聊聊手机的摄像头和算法优化
现在市面上大多数的手机摄像头都是定焦镜头。一般的做法是长焦镜头+广角镜头（24mm-28mm）。这其实算不得真正的变焦，只能说基于多个 定焦 镜头，使用软件实现 平滑变焦 。而平滑那部分，一般表现不如真实光学变焦好，原因下文详述。
以华为p30 pro 为例，HUAWEI P30 Pro 的配置 ：
后置徕卡 [1] 三摄像头:
华为p30 在不同的倍数下，使用不同的相机
华为p30 pro在3X 模式下，采用 1X 镜头和5X镜头。1X镜头的照片放大为3X，很模糊；5X镜头的相片拍摄的内容缩小为3X，非常清晰，但是不够大。这时候 软件算法 会 合并 这两张图片，中间部分属于 画面主体 ，是由5X拍摄的，保证了主体的清晰。边缘部分很 模糊 但不至于没有图像，细节由 算法补齐 。
对于10X,50X，单独5X拍摄，直接放大（和我们拉图放大一样），细节由算法插值，最终生成结果图。这里的问题是，算法其实也是不知道真正的细节是什么的，靠的是推导，平滑。没有足够的数据，再强的算法也无法以假乱真，所以这种图片边缘只是看起来高清，实际上 细节表现非常差 。
综上，如果手头的手机是这种变焦手机，为了拍出优质的照片，必须先了解每个镜头的参数。 尽量不要被混合变焦 。比如p30 pro, 尽量1X，2X，5X，不要3X。
首先，要明确变焦的对比方法是 等效焦距 。因为 感光元件的大小 不一样，实际上得到的图片大小是不一样的。等效焦距就是转化为 135相机上 的 24X36mm 同样成像视角所对应的镜头焦距。
等效焦距=等效系数*镜头焦距
华为官网给出的数据就是等效焦距，和提测数据也一致。再以Oppo Reno 为例，官网bolg给出的镜头信息：
我们说的变焦范围，华为p30 pro 是16mm-127mm, oppo reno 是 15.9-159mm
变焦多少倍，应该是长焦焦距/主摄焦距，华为是 4.63倍变焦。oppo是5.68倍变焦。哪有按照微距焦距来算的，都是商业噱头。
EIS (Electronic anti shake)。电子防抖主要指在 数码照相机 上采用 强制提高CCD 感光参数同时加快快门并针对CCD上取得的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿的防抖，电子防抖实际上是一种通过 降低画质 来 补偿抖动 的技术，此技术试图在画质和画面抖动之间取得一个平衡点。与光学防抖比较，此技术 成本要低 很多（实际上只需要对普通数码相机的内部软体作些调整就可做到）， 效果也要差
OIS (Optical Image Stabilization 光学防抖）是利用内置的镜片(Lens-Shift Optical Image Stabilization)或感光元件(Senor-Shift Optical Image Stabilization)来对相机水平或上下的动作来逆向修正，可以用于照相及摄影的防手震上。OIS 优点是可靠性较高且不会牺牲影像的解析度，效果比 EIS 好，但缺点 成本较贵 、镜头机身没办法做很薄且有边缘解析力下降的问题。
AIS :算法防抖，就是算法自动补齐模糊区域。
3D成像三大主流技术
双目成像的基础原理是三角测距算法，类似模拟人眼观看3D电影（左右眼看到的场景略有差异），从而带来具有空间感的立体深度信息。
结构光是通过红外激光器，将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头进行采集反射的结构光图案，根据三角测量原理进行深度信息的计算
飞行时间测距法（Time Of Flight）。通过红外发射器发射调制过的 光脉冲 ，遇到物体反射后，用接收器接收反射回来的光脉冲，并根据光脉冲的往返时间计算与物体之间的距离。这种调制方式对发射器和接收器的要求较高，光速那么快，对于时间的测量有极高的精度要求。
应用：
明确一点，人眼其实也是基于 算法优化 的。来看一下人眼的结构和一些值得吐槽的设计。
我们的视网膜大致由3层细胞组成，分别为感光细胞、双极细胞和节细胞。
感光细胞可将光信号转化为电信号，双极细胞则负责分类处理这些电信号。最后节细胞会把这些分类好的电信号传输至大脑，形成最终影像。
这里感光细胞就相当于 感官原件的受光面，节细胞就相当于数据线，那么问题来了，电线在受光面之上，挡住了光。
图：1为感光细胞，2为双极细胞，3为节细胞
