什么是对焦优化?
夏昆冈 于 2018.02.06 20:40:38 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创
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现在手机对焦系统经过数年发展,对焦速度已经获得大大的提升,从最初的纯反差对焦到现在的PDAF、双核对焦、全像素双核对焦等。现在中高端手机,对焦速度已不是问题,但是体验却大部有不同,其中差别就在优化,对焦的优化。

预对焦

预对焦是最“古老”的对焦优化,也是目前最为成熟最为普遍的一种优化技术。何谓预对焦,即在用户拍摄之前,实现预先自动对焦。它的技术关键点是在于对场景变化的侦测,当场景变化时,预对焦系统即启动,自动完成对焦过程。之前的老机型,会或多或少出现侦测灵敏度不足或者过度的问题,现在的机型普遍表现良好,这部分的体验已经日趋一致。

人脸识别

人脸识别技术自从引入到相机系统当中,就深受普通用户喜爱。当相机系统发现人脸后,不管人脸是位于画面的中央还是非中央区域,系统都会自动将焦点设置到人脸,完成自动对焦。它大大的提高了抓拍人物喜怒哀乐瞬间的成功率。这种技术也被引入到手机当中,实现方法和原理相同,但是手机有着更强悍的图像处理能力,所以识别速度更快,由于手机镜头景深大的缘故,相机系统上基于人脸识别衍生出来的“左眼优先”、“右眼优先”、“眉间优先”等对焦模式,手机并不需要。基于人脸识别的对焦,在手机上体验其实更容易做好。不过现在不少手机在人脸识别上也会出现问题,例如侧脸不识别,戴墨镜了不识别,没有人脸的场景,突然冒出“人脸已识别”,几个人合影时,也会出现不知道以谁为焦点的问题。

动体追踪

顾名思义,动体追踪指的是运动物体跟踪对焦,它在传统相机中主要用于飞鸟、运动等题材或场景的拍摄,当场景中出现运动物体时即锁定焦点并跟踪。这种对焦方式在手机上并不太普及。

三星的S8系、Note 8和iPhone 7/8/X系具有类似功能,当手戳屏幕后,对焦框会出现,对焦框内的物体会被锁定焦点,这个时候重新构图也不会脱焦。这算是动体追焦的一种衍生,手戳屏幕是为了锁定对象,因为手机都是广角镜头,它没法像长焦镜头给快速移动物体以特写,设定对焦点并跟踪框内物体更符合手机的使用逻辑。

微距对焦

说起微距对焦,我们就想起了索尼,索尼的相机手机都一个毛病,微距对焦特费劲。

制造商=SONY;型号=G8142;焦距=4毫米;光圈=F2.0;测光模式=模式;感光度=ISO40;白平衡=自动;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=10/4000秒;场景类型=标准;日期=2017.07.10 15:43:31
制造商=SONY;型号=D6503;焦距=5毫米;光圈=F2.0;测光模式=其他;感光度=ISO64;白平衡=自动;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=10/40000秒;场景类型=风景;日期=2014.07.12 14:13:01

它很容易将焦点对到远处的背景上,这因为它的对焦逻辑存在问题,微距对焦时还是远处优先,这使得微距对焦失败率大大提升,如果被摄对象无法完全覆盖[默认的]对焦区域,那么焦点飞到云外是高概率的事件。这种情况,存在于大量机型当中,索尼只是做得最有代表性的而已。做得好的是iPhone、三星、Lumia等,这些机型拍微距会近处优先,省时省力很多很多。

制造商=SAMSUNG;型号=SM-N9500;焦距=4毫米;等效焦距=26毫米;光圈=F1.7;测光模式=中央平均;感光度=ISO50;白平衡=自动;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/1560秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2017.10.03 14:01:46
制造商=APPLE;型号=IPHONE 8 PLUS;镜头=iPhone 8 Plus back dual camera 3.99mm f/1.8;焦距=4毫米;等效焦距=29毫米;光圈=F1.8;测光模式=单点;感光度=ISO20;白平衡=自动;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/1066秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2017.09.28 13:12:38

