來源：PingWest品玩
在知名市場調機構 IDC 發(fā)布 2021 年 Q2 全球智能手機出貨量統(tǒng)計報告時，IDC 移動和消費設備追蹤研究總監(jiān) Nabila Popal 特別強調了中國手機品牌的在全球市場的成長速度和未來各品牌競爭的白熱化。Nabila Popal 表示：" 在全球，所有中國品牌都在快速成長……隨著所有這些中國品牌越來越關注歐洲、拉丁美洲、中東和非洲等地區(qū)，對于三星和市場其他品牌來說，競爭只會日益激烈。"
從國內到國外，從中低端機型市場到高端機型市場，各手機廠商都想在手機硬件上再次做出突破，獲得技術上的領先優(yōu)勢。其實，分析近年來各手機廠商宣傳的產(chǎn)品賣點的變化，以及手機內部元器件實際成本的變化，會發(fā)現(xiàn)各廠商對手機的影像功能更加重視。
近幾年，各手機廠商將硬件突破點轉向了手機的攝像頭。智能手機三攝四攝的出現(xiàn)、各大品牌與知名相機品牌的聯(lián)名以及攝像頭 1 億像素、2 億像素的堆疊等等手機影像功能新技術、新產(chǎn)品形態(tài)的出現(xiàn)預示著手機攝像頭已然成為了手機廠商競爭的關鍵零部件。
輕松記錄生活之美
那么好的手機攝像頭應該是怎么樣的？換句話說，對消費者而言到底怎樣才是好的影像功能？
在近日舉辦的未來影像技術發(fā)布會上，OPPO 提出好的手機影像功能應該幫助用戶 " 輕松記錄生活之美 " ——在日常使用場景下能 " 隨手拍，都清晰 "。手機相機的使用頻率高、使用場景復雜多變、使用人群千差萬別，這就要求手機相機能在不同的使用場景輕松拍攝，不管是白天還是黑夜，搶拍還是慢速攝影。同時，不同人群都能輕松使用，不論是專業(yè)的影像行業(yè)從事者還是新手小白，不需要使用者有 " 麒麟臂 " 就能輕松獲得好的成像效果。
OPPO 在未來影像技術發(fā)布上發(fā)布了四項技術來幫助廣大用戶 " 輕松記錄生活之美 "。
首先是采用全新 CMOS 像素排列的 RGBW 捕光傳感器技術。OPPO 將自研的四合一像素聚合技術與 RGBW 傳感器相結合，讓每個像素單元都具備 W（明度）像素，從而大幅提升感光性能。
相比傳統(tǒng) RGGB 傳感器，OPPO 持續(xù)投入多年聯(lián)合研發(fā)的 RGBW 捕光傳感器能夠將有效進光量提升 60%，有助于進一步提升暗光拍攝效果。
在畫質方面，得益于四合一像素聚合技術和行業(yè)領先的 DTI 像素隔離工藝，RGBW 捕光傳感器在暗光下拍攝人像的膚色和細節(jié)也得到了增益。
此外，OPPO 還開創(chuàng)性地將四合一像素聚合算法寫入到傳感器硬件，實現(xiàn)了 " 算法硬化 "，有效避免了傳統(tǒng) RGBW 傳感器存在的偏色、偽色和摩爾紋問題。
摩爾紋，感光元件出現(xiàn)的高頻干擾的條紋
其次是 OPPO 的連續(xù)光學變焦技術。OPPO 在潛望變焦模組的基礎上，通過升級鏡組、位置傳感器和馬達三大組件，讓光學變焦體驗有了新的突破。
據(jù)了解，OPPO 連續(xù)光學變焦技術支持在同一枚 CMOS 傳感器上完成等效 85mm-200mm 焦段的光學連續(xù)無損變焦，從人像到長焦的每一個變焦點都能清晰成像，并且完全不需要數(shù)碼裁切。這保證了取景器和視頻畫質高度一致，徹底杜絕了多攝變焦系統(tǒng)天生的跳焦、白平衡偏移、色彩失準等問題。
傳統(tǒng)潛望長焦與連續(xù)光學變焦實拍樣張對比
