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雷锋。搜索“雷锋”。com(公开号)出版社:这篇文章的作者是70多岁的手机行业老手。这篇文章首先在微信公众账户“半导体行业观察”(公众账户id: icbank)上发表。
到目前为止，最好最先进的苹果手机iphone 7系列已经上市，它配备了四核处理器、立体声扬声器、去除了3.5毫米耳机插孔、增加了防溅、防水和防尘功能、带来了惊人的亮黑色，并采用了具有更明亮和更丰富色彩的新显示屏。对用户来说，最引人注目的应该是双摄像头。
一些关于双重拍摄的深入报道；
双相机深度分析(2):双相机生态链
双摄像机系列原理的深入分析(3)(电子行业的人一定会看到)
在iphone 7 plus的双摄像头出现之前，小系列的icshare被每个人广泛使用。双摄像头主要实现了距离检测、暗光增强和光学变焦功能。
此前，华为p9使用彩色+黑白双摄像机，彩色rgbg用于获取物体的颜色，而黑白摄像机用于获取更好的光输入，以判断拍摄物体的光强。然后，这两张照片被融合在一起，这确保了在黑暗的光线下拍照也能使物体变得多彩。
华为p9双摄像头模块
iphone 7 plus自带的双摄像头采用广角和远摄镜头，左右摄像头使用不同的视场(视角)，使得两个摄像头的视角不同。近距离拍摄时，使用广角镜头，远距离拍摄时，使用远摄镜头。从而实现光学变焦功能。这超出了华为p9的能力范围。
至于双摄像头的参数，我们可以从之前的拆卸中得到。iphone 7 plus双摄像头中的广角主摄像头与iphone 7上的完全一样，有1200万像素，f1.8光圈和28毫米等效焦距。虽然远摄子相机也是1200万像素，孔径为f2.8，等效焦距为56毫米。
一些网民根据库克发布的iphone 7 plus照片样张发现了exif信息，并进一步了解到广角主相机和远摄子相机的实际焦距分别为3.99毫米和6.6毫米。
1/3英寸传感器的切割系数为7.21。如果iphone 7 plus主摄像头的传感器太大，等效焦距应该是3.99× 7.21 = 28.768毫米，这非常接近苹果宣布的28毫米。
子相机的传感器应为1/3.6英寸，切割系数为8.6，计算得出为6.6× 8.6 = 56.8毫米，这也非常接近苹果的规格。
相比之下，iphone 6s/6s plus的相机传感器也是1/3英寸，等效焦距是4.15× 7.21 = 29.92毫米。
一般来说，在相同的有效像素下，传感器尺寸越小，噪声越大，但苹果在降噪方面一直有一些经验。例如，当它从800万像素增加到1200万像素时，传感器的大小没有变化，所以苹果公司增加了一个强大的降噪算法。
iphone 7+双摄像头模块
在了解了具体的硬件信息后，我们将重新审视光学变焦的实现原理，进而了解iphone 7 plus双摄像头的工作原理:
光学变焦示意图
可以看出，左边的广角镜头负责更宽的画面，但缺点是传感器上显示的物体比远摄镜头显示的物体小得多，所以右边的远摄镜头负责捕捉更远的物体。
目前，大多数手机的后置摄像头都是广角镜头(iphone 7使用与iphone 7相同的摄像头，外加广角镜头)。根据平时使用手机的习惯，使用手机后在相机上拍摄风景会很自然，但是人与人之间一定要很近。现在有了远摄镜头，你可以在拍摄人的时候切到远摄，这样方便在一点距离拍摄人。
因为它们有不同的功能，所以两个相机有不同的尺寸。相对而言，广角镜头的长度和宽度比远摄镜头长，但远摄镜头更高。
