雙攝像頭自多年前HTC推出以來(lái)，雖然其能有效的提高了聚焦性能以及成像的畫質(zhì)，但是其發(fā)展依然長(zhǎng)期處于不溫不火的狀態(tài)，主要原因在于其所面臨的多方面的技術(shù)瓶頸難以突破。此外，由于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈之間還存在一些問(wèn)題，這導(dǎo)致當(dāng)前雙攝像頭的成本還有點(diǎn)偏高。不過(guò)，隨著這些困境的突破，雙攝像頭市場(chǎng)在今年有望迎來(lái)爆發(fā)。
索喜科技（上海）有限公司高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理路標(biāo)表示強(qiáng)調(diào)：“雙攝的市場(chǎng)已經(jīng)迎來(lái)了空前的爆發(fā)和增長(zhǎng)。相信隨著這股市場(chǎng)潮流，到2017年我們可以看到更多的配置了雙攝的產(chǎn)品。這樣的市場(chǎng)表現(xiàn)也印證了通過(guò)使用第二顆攝像頭提高成像質(zhì)量來(lái)解決‘由于手機(jī)的體積和厚度的限制而無(wú)法無(wú)限提升傳感器尺寸和鏡頭光學(xué)性能’的問(wèn)題，并已經(jīng)成為眾多廠家的共識(shí)。同時(shí)，業(yè)界也在通過(guò)雙攝的方式瞄準(zhǔn)下一代虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用方向。”
對(duì)于智能手機(jī)雙攝像頭市場(chǎng)，高通產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)王宇飛也表示：“在我們看來(lái)，隨著智能手機(jī)廠商認(rèn)識(shí)到差異化拍照體驗(yàn)的重要性，雙攝像頭領(lǐng)域蘊(yùn)藏著巨大商機(jī)。我們正幫助領(lǐng)先制造商評(píng)估前置和后置雙攝像頭技術(shù)。”
MTK在接受《華強(qiáng)電子》采訪時(shí)也稱：“我們?cè)贏P端自己做雙攝像頭，掌握獨(dú)家特有技術(shù)，如color +mono、vsdof等。雙攝像頭大家都會(huì)做，競(jìng)爭(zhēng)和勝出的關(guān)鍵是差異化，我們從以下兩方面實(shí)現(xiàn)差異化：一、演算法跟lens、模組和sensor等都有很大關(guān)系，這要求必須有良好的合作伙伴渠道，如果Tuning和 calibration沒(méi)做好，那將會(huì)導(dǎo)致良率很低，還會(huì)提高客戶成本。因此必須通過(guò)深度合作，提升上市時(shí)間和良率。其中很重要的一環(huán)是sensor和 lens 的擺設(shè)方法，我們?cè)谏a(chǎn)線擺設(shè)的時(shí)候要很精準(zhǔn)，MTK有工具可作自動(dòng)校準(zhǔn)，在高要求范圍可有效提高良率。二、自家演算法的掌握度比較高，我們是 首家做到vsdof即時(shí)景深的企業(yè)，color+mono也是用自家演算法。 ”
雖然雙攝像頭市場(chǎng)的爆發(fā)將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，然而，雙攝像頭的實(shí)現(xiàn)并不容易，因?yàn)閷?duì)于雙攝像頭而言，并不僅僅是采用了兩個(gè)兩個(gè)攝像頭模組這么簡(jiǎn)單，其背后還需要圖像信號(hào)處理器（ISP）與算法的高度協(xié)助，如此才能體現(xiàn)出雙攝像頭的拍攝優(yōu)勢(shì)及用戶體驗(yàn)。
據(jù)上海興芯微電子科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“興芯微”）總經(jīng)理周宇表示，雙攝像頭市場(chǎng)的成熟乃至爆發(fā)有兩個(gè)必要條件，他說(shuō)：“一個(gè)是整個(gè)硬件產(chǎn)業(yè)鏈的成熟與支持：包括雙攝模組的工藝&良率提升、ISP對(duì)雙攝模組的支持度的提升以及更好圖像處理算法的集成與成熟等等；另外一個(gè)則是系統(tǒng)和應(yīng)用端對(duì)雙攝功能的開發(fā)與挖掘，只有真正做出“有價(jià)值”的功能和產(chǎn)品、而不是簡(jiǎn)單的攝像頭個(gè)數(shù)的堆砌，整個(gè)產(chǎn)業(yè)整個(gè)市場(chǎng)才會(huì)被帶動(dòng)起來(lái)。其次，這兩個(gè)必要條件又是相輔相成的關(guān)系。”