没有对比就没有伤害。微距拍摄很常用,微距拍的顺手,对对焦体验的整体性提升有帮助。

黄金点位对焦

除了轴对称或者中性对称的构图,大部分稍微讲究一点的构图,都会将被摄对象放置在黄金点位上,这样的构图看上去更自然顺眼。

通常手机都会提供构图辅助线,大部分是标准九宫格线,这是最常见的。少数机型还提供黄金比例的九宫格线以及黄金螺旋线。以最常见的标准九宫格线为例,其中宫占据1/9面积,四个顶点分别位于经纬线0.33和0.66的位置,黄金分割点是0.618。那么中宫边线内侧区域,就是黄金点位区域。拍人拍物拍虫子拍花花草草,焦点位于黄金点位都会更为合适。

制造商=VIVO;型号=VIVO X20PLUS A;焦距=3毫米;等效焦距=5毫米;光圈=F1.8;测光模式=中央平均;感光度=ISO195;白平衡=自动;曝光时间=10/500秒;曝光程序=未知;场景类型=标准;日期=2017.11.28 13:48:32
制造商=HUAWEI;型号=ALP-AL00;焦距=4毫米;等效焦距=27毫米;光圈=F1.6;测光模式=模式;感光度=ISO50;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=标准;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=163000/1000000000秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2017.11.15 14:12:21

然而,大部分手机并没有为这种构图做对焦优化。这些手机的默认对焦点就是中央一个小小的点,只要合焦成功就完成操作。而更符合逻辑的对焦流程应该是,先去黄金点位区域搜寻适合对焦的对象,而不是中心点最优先。

基于AI的对焦

既然能人脸识别对焦,猫猫狗狗的脸的,汽车呢?人脸识别是基于图像识别技术,那么猫猫狗狗花花草草都应该可以的,人脸识别可以定向优化,而更多更复杂的对象识别并对焦,需要借助AI。在这方面,手机更有优势,手机在技术整合和图像处理芯片方面有着明显的优势。现在有少数机型在做基于AI驱动的对焦优化,让AI去判断使用者的拍摄意图,并调用符合意图的对焦逻辑方案。

为什么要做对焦优化?

空有对焦速度就像徒有蛮力的壮汉,对焦对得快,也可能打空跑焦跑得快。你和闺蜜合影,结果对焦对到两人之间的远处,这种情况下,对焦再快又有何用。快并不等于效率高,而优化才能让效率提升,大部分用户不懂如何设置焦点,只会凭借直觉构图直接按下快门,而对焦优化就是为了迎合用户的使用逻辑,去判断意图去自动完成设置,保证各种场景下都想用户之所想,才能提升整体的对焦体验。

Soomal的手机摄像头评分方案当中,对焦占有20%的权重,速度只是对焦性能中的一项。我们在各种手机的体验报告当中,多次说起XX的对焦逻辑优化不够,有读者不理解,这篇文章算释疑吧。在对焦速度难分胜负的时候,优化成为区分体验好坏的关键因素。对焦速度快主要依赖硬件,而对焦优化则是软硬件结合的事,甚至可以引入AI来完成,其实是相当体现实力的技术活。

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发表于2018.02.12 21:46:45
26
夏老师的文章,已读。祝数码多的老师们身体健康,新年快乐。
发表于2018.02.12 10:59:04
25
218.020.227.***
218.020.227.***
发表于2018.02.12 10:38:11
24
苹果手机的对焦好像稍微差点,会受到干扰,经常跑焦!
发表于2018.02.12 10:37:41
22
014.118.054.***
014.118.054.***
发表于2018.02.10 20:26:04
21
算法使得体验胜过其他太多 结果就是照片好不好另说 但是掏出相机拍照的过程是最大的享受
此帖使用VIVO X5MAX+提交
发表于2018.02.07 15:59:24
20
发表于2018.02.07 13:16:18
19
收藏了,好好学习!
此帖使用iPhone提交
发表于2018.02.07 12:23:00
17
117.136.097.***
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发表于2018.02.07 12:14:39
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113.129.***.***
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此帖使用iPhone提交
发表于2018.02.07 11:36:16
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发表于2018.02.06 23:31:32
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此帖使用ZUK Z2131提交
发表于2018.02.06 23:01:44
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