这部iphone不仅实现了光学变焦，还引入了背景模糊功能。从下面的苹果官方宣传图来看，它仍然非常好。
从这张照片中，美丽和背景被区分得很好，这有单反的效果。与早期引入双相机的一些制造商拍摄的照片不同，乍一看，背景模糊是通过高斯模糊实现的。
问题来了。什么是高斯模糊？
让我们随机找到一张美女的照片，用photoshop打开它，选择一个椭圆的美女，然后反转它:
然后选择滤镜->模糊->高斯模糊(半径5)，效果如下
背景模糊了，美女的裙子也模糊了。
我们需要的是真实的背景模糊和真实的大光圈效果，而不是高斯模糊。这也是一些背景模糊的双摄像头手机不被用户接受的主要原因。
Iphone 7 plus的双摄像头并不完美。尽管iphone 7plus的存在给空消费者带来了更多的想象，但它在实际应用中并不完美。这种缺陷来自广角和远摄的结合。
从上面的光学变焦示意图可以看出:
两个摄像机的交叉点是唯一可以用远摄拍摄的黄色反派。那么可以肯定的是，只有光学变焦的这一部分是广角和远摄信息的融合，而其他部分只能被视为数字变焦。
同样，iphone 7 plus实现的背景模糊只能在中间部分获得距离信息。当然，苹果公司已经将iphone 6s主摄像头的光圈从2.2提高到1.8，这样可以在不融合两台摄像头数据的情况下模糊一些场景的背景。
光学图像稳定仅在广角镜头上执行。但是经常拍照的人都知道使用远摄时光学图像稳定更重要。
当然，第一个问题并不太致命。毕竟，大多数人拍照时都强调中间部分，而周围的风景并不那么重要。然而，最重要的是iphone 7 plus没有实现真正的光学变焦。
我们可以从李勇在中国的一个实验中证实这一点。他采用了最简单、最直接的姿势:挡住一台摄像机，检查双重拍摄的真实性。
由于iphone 7 plus的双摄像头方案不同于安卓阵营，我们自然对其工作原理感兴趣。让我们试试当这两个摄像机分别被覆盖时会发生什么。
首先，我们正在覆盖左上角的摄像头。
试着堵住左上角
哦，iphone 7 plus太愤怒了，以至于罢工了。
1x状态罢工
尝试切换到2x，但我仍然很生气！好吧，这不足以补偿你。...
2次身份罢工
既然我们不能盖住左上角的那个，让我们试试另一个。我们刚才弄丢了，所以我们不能再生气了。
盖住另一个，然后再试一次
果不其然，iphone 7 plus就像一个美丽的女人，是要被哄的。这一次，它没有击中，因为它只覆盖了一个摄像头。
1x状态正常
尝试调整缩放功能，它正常工作在1.5倍。
然而，在2x状态下，iphone 7 plus发了脾气，开始罢工...
2次身份罢工
更奇怪的是，iphone 7 plus愤怒的敲击声吓得我手发抖，手机的倾斜角度被抬高了。iphone 7 plus奇迹般地松了口气。然而，我再次按下手机的倾斜角度，这种脾气又出现了。
因此，当从左边覆盖第二个镜头并变焦2倍时，您将看到iphone 7 plus会定期以您的倾斜角度进行击打、恢复工作、击打、恢复工作、击打和恢复工作...
角度被提升回到正常
再次向下倾斜
这个奇怪的现象让我困惑。现在我可以确定左上角的那个是广角镜头，另一个是远摄镜头。iphone 7 plus的双摄像头方案确实可以在两个摄像头之间切换，但是苹果的优化已经达到了上帝的水平，整个切换过程会让你感觉到。显而易见，在切换到远摄镜头并将其挡住后，无论手机如何改变角度，都无法成像。然而，事实是，它会在倾斜角度下撞击并恢复工作。至于为什么会这样，我还没有想过。为苹果爸爸洗地的好语言...