当光线射入瞳孔时，要先 经过 节细胞和双核细胞，最后才能到达感光细胞。那么这些“ 挡 ”在感光结构前的细胞，就会反射或折射光线，使感光细胞成像的质量下降。 这就如同在照相机的胶片前面，外贴了一张半透明薄膜。
模糊是应该的，可我们看到的画面并不模糊，这是基于大脑的最强图片优化算法 自动脑补 的。
由于节细胞位于光线进入的方向。所以它发出的神经纤维必然会汇聚成一束，反穿眼球再绕回大脑。而在此处，感光细胞是没有落脚之地的，被称为视神经乳头。
所以这才导致了我们视网膜中有一块区域无法感光，从而形成 盲点 。
所幸我们由一双眼睛而不是一只，两个眼球看到的画面会在大脑中互补。大脑本身就有一套经过千万年进化而来的图像重叠算法，这就是算法优化嘛。
tips：人眼存在盲点。怎么测试？把下面的图往左横过来看，用手遮住自己的左眼，视线集中看圆圈，你会发现 加号 在某个位置走着走着就消失了。
我们在嵌满的盲点测试中，如果闭上左眼后直接盯着+号，是不会看到消失的。
主要是因为，对于盲点，人类还进化出了相应的优化措施——黄斑。
黄斑 是视网膜上的特殊区域，当我们 凝视 某一点时，它的图像就正好聚焦在黄斑上。
而在黄斑处，双极细胞、节细胞连同它们发出的神经纤维，以及 视网膜表面的血管网和神经纤维等，都会向四周避开 。
所以当我们瞄准某一区域时，其分辨率和成像能力能达到“高清”级别。而我们平时检查视力，查的便是黄斑区的 中心视力 。
鹰和人一样都“贴反”了视网膜，但通过黄斑和晶状体，它们看在几百米甚至上千米处的猎物都毫无压力。这说明了“反贴”视网膜，通过“优化”后并不妨碍高度清晰的图片形成。
这个属于不改变硬件架构的情况下，做硬件优化
综上所述，我们的大脑本身自带了最强的算法优化，我们之所见，经过 脑补 才得到所感知的画面。所以，算法并非不好，只是说算法不够好，结果不够接近大脑算法的执行结果。比如拍个月亮变成PS，那就过分了。
参考：
手机前后摄像头像素不同原因
手机前后摄像头像素不同的原因主要有以下几点：1、前置摄像头配高像素镜头意义不大。绝大部分手机前置摄像头像素都比后置摄像头低，从成本和技术的角度来看，在手机上配备一颗高像素的摄像头意义不大，毕竟时下很多手机的前置摄像头都可以很好地满足用户自拍或视频聊天的需求。2、影响美观。由于高像素摄像...
手机前摄像头多少像素才算好呢?
前摄像头都是用来视频的，一般43万就够了吧，或者买翻盖旋轴的，主像头普遍1600万像素，吧屏幕扭过来视频通话也是可以的
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不是。大多数情况下，高像素无用武之地，相反它们还会对图片质量带来损害。如果智能手机微小的摄像头传感器上的像素点越多，它们每个像素的尺寸就越小，像素尺寸越小，它们准确探测光线明亮度和色彩的能力就越弱。另外，高分辨率的图片还有一个不好的地方就是太占手机存储空间。影响因素 手机的摄像头性能...
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手机如何当摄像头
例如IP Webcam。在手机上安装并设置好该应用程序，在同一Wi-Fi网络下的设备上打开浏览器，输入手机提供的IP地址和端口号，即可查看手机摄像头的实时视频。无论你选择哪种方法，请确保手机与其他设备连接可靠，并根据应用程序的要求进行正确设置和配置。
超广角摄像头,Ff,是什么?
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微信视频聊天按了电源键对手机摄像头有影响吗
但不会对手机的摄像头产生影响。因为在视频聊天时，摄像头已经被微信应用程序占用，即使按下电源键，摄像头仍然会继续工作，不会被关闭或停止。但是，如果您在视频聊天时按下电源键，对方可能会看到您的画面变黑，因为您的屏幕已经熄灭了。因此，在视频聊天时不要按下电源键，以免影响通话质量和体验。
没有前置摄像头的手机可以qq视频聊天么,对方可以通过后置摄像头看到我么...
可以的。想让对方通过后置摄像头看见自己，前提是得用后置摄像头对着自己。腾讯QQ（简称“QQ”）是腾讯公司开发的一款基于Internet的即时通信（IM）软件。腾讯QQ支持在线聊天、视频通话、点对点断点续传文件、共享文件、网络硬盘、自定义面板、QQ邮箱等多种功能，并可与多种通讯终端相连。2015年，QQ继续为...
