【手機相機】手機相機功能可以完全取代專業傳統相機嗎?

隨著手機相機的像素、Sensor、鏡頭、後期演算法不斷進化,手機的照相功能日益強大,越來越多的人拍照都以手機的相機為主,造成傳統傻瓜相機銷售每下愈況∘近期坊間推出的旗艦手機,不但可以支援OIS光學防手震,更支援”專業照相模式”,加上也有一些廠商推出手機鏡頭配件,逐漸威脅專業(單眼)相機∘

「手機相機功能強大到可以媲美專業相機嗎? 」 多數擅長攝影的專家都對此論點嗤之以鼻,認為兩隻火雞不會變成一隻老鷹!手機的相機功能與傳統相機有哪些本質上的差異呢 ?手機相機功能可以完全取代專業相機嗎? 以下做一解析與說明:

手機相機  

 

手機的相機與傳統相機功能在本質上至少有三點主要差異 ~ 感光元件大小、光圈、相機優化和後期演算法技術∘

 

1.感光元件:

「感光元件」是取代傳統底片的一小塊半導體元件,主要是將來自鏡頭透進來的光線,轉化成數位訊號。旗艦手機的感光元件大都是1/3”~1/2.3”(目前Panasonic CM1 1吋最大),尺寸大小大概等同過去平價的傻瓜相機∘

感光元件尺寸  

 

越專業的傳統相機的感光元件往往越大,把35mm全片幅的感光元件和1/3”感光元件相比就可明顯看出大巫與小巫之別∘

感光元件大小    

圖片來源: 網路

 

感光元件是用來「盛裝」與「吸收」鏡頭透進來的光線,尺寸越大,所能夠「產生」的光線越是純淨與清晰並避免畫素之間的相互干擾,畫質與雜訊表現就會比較優異。手機因採用的感光元件較小,受到物理的限制,無法做到專業相機所能呈現的畫質精細度與降噪效果∘

 

 2. 光圈:

光圈的開孔量 (光圈大小) 控制穿越鏡頭的入光量,同時也決定了光線穿透鏡頭時的「筆直」程度,這會直接影響景深效果。由於體積和硬體結構的限制及主要拍照的用途,多數手機鏡頭的光圈都是”固定“的”大光圈“設計,光圈值大都介於f1.8~f2.4。專業相機的的光圈多數都可以調整的且範圍較大,光圈值為f1.4~f32∘

光圈大小    

 

光圈是相機相當重要的一個參數當手機相機的光圈是採固定式的大光圈設計有就限縮了手機相機媲美專業傳統相機的發展空間。大光圈相機的好處可以造成較淺景深,對於拍攝擁有漂亮背景散焦效果的人像與近物照有很好的效果。再者大光圈在光線不足的情況下也能有很好的收光可以允許提高快門速度避免手震導致照片模糊及調低ISO感光度值讓照片減少影像顆粒感適合在較暗黑的環境手持拍攝

大光圈相機的缺點就是景深容易不足,對焦主體以外的背景或前景就會容易變模糊。再者大光圈用來拍攝大景時,畫質就會顯鬆散而不夠銳利也不容易做到捕捉時間的效果(如拍攝流水、車軌、星軌、光影塗鴉、光點變光芒..)陽光普照/光源充足的情況下,也容易產生過曝的問題。 

雖然手機大光圈相機適合在暗黑環境拍攝夜間拍攝,但在光圈固定前提下,只能透過 “提昇感光度 ISO “及”減慢快門速度” 這二方式來達成夜景的拍攝。ISO感光值調整太高會影響畫質快門太慢則將會因手震而照片模糊,在極端暗黑的環境下手機相機防手震技術就越顯重要這也就是越來越多旗艦手機增加OIS防手震功能的主因。

下述是利用單眼相機模擬大小光圈(f2.0 vs f8.0)的拍照效果,在快門速度不變下,使用大光圈(f2.0)可以調低ISO感光度(IS200)避免影像產生顆粒感,但因景深淺問題,背景就會變得很模糊

大小光圈  

 

