聊聊 iPhone7 Plus 双摄像头的抄袭和创新

iPhone7一发布，就如同当年iPhone4加长到iPhone5一样，种各增加摄像头的调侃图就出来了。本文标题图片就是我自己PS出来的，但这绝对不是调侃，未来的新款iPhone真的完全有可能出现这样的设计，后面会详细分析。

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每年新iPhone发布总会引起热议，其中最常见的就是指责抄袭。这两年双摄像头手机风行，尤其是国产品牌大量采用，自然就会有厂商接机炒作自己了，这一轮骂声最多的无疑是抄袭双摄像头，其中KOL们为了骗取点击率不负责的推波助澜也功不可没。虽然苹果确实很爱“借鉴”别人的设计，但也要骂之有据，本文就以我自己的理解，跟大家聊聊iPhone7双摄像头的抄袭和创新。

一、iPhone7双摄与华为有天壤之别

国产手机中华为与徕卡合作的P9双摄像头最为典型，它采用了一个黑白摄像头加一个彩色摄像头的组合，官方描述是这样的：在拍照的过程中，双摄像头同时工作，黑白镜头捕捉细节，成像更清晰；彩色镜头捕捉颜色，色彩更饱满，加上华为特有的图像合成算法,让细节与色彩愈加融合，拍出的画面栩栩如生，惊艳跃于指尖。

稍懂传感器工作原理的人深知这种设计的科学之处，除了还不大成熟的X3传感器之外，其它传感器绝大部分都是把一个像素分成四个区域：2个绿色和1个红色1个蓝色区域。传感器本身无法识别色彩，绿色滤镜会过滤掉红蓝色光线，感应到的光强度就是纯绿光的强度了。这样虽然让传感器能识别色彩，但同时也过滤掉2/3的可见光。

而黑白摄像头则无需滤镜，也无需把一个像素分区，同面积下采集光线的能力是彩色摄像头的3倍以上，天生就有强悍的弱光能力，因此大部分监控摄像头都采用黑白的。把黑白摄像头做为彩色摄像头的补充，理论上确实能大大增强拍照能力。

然而这里也有个重大的问题：它毕竟是两个摄像头，会导致成像画面有区别，在拍摄风景照等远景的时候，视角差异几乎可以忽略不计，但如果用来拍微距和近景，它就只能用其中的彩色摄像头了。

为了验证这一点，我用6s拍了第一张照片，然后把手机往左平移1cm拍了第二张照片，以模拟双摄像头的效果。

这就是“两个摄像头”拍摄的照片，明显能看出有些区别。

为了更加方便说明，我只截取了对焦（中间这个USB接收器）及其背景（BOSE mini）部分，很明显可以看出两张照片的视角差异很大，这样两张照片怎么能合成一张照片呢？可见这种双摄像头是有天生bug的，不过这个bug对于后面要说的HTC和iPhone7的摄像头却是天生优点。

二、iPhone7与HTC双摄非常接近

HTC M8的双摄也曾红极一时，尤其以先拍照后对焦功能颇受好评。

这次iPhone7 Plus的双摄像头发布之后，HTC也在微博上发了这个图片，意指双摄和双外放有抄袭之嫌，但语气表现大度。HTC确实也有资格这么说，因为两家的设计实在太接近了。

苹果在多摄像头上的筹划显然时间不短了，2013年他们收购了为微软Kinect提供三维成像技术的以色列Primesense公司，2015年时候苹果又收购了以色列LinX的公司，LinxX应该就是这次iPhone7Plus双摄像头的出处。

LinX是一家专门开发平板电脑和手机的小型摄像头的公司，他们的技术优势就是弱光下的照片质量以及摄像头阵列。他们不仅仅有双摄像头，而且有三摄像头以及四摄像头的产品！

所以将来出现4摄像头的iPhone9一点都不奇怪，而LinX可以利用这些技术实现背景自动删除、3D对象建模和面部识别等功能。

2015年被苹果收购之后，LinX的公布的信息就不多了，目前能找到的大多还是当初跟5s对比的照片，比如更好的细节和肤色。

更强的暗光处理和噪点控制。

记录景深信息，而这也是HTC的先拍照后对焦技术一直强调的原理，但实现上跟苹果还是有些微小区别，后面在详细说明。

景深信息加上色彩信息，多摄像头完全还能实现更佳深层次的功能：3D扫描。

利用双摄像头实现3D苹果当然不是第一家，之前富士、松下就出过双摄像头的3D相机，HTC M8也实现了类似功能，微软的Kinect以及英特尔RealSense 3D都是利用这个原理。

iPhone7Plus这次并没有用到3D建模，而是简化了功能。在发布会视频里的演示大概可以推断工作原理：通过双摄像头的成像差异，判断画面主体的景深区域，对这一部分画面进行切片提取。如果需要虚化效果，那么保持主体部分的清晰度，对其它部分虚化就能实现了，更进一步还能实现对不同切片做不同程度的虚化，以获得更加自然的虚化效果。

iPhone7Plus与M8最大区别是前置的焦点在拍摄时就固定了，只对背景进行虚化。而HTC的双摄像头则是先拍照后对焦，焦点可以后期选择的，类似光场相机的做法，因此就要求画面中所有像素都有清晰时候的成像，需要在拍摄时扫描整个场景，对所有像素进行记录，数据的信息量会远大于iPhone7plus，并且拍摄时间会较长。

