聊聊電子光圈
夏昆岡 于 2014.09.15 08:33:56 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.73/321
  • 2014年3月,努比亞發布了X6手機,這款手機有著一個很特別的功能——電子光圈。當時我們并沒有樣機,好在最新的Z7 mini 也有相同功能,我們才得以親自體驗這個功能的特別之處。首先我們得說說傳統的光圈結構。

    傳統的光圈是一個機械結構,相機通過控制馬達等機械結構來調整光圈葉片,使之形成不同大小的孔徑。光圈大小決定了單位時間內的通光量,光圈越小,曝光時間越長。這是基本常識。但常規設計的手機攝像頭上卻一直沒有光圈這樣的機械結構,輕薄為美的審美觀不允許有這樣的器件存在。所以手機攝像頭的光圈選項只有一個,沒得調。

    電子光圈存在一直錯誤的說法,有人將電子方式控制機械光圈也叫做電子光圈,現在差不多所有自動相機都能通過撥盤、按鈕來控制電動裝置來完成光圈設定,而不是通過最古老的機械結構的光圈調節環。這種稱呼就是錯誤的,而更加錯誤的是,有些媒體直接將之與努比亞的電子光圈劃等號。

    什么是電子光圈?電子光圈不是物理結構,努比亞的X6、Z7系列的攝像頭鏡頭中,不存在物理的光圈結構,電子光圈純粹是一種軟體方法,以實現光圈調節的近似的最終效果。

    制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F22.0;曝光時間=1815/100秒;鏡頭=手動
    制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F16.0;曝光時間=6400/100秒;鏡頭=手動

    先看看電子光圈的效果怎么樣,我們拍攝水面,得到上面兩張照片,分別曝光了18秒和64秒,可以看到,水面呈現了毛玻璃的效果,這確實是長曝光的結果。Z7 mini 光圈值F2.0,如果沒有電子光圈加持,曝光時間會分別縮短為1秒和2秒多,這樣的時間不足以拍出毛玻璃水面。如何實現的呢?這引起了我們的興趣。我們決定一探究竟。

  • 制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F22.0;曝光時間=3190/100秒;鏡頭=手動
  • 制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F5.6;曝光時間=350/100秒;鏡頭=手動
  • 制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F2.8;曝光時間=1/2秒;鏡頭=手動
  • 拍水面這種相對靜止的對象難以發現“破綻”,那么我們就拍攝長曝光攝影中非常常見的車燈光影。我們用不同的參數拍攝了幾張,發現與傳統的縮小光圈再拍攝的結果有明顯的不同。車燈沒有拉出明亮的軌跡,這個場景還是太亮了,如果使用普通方式拍攝,F2.0會導致曝光時間不夠長,拉不出足夠長的光軌,只能改日再戰。

    制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F8.0;曝光時間=440/100秒;鏡頭=手動
    制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=4毫米;光圈=F2.0;感光度=ISO100;曝光時間=600/100秒;日期=2014.09.03 19:13:16
  • 我們再來了一發對比,首先請忽略畫面明暗的區別,電子光圈那張曝光有點少,但重點不在這。請仔細觀察車輛光軌的差別,電子光圈拍攝到的光軌不明亮和半透明,形態上是一節一節的,而普通長曝光方式拍攝到的光軌是連續明亮不透明的。

    有了這組對比,電子光圈的原理就基本摸清楚了。電子光圈是以連續多幀不間斷拍攝,然后對多幀進行合成處理,如果都是直接疊加,最終結果肯定是溢出,解決方案就是將各幀透明化后合成,這可以解釋電子光圈拍攝的光軌為什么是透明不夠明亮的。多幀還不夠,還需要有關鍵幀,關鍵幀的透明度會要更低一些,使之在合成權重中占比更大,這樣關鍵幀記錄的對象的形態更加清晰,這就解釋了電子光圈為什么呈現一節節的形態。

    制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F2.8;曝光時間=1/3秒;鏡頭=手動
    制造商=NUBIA;型號=NUBIA Z7 MINI;焦距=0毫米;光圈=F22.0;曝光時間=1815/100秒;鏡頭=手動

    電子光圈并不是以減少通光量的方式來實現,它與傳統光圈的原理有著本質的不同,電子光圈只是在模擬小光圈的成像效果而已,它也不會產生傳統光圈收縮帶來的景深變化。但不得不說,這是一個奇思妙想,雖然它在拍攝快速移動的光軌這樣的場景中會不完美,但拍攝動靜較小的畫面時,確實可以實現縮小光圈長曝光的效果。關鍵技術是多幀和多幀合成,而電子光圈只是多幀技術的一個分支,努比亞Z7系列號稱可以拍星星,如果是基于多幀技術,確實是有可能實現的。

    電子光圈目前還存在問題,基于電子光圈拍攝的畫面品質明顯不夠,除了銳度解析力有明顯差距之外,還存在色斑較為明顯的問題。這些問題可能受限于處理器、硬體性能,我們相信會越來越好。電子光圈是實用技術,希望努比亞能好好發展這個技術。這次,我們要為努比亞點個贊。

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    發表于2018.06.02 11:38:29
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    061.154.016.***
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    發表于2016.02.15 18:32:21
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    123.125.193.***
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    發表于2015.10.29 17:15:37
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    182.134.215.***
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    發表于2015.08.04 00:53:41
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    113.057.191.***
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    發表于2015.07.28 19:06:45
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    059.049.241.***
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    發表于2015.06.30 10:21:58
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    061.148.244.***
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    發表于2015.04.03 22:32:40
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    113.108.108.***
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    發表于2015.03.05 13:57:57
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    113.057.191.***
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    發表于2015.01.01 22:41:53
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    049.065.***.***
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    64
    117.151.114.***
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    發表于2014.10.12 23:04:29
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    106.007.168.***
    106.007.168.***
    發表于2014.10.05 00:06:27
    62
    就是個數字灰鏡,富士的普通數位相機基本都沒光圈的就一個通光孔,同樣原理。
    發表于2014.09.24 11:16:25
    61
    222.078.***.***
    222.078.***.***
    發表于2014.09.21 21:05:11
    60
    014.136.***.***
    014.136.***.***
    將會是機械光圈之戰!
    發表于2014.09.18 18:19:59
    59
    03
    soomal不要跟著它們瞎搞。堅決不承認“電子光圈”這個命名。
    發表于2014.09.16 19:35:10
    58
    118.186.***.***
    118.186.***.***
    諾基亞N86 有機械光圈吧
    發表于2014.09.16 19:21:01
    57
    不管用什么方法實現
    發表于2014.09.16 11:50:12
    55
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