我们使用iphone 7 plus分别以1倍、1.5倍、2倍、5倍和10倍的速度拍摄同一组场景。结果如下图所示。随着变焦度的增加，塔上的国王离我们越来越近，10倍的箱子就在眼前。因此，光线变化对拍摄远距离细节非常有帮助。当然，我们的iphone 7 plus只有2倍的光线强度，所以变焦级别越高，噪音越大，清晰度越低。
从以上实验中，我们可以看出苹果的双相机只是广角相机和长焦相机之间的转换。在1x和2x之间，所谓的光学变焦是通过数字变焦模拟的。只是苹果通过自己的isp和强大的算法使这种变化变得非常自然。
苹果为什么不做暗部增强？一些读者可能会问，为什么苹果不做暗部增强？Icshare认为，一方面，晚上拍照的场景相对较少。另一方面，目前，彩色+黑白的双摄像机不能达到很好的效果。比单个双像素相机更糟糕。这是因为彩色+黑白的方法很难做到，而且目前还没有好的算法。举个最简单的例子，华为p9的暗光效果比三星galaxy s7差。
三星galaxy s7是第一款使用双像素摄像头的手机。原理很简单，将普通拜耳阵列的rgbg四个像素的每个像素分成两个。每个像素有两个光电二极管，从而获得更好的暗光效果。
与使用pdaf技术的传感器相比，使用这种技术的相位聚焦像素更多，因此相位聚焦速度更快。特别是在暗光下，当不能使用pdaf时，双像素仍然可以更快地聚焦。
然而，制作双像素非常困难。以三星galaxy s7使用的索尼imx260为例。该传感器为12m 1.4x1.4um传感器。使用双像素技术，制造一个24米0.7×1.4微米的传感器是很困难的(尽管输出像素仍然只有12米)。S7该传感器模块的尺寸为12 x 12 x 5.3毫米，比普通13米相机的8.5 x 8.5 x 5毫米大得多。双像素1200万像素的价格大约是1300万像素的三倍。此外，双像素模块高，不利于手机薄型化。目前，手机摄像头的凸起受到广泛批评，缺乏美感，这也是不利于双像素普及的一个因素。
未来的双重摄影将如何发展？苹果进入双摄像头必将给手机行业带来新的变化，那么未来双摄像头的方法是什么呢？
1.广角传感器类似于双像素snesor+远摄
优点:可增加暗光增强功能，实现暗光增强、光学变焦和大口径三种功能。
2.双重ois .将远摄镜头添加到光学图像稳定中。目前，苹果不做远摄光学稳像，主要是因为如果两台相机同时做ois，两台ois之间会有干扰，很难同步。然而，随着ois供应商对算法和精度的不断改进，这个问题应该很快得到解决。
3.像galaxy s7一样，使用更大光圈的镜头，例如1.7的镜头，以获得更大的光圈和更好的模糊效果。
4.扩大视野差距。目前，iphone的两个摄像头的视场分别为78和42。光学变焦的公式是tan(广角fov/2)/tan(远摄fov/2)，所以iphone 7 plus的放大率是2.1倍。远摄的视场不能变小，广角的视场可以变大，比如87.7。这样，放大率可以是2.5倍。
事实上，苹果的保密工作近年来一直很差，许多制造商已经猜到了今年上半年双摄像头iphone 7 plus会做什么。因此，旗舰机在明年上半年将从暗光增强改为光学变焦在今年下半年，上述四种方法都是可能的。虽然苹果这次没有实现真正的光学变焦，但我相信2017年的iphone 8会带来更好的双摄像头效果。国产双摄像头效果更好还是明年iphone 8双摄像头效果更好并不重要。icshare只是希望所有家庭都能带来更好的双摄像头，推动双摄像头的发展。