根据官网介绍，iPhone7 Plus景深效果还是“即将推出”状态，在手机上市时应该还不能使用，但从原理上来说会远好于一般的软件，毕竟它利用双摄像头的3D成像对主体进行切片，不会出现分不清边缘的情况，并且可以根据距离进行不同程度的虚化。

而通常的软件处理虚化是让你手工选择一个圆形的区域保持清晰，其它部分不管远近都进行虚化，所以处理的会非常不自然。比如上图就是用美图秀秀处理的效果，手臂和发端这些区域都被虚化了，让人一看就知道是处理出来的。

但由于iPhone7 Plus的双摄像头焦距不同，取景的范围也不同，广角模式拍照时只有中间区域可以做3D扫描，使用上会有点受限，发布会公布的样片也都是主体占画面比例较低的。

三、iPhone7Plus双摄像头的创新

两个摄像头不同焦距，无疑是iPhone7plus双摄像头最大的创新。拍摄近处时候使用28mm广角镜头，而拍摄远处则用56mm中焦镜头，实现2段光学变焦，很大程度上可以抛弃毁画质的数码变焦。

其实这一设计在以色列另一家公司Corephotonics于2014年公开过，当时盛传HTC M8使用了它们的摄像头被该公司否认；前一阵有小道消息称iPhone7plus实际上采用了它们的摄像头也被该公司否认。该公司还表示：iPhone7Plus上市是值得庆贺的，很高兴看到苹果证实了我们的设计。由于Corephotonics的产品还没有使用在任何一款手机上，所以iPhone7Plus暂时还是独家使用。

我对这个设计非常喜欢，因为我每次看到媳妇使用手机的数码变焦去照片就很不爽！再举个实例说明一下，上面就是在同一位置，分别用不变焦和数码变焦拍摄的BOSE MINI。

照片分别是这样的，看不出个所以然来，所以要截取相同内容部分进行对比。

上图是没有使用数码变焦拍摄的照片100%的效果，下面是使用了数码变焦的照片缩小。可以看到数码变焦实际上是非常毁画质的，缩小后的细节明显不如原图剪裁的好，只是取景时候看的更加清楚而已。

其实针对数码变焦这个问题，松下LX系列相机以及Nokia 1020使用过一种比较完美的解决方案：通过像素裁切来达到无损变焦，也就是剪裁画面放大到全屏显示以解决取景上的问题，只保存想要的那一部分画面，而不强行插值到最大像素。通常我们手机拍照主要也就发个朋友圈之类的，30万像素的照片都足够，完全可以借鉴这个方法，可惜绝大部分厂家还是爱插值，就为了虚假的高像素。

四、其它感人的更新

比较利好的消息是4.7寸的iPhone7也用上防抖镜头了，但考虑双镜头的用处，感觉和Plus的落差要比6s这一代更大了。。。

另一个利好消息是支持RAW，但我还不确定这说的是什么，到底是可以拍摄RAW格式的照片，还是支持编辑RAW文件？如果是后者那意义也不大，因为那只是软件功能，只要系统升级用6s这种前代产品也能实现。

RAW的强悍之处用单反的人都比较清楚，它存储的数据量是JPG格式的64倍，从256色阶提升到16384色阶，在调节亮度、色彩时候能保留极丰富的细节，上图就是一张RAW照片调节亮度的示意图。

五、总结

iPhone7这一代产品主要更新还是摄像头和防水两个功能，防水便于脏了放龙头下冲洗，摄像头的更新则都集中在plus上了，iPhone7的提升并不明显。至于其它的所谓升级就比较无聊了。

颜色：淘宝早就啥颜色都有了
性能：性能不提升还能算新款？
立体声：HTC和SONY早玩腻了，这么巴掌大的立体声毫无意义，听着还是跟单声道一样
耳机孔：这个算倒退吧，强迫换耳机
无线耳机：居然拔下一只耳机就停止播放，开会时候偷听英语讲座怎么办？而且无线双耳立体声三星摩托罗拉早有了，还防水不带尾巴呢。
年年焕新计划：当我傻啊？