三方软件开放。当前多数手机的计算摄影算法只能在系统相机中启用,第三方应用在调用相机时无法获得计算摄影技术带来的画质提升。所以目前诸如苹果和小米已经着手通过 API 的方式让更多应用可以直接调用系统相机或者计算摄影模块。
其次是计算摄影将获得更多的专业操作选项。现在市面上绝大多数手机在专业模式下并不支持多帧堆栈等计算摄影的算法,仅能以单帧的方式输出。这导致了专业模式下的画质相对于自动模式或者超级夜景模式下降明显。针对这一问题,目前比如 Google Pixel 5 和 Nokia 9 PureView 都已经开始探索在各自的专业向模式下启用计算摄影算法。
最后也是最重要的,就是利用计算摄影算法,实现和“物理无关”的实用功能。例如在拍摄的时候,能够实时去掉橱窗玻璃的反光;再例如小米的一键换天功能,都是这个思路的具体实现。

有意思的是,计算摄影并不只有手机厂商在研究。早在 2017 年的 Adobe Max 上,Adobe 就已经公布了一个被叫做 Cloak 技术。该技术可以一键抠除用户不希望出现在最终成片中的物体(例如电线杆等)。这项技术还可用于视频,并在 2019 年春季更新中在 After Effects CC 2020 中实装。

再比如在 2020 年下半年,PS 2021 也实装了“天空替换”功能。而在2019年7月,小米等手机厂商就发布了“一键换天”,颇有些英雄所见略同的感觉。

除了以上这些大概率将成为行业趋势的技术和产品方向外,还有一些在目前看来有前途但是暂时还不能全面普及的新技术和新方向,我们也对它们作了一个简单的梳理。
一、液态镜头
液态镜头的对焦原理类似于人眼的晶状体,即通过改变镜头的物理形状来进行对焦。该技术的优势在于不需要音圈马达,不会受到手机内其他元部件磁场的影响,所以有利于诸如多 OIS 方案等电磁环境复杂下的内部堆叠。但目前还未有用于手机的实装产品。

二、带有三个及以上物理防抖的相机模组
为了避免手机内部不同元器件之间产生磁场干扰,通常一部手机在一个相机区域里支持 OIS (或物理防抖结构)的相机模组不会超过两个。但是从 2020 年开始部分厂商开始尝试突破这个限制。
例如华为 P40 Pro+ 的主摄上采用了不依赖线性马达的 SMA 马达 OIS,从而在避免 OIS 模组相互磁干扰的情况下在后置相机区域塞入了三颗支持 OIS 的相机模组。

而春节前发布的 vivo X60 Pro+ 则在防抖马达都是线性马达的条件下实现了三物理防抖模组。

在我们的实际体验中,加入物理防抖以后,对应相机的成像素质和成片率的确有所提升。所以我们认为三物理防抖虽然对 OIS、AF 马达技术以及内部堆叠方案有不小的挑战,但依旧是一个很有前途的发展方向。
三、自由曲面镜头
相对于传统以光轴对称的镜头,自由曲面镜头的可用成像圈并不是圆形。由于成像圈更接近图像传感器的形状,所以自由曲面镜头在有限的空间下能实现更高的成像规格。虽然目前由于首台采用自由曲面镜头的手机华为 Mate 40 Pro+ 一直缺货,让我们不得不对这项技术的可量产性产生怀疑,但是我们依旧认为自由曲面镜头有机会取代非球面镜头,成为紧凑式相机模组的标配。

最后再简单列举一下我们认为已经有尝试、但实现前景不大的技术:
首先就是 vivo APEX 2020 上采用的连续光学变焦技术。这项技术的主要问题在于结构复杂且体积占用较大,导致难以在画质和内部堆叠两方面做到兼顾。加上今年行业普遍轻视超长焦模组,更让我们无法看好这项技术的前景。

其次就是成为“日经”话题的 AR 功能。由于手机的产品形态本来就不如眼镜适合 AR 应用,毕竟我们不可能一天到晚举着手机,通过手机屏幕看周围的景物。所以基本注定了手机只是 AR 的过渡性载体,这也意味着手机上的 AR 功能将长期处于不温不火的状态,难以成为行业潮流或爆点。

最后的最后我们还是要声明一下,以上观点是基于目前公开资料以及自己对行业的认识所下的判断,所以我们并不能保证本文写的内容一定会成真(笑)。但我们希望通过我们的这篇文章,能够给让大家对 2021 年手机行业的影像技术发展方向有一个比较基本的认识,也算是我们给各位硬核数码爱好者的新年礼物吧(逃……)