周宇還強(qiáng)調(diào)：“沒(méi)有好的硬件產(chǎn)業(yè)鏈的支持，受困于算法復(fù)雜度、實(shí)時(shí)性以及效果等方面的限制，應(yīng)用端是沒(méi)有條件做出有價(jià)值的產(chǎn)品的；反過(guò)來(lái)，如果做不出好的、有價(jià)值的應(yīng)用和功能，那么雙攝就將只是攝像頭個(gè)數(shù)的堆砌和噱頭——就像早期的雙攝機(jī)型一樣，并沒(méi)有辦法拉動(dòng)市場(chǎng)端的需求，帶動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)的成熟和爆發(fā)。我們相信隨著雙攝面世到今天為止這段時(shí)間市場(chǎng)的醞釀，各家公司技術(shù)的積累與成熟，雙攝市場(chǎng)必然會(huì)引發(fā)一輪新的浪潮。”
同時(shí)，他還指出，越來(lái)越多的大廠商開始看到這件事情的價(jià)值對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的成熟是一件非常好的事情，例如，ISP對(duì)雙攝的支持是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成熟和發(fā)展的一個(gè)必要條件。有越來(lái)越多的玩家進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，能促進(jìn)充分的競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展，能加速整個(gè)產(chǎn)業(yè)的成熟。正是很早地預(yù)見了這點(diǎn)，所以興芯微在很早以前就開始對(duì)這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行布局和研究。
眾所周知，目前攝像頭中的圖像傳感器大部分都是采用CMOS圖像傳感器，在CMOS圖像傳感器方面，全球龍頭老大當(dāng)屬索尼，尤其在高像素CMOS圖像傳感器方面更是如此。然而，索尼手機(jī)的拍攝效果卻一直遭到吐槽，雖然其一直采用了高端的CMOS圖像傳感器，那么為何依然被同行擊敗呢？原因就在于ISP。
不過(guò)，對(duì)于ISP而言，其研發(fā)難度相當(dāng)大，而且十分消耗財(cái)力，這點(diǎn)從華為海思研發(fā)ISP就能看出（據(jù)說(shuō)華為海思的ISP歷經(jīng)三年時(shí)間研發(fā)才得以實(shí)現(xiàn)商用，其在法國(guó)的研發(fā)中心為此投入了近6億人民幣，該團(tuán)隊(duì)原本屬于德州儀器，后來(lái)被華為收購(gòu)），因此之前有評(píng)論稱索尼一直在等待高通研發(fā)ISP。
那么，圖像信號(hào)處理器（ISP）究竟為何物呢？簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，其主要用來(lái)對(duì)前段圖像傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行后期處理，主要有線性糾正、噪聲去除、壞點(diǎn)去除、內(nèi)插、自平衡、總動(dòng)曝光控制等功能，攝像頭需憑借ISP才能在不同光學(xué)的條件下較好的還原拍攝場(chǎng)景細(xì)節(jié)，ISP在很大程度上決定了攝像頭的成像畫質(zhì)。