苹果双摄像头对产业链的影响苹果双摄像头的模块工厂是lg。虽然中国的虞舜和台湾的广宝都有成熟的通用基板设计的双摄像头模块，在华为p9上得到广泛应用，但仍然不能满足苹果公司对双摄像头光轴角度为0.35μ的要求。据说，如果做到了这一点，前苹果供应商台湾的primax就能做到。无论如何，由于各种型号需要双摄像机，mainland China和台湾的模块工厂正在加强模块工厂的aa(主动对准)过程，即在组装两个模块时提高两个模块相对位置的一致性和准确性。目前，国内比较好的有虞舜、新立、欧飞光和秋田威。
双摄像头的普及也对拥有双摄像头算法的公司提出了更高的要求，如altek、corephonics、arcsoft、x-chip和westalgo，这些公司需要开发更好、更难的双摄像头算法。
最有影响力的公司是照相机传感器。双摄像头将整个机器中使用的摄像头数量从2个更改为3个。目前，只有索尼和三星可以制造双像素传感器，其他主要传感器供应商是galaxycore、over。根据tri的预测，双摄像头今年将占全球智能手机出货量的2.4%，预计明年将超过5%，这将对这些摄像头传感器供应商的库存产生巨大影响。
此外，pokeman go ar游戏的普及以及在直播视频中实时改变背景或添加虚拟角色的需要都对摄像机提出了很高的要求。双摄像机的成熟将使这些要求变得非常简单。未来，智能手机不仅会有双后置摄像头，还会有双前置摄像头，这将给摄像头传感器制造商和模块制造商带来很多好消息。
补充:双摄像头能做什么？
在过去的两年里，手机的亮点变得越来越少。现在，高端智能手机基本上不再与雷兔竞争，而是开始pk相机性能。因此，在过去的两年里，每个家庭都开始制造双相机。
这就是问题所在。双摄像头能做什么？
1.双摄像头可以测量距离，因此它们可以用于与距离相关的应用
如上所示，因为物体的距离可以通过算法来判断，所以很容易通过这个特性来制作一些特殊效果，例如:
背景模糊
单反相机最突出的特点之一是大光圈。由于双摄像头可以测量不同被摄物体的距离，用大光圈对准物体，模糊其他不同距离的物体，因此可以很容易实现大光圈的效果。
(原始图片)
(关注美丽，模糊背景和受伤的蘑菇)
(聚焦蘑菇，模糊背景和美丽)
背景替换
因为可以测量距离，所以可以提取拍摄对象中的对象，并且可以改变背景，这比ps简单，并且可以用于铺垫。
背景效果
因为距离是可以测量的，主题和背景是可以分开的，所以在背景上做任何处理都是很容易的，所以这里不做过多的描述。
测量距离
该图清楚地标识了不同物体之间的距离，距离信息用不同的颜色标识。当接入点获得不同物体的距离信息时，可以实现上述功能。
2.双摄像头可以进行光学变焦
如果两个摄像机的视场不同，一个是大视场，另一个是小视场，两个光学镜头之间的效果通过算法实现，光学变焦很容易实现。
如果不使用双摄像头，放大图片后文字会不清晰
如果使用双摄像头，放大图片后文本仍然清晰
这张照片是广角照片和远摄照片的结合。通过算法计算中间姿态图像，使细节不失真。
3.暗光效果得到增强
这台相机通常使用彩色+黑白。通过黑白相机获取图片的光强，以补偿图片的暗光。
4.3d拍摄和3d建模
不同于一般的3d电影拍摄。手机上的两个摄像头在拍摄图像的过程中无法产生足够的视觉差异，因为两个摄像头之间的距离与人眼的距离不同。为了让人们更明显地获得3d视觉效果。因此，经常需要增强算法。
由于距离可以测量，后续的双摄像机不仅可以实现三维摄影，还可以进行三维建模。此时，我认为双摄像头的重要性将更加重要。
其他效果增强，比如hdr和分辨率增强，实际上可以通过单个摄像头实现，但是双摄像头可以使效果更好，所以我就不一一列举了。
概要:目前，这些功能是双摄像头手机最常见的功能。背景模糊/变化，暗光效果给用户带来更多照片。光学变焦让我们感受到了相机的变焦功能。但就个人而言，未来最激动人心的事情是3d功能。
今年虚拟现实如此热门，虚拟现实材料从何而来？它仍然依赖于双摄像机算法的优化。如果3d摄影和建模的算法成熟，双相机将变得更加流行。
