隨著背面裝了雙攝像頭的iPhone 7 Plus的問世，在很多手機粉（尤其是果粉）眼里，這樣的設(shè)計成了手機的帶有重大意義的新“標配”，認為高質(zhì)量手機攝影的全新時代正在到來。

　　但是，蘋果這一“標配”其實不是什么新的東西，有的廠家的智能手機已經(jīng)使用雙攝像頭好多年了。那么，到底為什么蘋果公司還要設(shè)置雙攝像頭呢？這個設(shè)計是不是會成為你最想要的手機功能呢？

　　設(shè)置多個攝像頭的4個理由

　　我們先來看一下iPhone 7 Plus發(fā)布之前，雙攝像頭手機到底是用來做什么的。

　　翻一下智能手機的歷史，你會發(fā)現(xiàn)在手機的背面設(shè)置多個攝像頭，有4個理由：

　　第一，拍攝“3D照片”。

　　HTC EVO 3D的這個想法可以追溯到2011年，不但帶有一個3D攝像頭，還帶有一個3D顯示屏。雖然這個概念不錯，但是出來后就被很多用戶看作是噱頭，認為實用價值不大，很快就在市場上消失了。

　　幾款LG Optimus 3D拍照手機的命運也很類似。2012年，這幾款手機曾經(jīng)散到了世界各地，想通過3D拍照效果來吸引用戶，甚至在LG的平板電腦里也作了這樣的配置。但是，制造商很快就放棄了這種手機的生產(chǎn)，取而代之的，是以每年增加像素數(shù)作為目標。于是，多攝像頭拍照手機又回到“休眠”狀態(tài)。

　　第二，作為深度相機。

　　到了2014年，HTC提出一個非常類似的雙傳感器概念。背后帶有雙攝像頭的HTC One M8的問世，又吊起了人們對于雙攝像頭手機的胃口，并激起了對這種手機的興趣。之后不久，一些廠家也推出了這類手機，包括華為的榮耀6 Plus（2014）和更近的小米公司的紅米Pro手機（2016）。

　　這些雙鏡頭相機可以用我們的眼睛一樣的方式，看到圖像深度和3D。用兩個攝像頭“眼睛”來看的話，需要計算任何場景下的“景深圖”。第二個輔助攝像頭的功能就是記錄景深數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)“先拍照后對焦”的功能。

　　“深度相機”的最大問題是處理質(zhì)量參差不齊。如果你想拍攝一個不規(guī)則形狀的物體，拍完后看上去可能是邊緣成鋸齒狀的圖像，甚至多出邊緣線。輔助深度計算的傳感器一般具有較差的質(zhì)量，因此無法提高拍攝質(zhì)量。就像3D攝像頭一樣，深度相機后來也被看作是一個噱頭而沒有得到市場認可。

　　有的智能手機如HTC One M8使用它來模擬可變光圈，這意味著改變讓光線通過的透鏡的孔徑大小。而除了一些老的諾基亞手機之外，幾乎每臺拍照手機上只帶固定光圈。如果光圈做得很大，可以讓圖像的背景變得模糊，只把焦點對準與你所要的拍攝對象。傳感器尺寸越大、單像素面積越大，畫質(zhì)越好。一個全幀傳感器的面積，要比拍照手機所用的傳感器要大50倍。只有使用這種大面積的圖像傳感器，才會拍攝到專業(yè)級、具有藝術(shù)感的攝影效果。

　　第三，使用計算攝影技術(shù)。

　　華為公司前些日子推出了P9智能手機，配置了雙鏡頭，大大改進了圖像處理的性能。這次，P9配置雙攝像頭的目的已經(jīng)不再是作為深度相機。蘋果iPhone 7雙攝像頭也和P9具有類似的應(yīng)用。?

　　這就是采用雙攝像頭的第3個理由，利用這幾年興起的所謂“計算攝影”（computational photography）技術(shù)。這個技術(shù)就是使用很多個小攝像頭組合在一起，通過軟件智能算法處理，來克服拍照相機的傳感器尺寸太小而造成的圖像質(zhì)量問題。這個技術(shù)用到智能手機上，把拍照手機的圖像質(zhì)量提升到單反相機的水平，是最恰當不過了。

　　第四，拍攝快速移動的物體。

　　具有最好的低光照性能的手機，目前都采用光學(xué)防抖，來提高他們的夜間拍攝的圖像質(zhì)量。有個小馬達在不斷輕微移動，以彌補拍照時手的自然抖動，同時讓快門保持較長時間開著。然而，曝光時間過長對拍攝快速移動的物體并不利。光學(xué)防抖可以彌補拍照者手的移動，而不能彌補拍照對象的移動。所以世界上最好的防抖系統(tǒng)也存在這樣的問題，而雙攝像頭可以解決這個問題。這是使用雙攝像頭的第4個理由。

　　Light L16是一個基于安卓系統(tǒng)的獨立的數(shù)碼相機，帶有3種不同焦距的16個攝像頭，用來創(chuàng)建一個等效于28?150mm變焦的相機。

　　蘋果收購LinX的用意

　　實際上從蘋果公司在去年4月收購以色列公司LinX，就可以知道蘋果下一步想要干什么。

　　在蘋果買斷之前，LinX公司就已經(jīng)公布了他們詳細的多圖像傳感器模塊的開發(fā)計劃，有幾個設(shè)計方案。第一種方案就是我們在HTC One M8所看到的，使用兩個彩色圖像傳感器，用于創(chuàng)建“景深圖”。這個方案現(xiàn)在可以忽略了。

