聊聊电子光圈
夏昆冈 于 2014.09.15 08:33:56 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.73/321

2014年3月,努比亚发布了X6手机,这款手机有着一个很特别的功能——电子光圈。当时我们并没有样机,好在最新的Z7 mini 也有相同功能,我们才得以亲自体验这个功能的特别之处。首先我们得说说传统的光圈结构。

传统的光圈是一个机械结构,相机通过控制马达等机械结构来调整光圈叶片,使之形成不同大小的孔径。光圈大小决定了单位时间内的通光量,光圈越小,曝光时间越长。这是基本常识。但常规设计的手机摄像头上却一直没有光圈这样的机械结构,轻薄为美的审美观不允许有这样的器件存在。所以手机摄像头的光圈选项只有一个,没得调。

电子光圈存在一直错误的说法,有人将电子方式控制机械光圈也叫做电子光圈,现在差不多所有自动相机都能通过拨盘、按钮来控制电动装置来完成光圈设置,而不是通过最古老的机械结构的光圈调节环。这种称呼就是错误的,而更加错误的是,有些媒体直接将之与努比亚的电子光圈划等号。

什么是电子光圈?电子光圈不是物理结构,努比亚的X6、Z7系列的摄像头镜头中,不存在物理的光圈结构,电子光圈纯粹是一种软件方法,以实现光圈调节的近似的最终效果。

制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F22.0;曝光时间=1815/100秒;镜头=手动
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F16.0;曝光时间=6400/100秒;镜头=手动

先看看电子光圈的效果怎么样,我们拍摄水面,得到上面两张照片,分别曝光了18秒和64秒,可以看到,水面呈现了毛玻璃的效果,这确实是长曝光的结果。Z7 mini 光圈值F2.0,如果没有电子光圈加持,曝光时间会分别缩短为1秒和2秒多,这样的时间不足以拍出毛玻璃水面。如何实现的呢?这引起了我们的兴趣。我们决定一探究竟。

制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F22.0;曝光时间=3190/100秒;镜头=手动
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F5.6;曝光时间=350/100秒;镜头=手动
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F2.8;曝光时间=1/2秒;镜头=手动

拍水面这种相对静止的对象难以发现“破绽”,那么我们就拍摄长曝光摄影中非常常见的车灯光影。我们用不同的参数拍摄了几张,发现与传统的缩小光圈再拍摄的结果有明显的不同。车灯没有拉出明亮的轨迹,这个场景还是太亮了,如果使用普通方式拍摄,F2.0会导致曝光时间不够长,拉不出足够长的光轨,只能改日再战。

制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F8.0;曝光时间=440/100秒;镜头=手动
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=4毫米;光圈=F2.0;感光度=ISO100;曝光时间=600/100秒;日期=2014.09.03 19:13:16

我们再来了一发对比,首先请忽略画面明暗的区别,电子光圈那张曝光有点少,但重点不在这。请仔细观察车辆光轨的差别,电子光圈拍摄到的光轨不明亮和半透明,形态上是一节一节的,而普通长曝光方式拍摄到的光轨是连续明亮不透明的。

有了这组对比,电子光圈的原理就基本摸清楚了。电子光圈是以连续多帧不间断拍摄,然后对多帧进行合成处理,如果都是直接叠加,最终结果肯定是溢出,解决方案就是将各帧透明化后合成,这可以解释电子光圈拍摄的光轨为什么是透明不够明亮的。多帧还不够,还需要有关键帧,关键帧的透明度会要更低一些,使之在合成权重中占比更大,这样关键帧记录的对象的形态更加清晰,这就解释了电子光圈为什么呈现一节节的形态。

制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F2.8;曝光时间=1/3秒;镜头=手动
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F22.0;曝光时间=1815/100秒;镜头=手动

电子光圈并不是以减少通光量的方式来实现,它与传统光圈的原理有着本质的不同,电子光圈只是在模拟小光圈的成像效果而已,它也不会产生传统光圈收缩带来的景深变化。但不得不说,这是一个奇思妙想,虽然它在拍摄快速移动的光轨这样的场景中会不完美,但拍摄动静较小的画面时,确实可以实现缩小光圈长曝光的效果。关键技术是多帧和多帧合成,而电子光圈只是多帧技术的一个分支,努比亚Z7系列号称可以拍星星,如果是基于多帧技术,确实是有可能实现的。

电子光圈目前还存在问题,基于电子光圈拍摄的画面品质明显不够,除了锐度解析力有明显差距之外,还存在色斑较为明显的问题。这些问题可能受限于处理器、硬件性能,我们相信会越来越好。电子光圈是实用技术,希望努比亚能好好发展这个技术。这次,我们要为努比亚点个赞。

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发表于2018.06.02 11:38:29
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061.154.016.***
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发表于2015.07.28 19:06:45
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发表于2015.03.05 13:57:57
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发表于2015.01.01 22:41:53
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049.065.***.***
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117.151.114.***
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发表于2014.10.12 23:04:29
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106.007.168.***
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发表于2014.10.05 00:06:27
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就是个数字灰镜,富士的普通数码相机基本都没光圈的就一个通光孔,同样原理。
发表于2014.09.24 11:16:25
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222.078.***.***
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发表于2014.09.21 21:05:11
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014.136.***.***
014.136.***.***
将会是机械光圈之战!
发表于2014.09.18 18:19:59
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03
soomal不要跟着它们瞎搞。坚决不承认“电子光圈”这个命名。
发表于2014.09.16 19:35:10
58
118.186.***.***
118.186.***.***
诺基亚N86 有机械光圈吧
发表于2014.09.16 19:21:01
57
不管用什么方法实现
发表于2014.09.16 11:50:12
55
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