手機相機採取大光圈設計,主要乃是手機拍照對象大都是人物/近物拍照為主、加上場合以低光源的室內居多,大光圈設計往往會產生較好的拍照成像效果。為了克服手機相機光圈固定的缺憾根據報導,美國專利商標局近日公布蘋果新的照相系統設計專利,可以運用2顆不同焦距的照相鏡頭模組,兩顆相機鏡頭可用於標準和遠景模式,可在兩種不同焦距之間切換。當使用者透過手機照相,裝置將同時抓取2種不同焦距的照片圖像。雖然無法確認這項專利是否會運用在新的iPhone上,但運用不同焦距的鏡頭模組方式的確可以改善目前手機相機光圈與焦距是固定造成的拍照侷限

 iphone相機專利    

 圖片來源: 網路

 

3.相機優化和後期演算法技術:

相較專業相機可以根據不同的使用環境與拍攝目的運用不同特性的鏡頭與手動設定來校調照片,手機相機受限於體積和硬體結構的限制,鏡頭的光圈與廣角固定且無光學變焦下因應不同的拍攝環境手機廠商在相機優化和後期演算法技術就變得相當重要各手機旗艦手機採用的主要相機元件其實大同小異,但採用同一型號相機模組的不同機型在成像效果卻有很大差異,這與各手機廠商在相機優化和後期演算法的“軟實力”的差距有很大關係。

以Apple iPhone為例,純就相機硬體規格來看,iPhone的相機硬體規格其實是落後其他手機業者,但在實際成象的效果卻勝過多數Android業者,關鍵在於iPhone 的相機團隊竟有 800 人之多。iPhone相機團隊的負責人 Graham Townsend對媒體表示:「拍攝一張照片,實際上發生了 240 億次運算。蘋果設有不同的模擬環境,來測試iPhone相機在各情境下的拍攝表現,來達成「看到即拍」的使用感受」  

防手震    

 

為了拍出媲美專業相機的拍照效果並彌補手機廠商本身在後期演算法技術的落後,越來越多Android旗艦手機支援專業相機模式及RAW照片格式。將照相的參數設定交給拍攝者來彈性運用,Android陣營相機硬體領先的優勢就逐漸顯現。在法國專門測試相機表現的 DxOMark 網站的相機評比,排行最高的 Xperia Z5(87)、Galaxy S6 Edge(86)、Nexus 6P(84)、LG G4(83)等機種iPhone 6s 與 iPhone 6 Plus 則( 82) 排到了第八名。

為何iPhone 的800人相機團隊如此掉漆呢 ? 不管Apple相機團隊在實驗室模擬各情境下的拍攝表現及手機處理器怎麼精密演算,都無法贏過具備攝影專業的人腦在實際拍照環境的演算及相機元件本身硬體規格的差異

專業相機模式  

 

由於拍攝環境千奇百怪加上本身相機硬體的物理限制,手機廠商內建的照相模式很難克服不同環境產生的差異,使用自動模式拍出來的照片往往無法達到拍攝者的期待,也不能真正顯現手機相機的硬體效能。雖然版主本身是個照相入門者,但使用LG G4的專業模式稍加調整一下白平衡、ISO值..等參數後,但在拍出來的照片效果就比自動模式效果好很多。不過,照片好壞還是取決每個人的偏好,往往是完美與妥協的拉扯。以最下圖使用EV+2.0加強曝光效果後,手的皮膚會產生柔膚效果。雖然相片的細節被進行不著痕跡的”抹除”了,但相信愛美照的人都會寧可選擇沒有太多細節的照片

g4專業模式

 

提供相機專業模式的旗艦手機是否就可以媲美專業相機呢 ? 答案還是不行的。手機相機的硬體規格有侷限下(感光元件較小光圈固定、不支援光學變焦…. ) ,是無法完全媲美專業相機的,尤其是拍攝必須景深深的大景時。不過, 多數手機相機主要是作為拍攝人像與近物使用, 若不要太介意照片成象的細節, 手機具備輕巧易攜帶的特性, 取代一般傳統相機是遲早的事。部分旗艦手機的專業拍照模式解開了過去手機廠商在後期演算法技術落後的侷限, 只要多加運用並輔以一些工具(如固定腳架), 就可以拍出讓人驚豔的美照

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民國81年因緣際會下進入通訊產業, 這裡記錄了我對通訊產品的見解, 以及一些生活點滴的分享!我是小丰子, Yahoo知識家行動通訊的知識長,歡迎一起來Phone言Phone語.


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