東芝最近發布了一項全新的「無限高畫質」攝影技術,通過連拍以及特殊的演算合成技術,可以讓較小尺寸的感光元件,拍出大型感光元件的影片像素。
按照東芝的說法,這種合成出來的照片,可以與APS-C 尺寸的數位單眼並駕齊驅。起先多幀照片合成這項技術,在手機上是OPPO Find7提出來的,當時以1300萬像素,經過多幀合成得出5000萬像素的照片,後來這個技術被廣泛採用,還衍生出各種版本,如今,東芝號稱自己的技術可以媲美數位單眼,這算吹牛嗎?
傳統多幀合成技術的弱點
多幀合成技術在相機上早就有跡可循,哈蘇2億像素的相機其實就是用多幀合成。而將此技術用在手機上,則是OPPO Find7開了先例。
其原理是利用手機CPU強大的處理能力,以及現在CMOS感光元件快速曝光的能力,快速拍幾張照,然後以軟體合成,利用反覆核對幾張照片的信息,以此達到降低噪訊,或者提高像素。
因為多幀是有真實像素為依據,這個效果要比插值演算法好得多,差別清晰可見。
由於其實用性較高,很多廠商都跟風學習,OPPO在自己的後續產品OPPO N3也使用這項技術。
多幀合成效果明顯,但是也有缺點,因為要短時間內拍攝多幀,這就要求每一幀照片的位置大致要相同。而手持拍攝,難免有輕微的抖動,每一幀位置不同,合成的照片效果就會打折。
多幀合成的照片噪點少,但是看起來往往沒有原始照片銳利度高,拍攝超像素照片時失敗模糊掉的機率也不小。
此外,這種處理需要大量的記憶體臨時儲存照片,合成速度也很難兩全,OPPO N3為了照顧速度不得不降低了超解析度的像素數值。
後來,華為和酷派靠著上游廠商的技術,對多幀合成做了一些變化。採用固定位置的雙鏡頭,進行同時拍攝,再進行合成,這樣就沒有手震的問題。但是雙鏡頭的硬體成本增加了一倍,而且只能合成兩幀,畫質的提升有限。
東芝的創新
東芝用的技術原理和普通的多幀合成,在本質上其實並沒有太多的區別,但是東芝在「如何合成」這件事上做了改進。
東芝的「無限高畫質」技術也是多幀合成,但不是拍攝10張8張一次合成,東芝是一張一張的合成,首先將第一張與第二張合成,同時拍攝第三張,一二張合成的圖再與第三張合成,同時拍攝第四張……
東芝的合成方法一直是兩張、兩張在合成,這樣就不需要儲存n張照片到記憶體中,節省了空間,也提升了速度,東芝目前最多能合成60張,等於取用了60次CMOS感光元件的面積,這就大大提升了畫質。
為了解決多幀合成的抖動和模糊問題,東芝採用高準確度的動態偵測技術,對機身抖動進行修補,這其實與相機防手震有點類似,卻能保證每幀圖像位置的精確性,避免手震造成幀與幀間的位移。
然而,這項高準確度的動態偵測尚不能完全解決問題,於是東芝在偵測上再想辦法,並非進行每一張照片點對點的簡單合成,而是偵測物體的輪廓進行合成,這樣就把手震造成的合成模糊問題徹底解決了。
這樣一來,不但可以大幅提升照片的細節、減少雜質,增加感光度,還可以將照片的畫質提高很多。
根據東芝的資料顯示,「無限高畫質」技術最多可以堆疊60 張連拍照片。而在使用1300 萬像素手機鏡頭,連拍16 張照片再疊成的情況下,照片的質量基本上可以媲美使用普通APS-C 感光元件的數位單眼了。
當然,東芝的這個技術也支持超像素,可以讓1300萬的鏡頭拍出2600萬像素的照片,不過這個不是重點,畫質的提升才是重點。
智慧型手機因為厚度的原因,無法塞下更大的CMOS感光元件,多幀合成是提升畫質的一個重要手段,如今東芝在合成技術上有了新發展,值得關注。也許半年或者一年以後,真正可以媲美數位單眼的手機就會來到我們身邊。
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