然后是 OPPO 的下一代屏下攝像頭技術。在業(yè)內，手機屏下攝像頭技術的公認難點在于手機屏幕像素影響了屏下攝像頭的采光，兩者難以同時兼顧，要不犧牲屏幕的顯示效果，要不犧牲屏下攝像頭的拍攝效果。OPPO 通過創(chuàng)新化的屏幕像素排列，在不減少像素數(shù)量、不改變排列方式的情況下，略微降低像素體積，從而保證了 400 PPI 的優(yōu)質屏幕顯示效果。
OPPO 創(chuàng)新的屏幕像素排列技術
在屏下攝像頭的成像效果方面，OPPO 通過自研的包含去衍射、AWB、HDR 等一系列算法的智能 AI 算法集，大幅度提升屏下攝像頭成像效果。同時，OPPO 通過數(shù)萬張照片持續(xù)訓練 AI 去衍射算法模型，有效控制光源中的衍射問題，進而大幅度提升照片質量，實現(xiàn)了屏幕顯示效果和屏下成像品質二者兼得。
左：上一代屏下攝像頭自拍樣張 / 右：下一代屏下攝像頭自拍樣張防抖是影像的基本功
最后要介紹的重點是 OPPO 的五軸運動防抖技術，相機的防抖技術是人們平常最容易忽略卻在實際使用過程中異常重要的一項功能。過去，消費者通常更關注攝像頭的像素、攝像頭的數(shù)量以及大小再或是攝像頭能變焦的倍數(shù)，但隨著像素越來越高人眼已逐漸難以分清差異，越來越多的攝像頭和越來越大的感光元器件開始影響有限的手機內部空間和手機重量。如今，通過提升手機的防抖效果來實現(xiàn)更慢的快門時間、更多的進光量、更清晰的成像，因此手機的防抖技術越來越被行業(yè)所重視。
其實，防抖對于手機影像而言更是一門基本功，把圖像、視頻拍清楚是手機影像技術的及格線。相信你的手機相冊里總有幾張畫面模糊的照片，這是因為人們在單手持握手機時，手腕極容易出現(xiàn)不規(guī)則的手部抖動，防抖技術的作用就是為了解決人們拍照時因為手抖或其它原因導致的手機抖動所造成的畫面模糊的問題。
目前的防抖技術簡單可分為兩種，一種是電子防抖（EIS），其無需任何部件輔助，主要依賴程序對畫面抖動進行 " 補償 "；另一種為物理防抖，包括鏡頭防抖（又稱為 OIS 光學防抖）以及傳感器防抖，其通過可移動式的部件，對機身震動進行光路補償。
電子防抖是早期手機相機中使用得最多的一種，它主要使用數(shù)字電路進行畫面的處理產(chǎn)生防抖效果。當防抖電路工作時，利用邊緣圖像對模糊部分進行補償，這種方式的特點是成本低，但卻降低了傳感器的利用率，對畫面清晰度會帶來一定的損失 。
同時，電子防抖還有一個致命弊端，對算力要求極高，一旦手機進入了防抖模式，畫質往往只有 1080P 或者 720P，要么就是畫面幀率被強制下降到 30 幀。因為一旦畫面分辨率上升到 4K，同時保證畫面分辨率和電子防抖，會讓 AP 的算力不足，功耗極高。畫面裁切只是一部分體驗不佳，更可怕的是續(xù)航、發(fā)熱以及畫面的不流暢。
因此，單純的電子防抖已不是目前行業(yè)的主流，更多手機廠商使用的是光學防抖技術。光學防抖技術是通過鏡頭模組運動或傳感器位移，對機身震動進行光路補償。通常，鏡頭內的陀螺儀偵測到微小的移動，就會將信號傳至微處理器立即計算需要補償?shù)奈灰屏?，然后通過補償鏡片組，根據(jù)鏡頭的抖動方向及位移量加以補償，補償鏡組相應調整位置和角度，使光路保持穩(wěn)定，從而有效的克服因相機的振動產(chǎn)生的影像模糊。相較于電子防抖，光學防抖的無需裁切畫面，對畫質幾乎沒有影響。
OPPO 五軸運動防抖：鏡頭位移
傳感器防抖的原理則與光學防抖相似，將依靠鏡頭模組的運動位移改為依靠傳感器的浮動位移來達到防抖的目的。同時，傳感器防抖技術由于不用考慮鏡頭模組位移時的光學折射因素，因此它的靈活性比鏡頭防抖高很多，也因此，對比傳感器防抖，光學防抖在防抖軸位上存在短板，通常只有上下、左右的防抖。