　　另一個方案，最有可能就是iPhone 7 Plus雙攝像頭的基礎(chǔ)技術(shù)。一對攝像頭，一個僅僅用于拍攝單色（黑白）圖像，另一個拍攝彩色圖像，這也正是華為P9手機采用的方案。LinX公司的說法是這種設(shè)置將改善低光照性能，提高整體畫面質(zhì)量，并且比同樣解析度的單光圈攝像頭有更低的成本。

　　圖像質(zhì)量的最終結(jié)果取決于彩色和黑白攝像頭的圖像信息的合并。這反過來又取決于彩色攝像頭在光線到達傳感器之前將光進行濾色的方式，一般使用拜爾濾色器(Bayer Filter)。美國柯達科學(xué)家拜耳最為人熟知的發(fā)明是拜耳濾色器，目前幾乎所有的數(shù)碼相機、攝像機和手機攝像頭都采用了這一技術(shù)。

　　一個標準的圖像傳感器是由數(shù)以百萬計的小“感光單元”的像素組成，這些點受到光的刺激。就像液晶電視是由紅、綠、藍的子像素組成，以不同光強度點亮后可提供任意顏色一樣，圖像傳感器也具有紅、綠和藍色子像素，用于確定每個像素的顏色。拜耳濾色器用來確認，只讓正確顏色的光命中這些子像素。

　　但這個時候，問題出現(xiàn)了。朝向紅色子像素的綠光和藍光將被拒絕接收；綠光和紅光將不被藍色子像素接收，如此等等。這意味著大量的光被拜耳濾色器浪費了。而一個黑白傳感器可以避免這個問題。它不需要拜耳濾色器，因為它并不需要確定顏色。如果讓大量的光射到傳感器，低光照畫質(zhì)就可得到明顯改善。

　　因此，如果使用雙攝像頭設(shè)置的話，單色傳感器將可增大動態(tài)范圍，增加細節(jié)和降低噪聲水平（黑白傳感器所吸收的光要比彩色傳感器所吸收的光高出3倍），而另一個傳感器只用來填顏色。在攝像頭采集圖像之后，需要軟件智能處理如何把兩個攝像頭獲得的信息混合在一起，但這樣所得出的圖像與真實世界總是稍稍會有差別。與拍攝對象越接近，差別的感覺會越明顯。因此，圖像處理很重要。

　　我們再來看看LinX公司所公布的“下一代”多攝像頭的設(shè)計方案。也許最有意思的是一個2x2攝像頭陣列的設(shè)計。它使用類似把兩個攝像頭放在一列的想法，但增加更多的“眼睛”。這可以進一步增強動態(tài)范圍，或者進一步從一開始就降低圖像噪聲。

　　LinX公司最后一個設(shè)計是使用兩個小的傳感器，為大的圖像傳感器充當測距器。由于這些配對傳感器可以測出一個拍攝對象有多遠，自動對焦就可直接對準到正確的位置，而不用去尋找。這個設(shè)計，有可能會替代當前iPhone一直在用的“相位檢測”對焦方法。

　　多攝像頭拍照手機還有一個重要的應(yīng)用，不同焦距長度的攝像頭可以模擬光學(xué)變焦，并使用軟件做到“無縫”變焦。LG G5也有類似的功能，尤其在拍攝靜物照的時候，可以使用一個輔助的攝像頭來放大或縮小。

　　未來5年：“下一代”多攝像頭攝影

　　多攝像頭攝影現(xiàn)在已經(jīng)有了更進一步的進展，我們很可能在未來5年內(nèi)看到“下一代”的帶有多攝像頭的拍照設(shè)備。

　　其中一個就是正在熱議中的Light L16，這是一個基于安卓系統(tǒng)的獨立的數(shù)碼相機，帶有3種不同焦距的16個攝像頭，用來創(chuàng)建一個等效于28~150mm變焦的相機。據(jù)這家公司稱，畫質(zhì)媲美甚至超越全幀單反相機，但整個厚度只比iPhone再稍厚些而已。16個小攝像頭（透鏡大小相當于拍照手機所用的透鏡大?。┎紳M這個相機的背面（這個相機目前做的與iPhone大小相仿，只是稍厚點）。Light L16還可以做到SR（超分辨率）和HDR（高動態(tài)范圍）的圖像拍攝效果。

　　目前，Light L16的價格不菲（1699美元），但已經(jīng)預(yù)訂到2017年，而且宣布已全部訂完。這是一個全新的相機，它的新穎點不光是使用了16個攝像頭，還在于使用了先進的智能軟件。它也給iPhone及其他智能手機的拍照功能指明了今后產(chǎn)品設(shè)計方向，即繼續(xù)走“多攝像頭”的技術(shù)路線，同時真正把“計算攝影”技術(shù)落實到軟件上，并使軟件變得更智能（蘋果iPhone 7已經(jīng)采用了“機器學(xué)習(xí)”算法）。

　　據(jù)報道，蘋果公司研發(fā)拍照功能的團隊人數(shù)達800人（包括原LinX公司）。他們在iPhone上增加“額外”的攝像頭，不再是為了過去那種僅可以“玩玩”的3D了，而是為了追求更完美的圖像質(zhì)量，如增強夜間拍攝效果、擴大拍攝場景的視野、增加光學(xué)變焦功能等。對于那些喜歡用手機拍攝的用戶，雙攝像頭讓他們總算有了新的盼頭。手機攝影已成為人們現(xiàn)實生活中的一部分。忘掉VR、AR和MR，先來嘗試一下雙攝像頭的智能手機吧！