大画幅相机成像原理(只有650万视锥细胞的人眼)
如果你是一个手机摄影爱好者,那么你对像素的话题一定不会陌生。因为绝大多数的摄影器材公司、手机设备厂商,在宣传过程中都会对它进行重点强调说明。
然而血淋淋的事实却告诉我们,选手机时只看像素,往往容易踩坑。其实又何止是同规格摄像头的不同手机,哪怕是同一款手机拍摄,用原生相机和微信、抖音等第三方APP所拍摄的画面所呈现出的细节效果也有很大差别。
像素高到一定程度,拍照清不清晰,更考验的是手机设备对图像数据的处理能力。
就拿上面咱们提到的第三方APP和原生相机的差别来说,因为绝大多数手机厂商只管优化了自家的原生相机,没有对第三方APP植入算法进行图像优化,所以常常会出现微信、抖音拍出的效果远不如原生相机。
当然,无论数码图像产品如何优秀,似乎都无法比人眼看到的画面更清晰、更真实、拥有更多细节;那么如果把人眼类比为摄像头,像素(分辨率)究竟有多大呢?
科学家、摄影师罗杰·克拉克博士对人眼进行了深入研究,并发表了一篇学术论文,这这篇论文中他将人眼的视野宽度设定为120°,对观察对象的辨别力设定为0.6角分(1角分等于1/60度),最后通过像素公式,估算出人眼的视力等价分辨率为5.76亿像素,虽然这个数字是在罗杰·克拉克博士合理假设的基础上得出的结论,但足以证明了人眼的强大。
需要注意的是,人眼只有650万个视锥细胞,那么一次成像的像素点绝不可能超过这个数量。
事实也是如此,我们看到的图像是经过人脑处理过的。人眼就像一台视频摄像机,眼球反复转动,持续接受外界的光信号,随时随地更新着观察对象的画面细节。与此同时,大脑将双眼得到的不同光信号进行“深度加工”,不断增加着在大脑中形成画面的分辨率。
大脑和双眼之间的完美配合,让我们看到了丰富而多彩的世界,手机拍照又何尝不是如此呢?
摄像头的像素大到一定程度,能不能拍出更真实的照片已经不是摄像头能决定的了,更考验的是“手机大脑”对影像的处理能力,“手机大脑”的豪华程度,直接决定了拍摄影像的品质。
因此,手机厂商们不断加强研发以提高对影像处理能力,最近几天,一贯在手机影像上进行深耕的绿厂,又向前迈了一大步,发布了拥有计算摄影双芯的影像旗舰OPPO Find X5 Pro。
Find X5 Pro不仅搭载了比骁龙888性能提升30%的新一代处理器骁龙8,而且同时还应用上了OPPO自研的、全球第一颗影像专用NPU芯片——马里亚纳MariSilicon X。
这两款芯片就像手机摄影的左脑和右脑,通过这两颗芯片的优秀算法配合,让影像算法、芯片与传感器之间协同更加高效,进而拍出高质量的照片和视频。
独立芯片的加入,算力和能效比的提升,助力Find X5 Pro实现了计算摄影的新突破,在Find X3 Pro的基础上实现了动态抓拍、超清夜景照片、HDR逆光照片、芯片级4K夜景视频、芯片级HDR视频、芯片级4K极夜视频、芯片级App相机增强七大影像突破。
就拿首次实现4K超清夜景视频来说吧,独立芯片能对每帧画面均进行像素级AI降噪处理,超清夜景视频分辨率提升了4倍;而马里亚纳 MariSilicon X集成的自研影像处理单元还能让智能HDR Fusion融合算法在前段运行,同时也将画面动态范围提升了4倍。
从实拍效果来看,Find X5 Pro对高光的压制都非常好,在多光源环境下也没有过曝和炫光的问题,难得的是它没有为了亚高光而拉低整体视频亮度。
整体看下来,视频画面的纯净度,细节保留程度都非常到位,又明亮又清晰,实现了夜间动态的清晰画质。
同时,它还解决了安卓机长期存在的老大难问题,微信抖音等多款第三方APP清晰度不够的现象。
因为芯片算力的原因,以往计算影像常常会在YUV域发生有损处理。而这款自研影像专用NPU,马里亚纳 MariSilicon X将复杂的计算前置在RAW域,保证了整体影像链路输出更完整的原始图像信息,带来更加完整清晰的原生画质。在微信、抖音等第三方App内打开相机直接拍摄,也和获得系统相机一样的高品质画面。
除了全系标配马里亚纳 MariSilicon X之外,镜头采用了行业首款悬浮防抖,支持镜头 传感器双重防抖。独立芯片保证了照片、视频的画质,而双悬浮防抖则是保证了拍摄的稳定体验,能容纳更程度大的抖动,避免画面裁切,从物理上实现防抖。
而在马里亚纳 MariSilicon X芯片的加入带来的影像巨大飞跃之外,Find X5 Pro还有很多值得期待的吸引力:
进一步优化功耗的第二代LTPO,自研智能动态帧率方案,底层优化无需 打通第三方资源,实现1Hz到120Hz极速无缝变频。
它还延续了Find X3系列一体流线设计、极具辨识度的外观,只不过Find X5 Pro后盖材质从玻璃升级为了温润如玉微晶陶瓷和轻盈细腻素皮两种材质,让你有了更多可选择的空间;
还有升级到了5000mAh的电池,80W有线快充 50W无线快充的全场景闪冲组合,X轴线性马达,LTPO2.0等等……
马里亚纳MariSilicon X独立芯片,助推着更复杂的计算摄影的更进一步,也缩小了手机摄影和传统相机的差距,只是不知道手机摄影这个算出来的摄影,是否能比肩传统拍照,值得我们拭目以待。
我们通过眼睛观察世界,还通过手机等数码产品记录风景,前者是建立在我们个人经历上的“主观认识”,后者则是数字形式的记录,两者有某种相近之处,其实又不能完全等同。
罗杰·克拉克博士关于“人眼的等效像素就可达到5亿7600万”的理论,也存在着很大的争议,毕竟由于进化的局限性。我们的视线虽然能看的到180度,但也只能注意到中心部分的细节,而周围的边缘其实只对运动物体才有感觉,而且不同人的视力也有着很的不同。
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