而 OPPO 此次發(fā)布的五軸運動防抖技術，開創(chuàng)性地將鏡頭防抖和傳感器防抖結合在一起，一來增強了模組整體的防抖性能；二是硬件防抖的實現(xiàn)使得 AP 留有充足的算力來處理其它畫面信息，讓其能更快的結合算法能力，實現(xiàn)接近于專業(yè)單反五軸防抖的效果。
日常生活場景中，手持手機進行拍攝時，身體帶給機身的抖動是綜合的、來自四面八方的力沒有規(guī)律可循。而五軸運動防抖技術可以通過對這種綜合的抖動根據(jù)不同方向、不同幅度和頻率進行拆解，借助軟件算法將分拆后的抖動數(shù)據(jù)分配到鏡頭和傳感器兩個活動組件上。然后，再通過馬達或記憶金屬帶動鏡頭或傳感器產(chǎn)生位移，從而實現(xiàn)雙重光學防抖的效果。
目前，OPPO 五軸運動防抖技術的協(xié)同工作首先由處理器從陀螺儀（gyro）中獲得機身抖動數(shù)據(jù)；其次借助算法將抖動數(shù)據(jù)拆解、分配到鏡頭和傳感器兩個可調節(jié)組件中；接下來當機身抖動幅度 / 角度較小（≤ 1.98 度）時，主要靠鏡頭 OIS 來實現(xiàn)防抖；最后當機身抖動幅度 / 角度較大（＞1.98 度）時，鏡頭和傳感器同時運動對抖動進行實時補償，能夠實現(xiàn)接近專業(yè)相機的五軸防抖效果。
OPPO 能在此項技術上實現(xiàn)突破，源于多年來底層技術的沉淀以及和供應鏈上下游廠商們的通力合作。早在 2016 年 10 月，OPPO 就發(fā)布了旗下首款配備 OIS 光學防抖技術的手機 R9s Plus。令其在弱光環(huán)境下進一步突破安全快門到 1/17 秒甚至 1/13 秒。
OPPO R9s Plus 光學防抖工作示意
2019 年 4 月，OPPO 在 Reno 10 倍變焦版上，將 EIS 和 OIS 整合到了一起，從而在視頻模式下既能通過 EIS 實現(xiàn)畫面穩(wěn)定性，又能通過 OIS 降低運動模糊，提高視頻清晰度。OPPO 接著在 " 視頻手機 " 賽道繼續(xù)優(yōu)化防抖技術，先后發(fā)布了視頻超級防抖 2.0、3.0，逐漸解決了用戶在夜間拍攝視頻時經(jīng)常遇到的畫面抖動問題。多年來，OPPO 持續(xù)推進光學防抖技術的研發(fā)和前沿突破。為了實現(xiàn)更出色的防抖能力，OPPO 成功研發(fā)出了鏡頭防抖和傳感器位移相結合的五軸運動防抖技術，將手機防抖性能提升到全新境界。
硬件決定了手機影像的基礎體驗，軟件算法則大幅提升了手機影像的上限，軟硬結合的方式才是行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。OPPO 的五軸運動防抖技術結合自研的 ICE 極速抓拍算法，大幅提升抓拍成功率，它能夠充分發(fā)揮鏡頭防抖和傳感器防抖的最大效能。經(jīng)過實驗室實測，OPPO 五軸運動防抖在暗光環(huán)境下將快門速度提升至 0.01 秒，大幅提升暗光抓拍成片率。
現(xiàn)階段手機領域的競爭，不僅是各手機廠商技術底蘊的比拼，也是對研發(fā)人員細節(jié)和產(chǎn)品意識的考驗，誰也無法確定未來手機影像功能的模樣，但有一點可以確定的是，只有將單個功能做好做深，才能在目前的手機市場搶占未來。
未來很近，在此次發(fā)布會上，OPPO 終于直接公布了五軸運動防抖技術的商用計劃——明年 Q1 正式商用。