佟备三九： 1. 现在市面上的手机大部份都靠主控内置的图像处理器去处理,除非个别型号会外加一颗图像处理器2. 若是外置图像处理器,算法的调试一般在是原厂在支持.资料一般不公开.3. 若是用主控的,除了原厂支持外,现已有设计或集成公司可以做...
福山区17859812341： 手机前摄像头和后摄像头哪个拍照更好看?拿着荣耀6X拍了一下我这 ？
佟备三九： 毫无疑问,肯定是后置摄像头各大厂商在发布手机时,都着重讲解后置摄像头是哪个厂商,多大规模,哪里购买的算法,怎么进行的优化.而前置摄像头仅仅说明提供了什么功能.真实拍照来讲,后置摄像头使用的元器件和算法都要比前置规格更高.
福山区17859812341： 手机相机可以通过算法弥补底小的缺点吗 - ？
佟备三九： 手机拍摄模块,限于空间,只能采用较小的传感器,随着技术的提高,小型传感器的许多缺陷都得到了弥补,比如感光度、动态范围等,但有些不是算法能弥补的,比如空间感、景深等.
福山区17859812341： 手机摄像头像素是不是越高,拍出来的相片清晰度也越高? - ？
佟备三九： 通常来说是这样的,但是并不是像素越高,拍出来的照片就越好,照片成像除了和像素有关,还要搭配好的解析力处理和优化算法才能获得品质较高的照片,这就是为什么苹果当初的800万像素可以和普通手机的1600万像素媲美的原因.在手机里面,分辨率最大目前也就2K级别,所以超高的像素并不是衡量照片好坏的标准
福山区17859812341： SONY手机如何自己进行相机算法优化 - ？
佟备三九： 具体的算的很复杂,大致步骤: 1、手机相机一般是采用CMOS或者CCD硬件进行数模转换将图像转换为数字信号; 2、转换的数字信号还有经过优化算法、压缩算法等; 3、将优化完成的数据缓冲区写入SD卡;
福山区17859812341： 刷机的rom相机优化算法怎么样 - ？
佟备三九： 不一定可以,如果是手机厂家的官方包有优化摄像头的话,会比较有效果,你可以尝试下用第三方的相机应用,效果就看个人了..我个人感觉优化就算有效果,也是微乎其微的,想想看,500W的摄像头,再怎么优化,也不可能达到1300W的效果吧.
福山区17859812341： 拍照好的手机有哪些 - ？
佟备三九： 拍照好的手机还是有一些的,国产现在也算是不错的. vivo是国产的,最近新发布了vivoX9s系列,个人感觉vivoX9splus的拍照效果还可以. 前置,X9splus升级了2000万柔光双摄,照片虚化的效果要细腻一些,过渡相对要自然一些,照片的层次感相对比较丰富一些. 后置,X9splus后置采用独立DSP影像优化芯片+vivo的优化算法,多个环境下的表现还可以.不同光线的场景DSP影 像优化芯片可以拍摄出画质相对比较高、曝光比较准确的照片,可以将高亮区亮度平衡到正常亮度,接近人眼看到的效果,拍摄速度有所提升.
福山区17859812341： 小米手机真的好用吗?800万像素怎么感觉不如300万.. - ？
佟备三九： 撇开品牌不说,相机效果,不光由硬件决定,还和软件算法非常有关系.相机像素,这个的确是由相机本身硬件决定的,也就是800万像素的数据量要比300万的多1倍多.(抛开光敏元件尺寸大小)但是,当硬件采集到这些数据后,最后成像计算的,还是要靠相机软件的算法.优化的算法,可以最大限度的弥补硬件的缺陷.就好比iPhone手机的800万像素,其照片会比很多高像素的照片更加清洗,这个就是苹果相机软件算法上的优势.其实安卓手机也有这种,比如nexus系列手机,800万像素的照片,丰满程度,就不是一般1300万相机能比拟的.所以,要比较成像质量,不要光看硬件,手机生产商,也是很关键的因素.
福山区17859812341： 手机双摄是什么作用啊,只有一个摄像头负责成像,我试了一下遮住不成像那个摄像头,发现效果和双摄差不多 - ？
佟备三九： 另一个是用来测量景深,比如你用相机的大光圈模式就是双摄像头的功能,实际单摄像头通过优化算法也能解决(比如pixel)
福山区17859812341： 手机拍照的好坏和哪几个因素有关? - ？
佟备三九： 像素也罢,感光器也罢,功能也需要关注,关键是折中的价格要亲民,这是最麻烦的 有钱就直接上N8,千万像素当然无敌. 没钱就LG KC910 影帝级别,淘宝400元左右,也是无敌. 我上张KC910手机拍的参考