從上文中，我們清楚了雙路ISP在雙攝像頭中的重要性，此外，據(jù)筆者了解到，ISP主要涉及到3A技術(shù)：自動(dòng)對(duì)焦（AF）、自動(dòng)曝光（AE）以及自動(dòng)白平衡（AWB）等，AF利用物理光反射原理將反射的光被相機(jī)上的圖像傳感器接受，再通過(guò)處理器帶動(dòng)電動(dòng)對(duì)焦裝置繼續(xù)對(duì)焦；AE是攝像頭通過(guò)光線的強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)整光量，防止曝光過(guò)度或者不足；至于AWB，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是一個(gè)糾正畫面整體偏色的過(guò)程，目的是調(diào)整色溫，讓顏色與肉眼所看到的一樣。
對(duì)于3A技術(shù)，周宇強(qiáng)調(diào)：“3A技術(shù)是ISP中非常重要的一些技術(shù)，是其它算法良好運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)和重中之重。沒(méi)有了良好的3A性能的支持，其它的圖像處理算法就只能是‘空中樓閣’。”據(jù)其介紹，3A技術(shù)是一項(xiàng)需要多場(chǎng)景適應(yīng)的、軟硬件協(xié)同的圖像處理算法。只有通過(guò)優(yōu)秀的3A算法做到不同場(chǎng)景的智能識(shí)別與適應(yīng)，才能保障不同場(chǎng)景下算法的穩(wěn)定性與可靠性，其它的優(yōu)秀算法才能發(fā)揮出最佳的性能。而這一切的實(shí)現(xiàn)都需要基于良好的軟硬件協(xié)同——只有發(fā)揮出軟件的靈活多變以及硬件的強(qiáng)大處理能力才能實(shí)現(xiàn)。
路標(biāo)也表示：“3A每家的算法都不一樣，做出來(lái)的效果自然也會(huì)有差異。早期索喜科技的ISP產(chǎn)品是面向數(shù)碼相機(jī)，單反等專用攝像設(shè)備的應(yīng)用，十余年對(duì)圖像處理的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，不斷完善了我們的算法。”此外，他還強(qiáng)調(diào)，索喜科技的ISP有兩大優(yōu)勢(shì)：一是實(shí)現(xiàn)最佳畫質(zhì)；二是根據(jù)不同客戶對(duì)不同場(chǎng)景的需求對(duì)畫質(zhì)進(jìn)行靈活的調(diào)試，進(jìn)而保證產(chǎn)品的差異化。
他指出，AF部分索喜科技支持混合式對(duì)焦方式，即可以自動(dòng)適應(yīng)和協(xié)調(diào)包括相位檢測(cè)對(duì)焦、對(duì)比度對(duì)焦、紅外對(duì)焦（外置紅外sensor）；AE可以根據(jù)不同場(chǎng)景自動(dòng)判斷配置最佳的對(duì)比度和寬動(dòng)態(tài)范圍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最合適的亮度和時(shí)間的曝光；AWB也可以根據(jù)不同場(chǎng)景調(diào)整色溫、色調(diào)、背景等一系列細(xì)節(jié)。
周宇也對(duì)筆者強(qiáng)調(diào)，興芯微在3A技術(shù)上有著深厚的積累，得利于產(chǎn)品軟、硬件的自主研發(fā)與積累，興芯微ISP的協(xié)同和處理能力是處于業(yè)界領(lǐng)先的位置的。另外，如剛才所說(shuō)3A技術(shù)的差異化主要還是體現(xiàn)在其多場(chǎng)景的適應(yīng)性，興芯微在多個(gè)不同的應(yīng)用場(chǎng)景均有特定的識(shí)別與自適應(yīng)算法，通過(guò)不同場(chǎng)景的不同策略來(lái)保障3A性能的可靠與穩(wěn)定。
據(jù)了解，在今年三月份MTK推出HelioX20處理器以前，只有高通一家將ISP集成到處理器中，王宇飛介紹，早在三年前高通就在驍龍801處理器中引入了雙路ISP，因?yàn)殡p路ISP是支持雙攝像頭的必要特性。隨后高通將雙ISP支持拓展到了面向大眾市場(chǎng)的驍龍400系列中，其中最新的產(chǎn)品就是驍龍430處理器，在規(guī)模方面，目前高通已有超過(guò)10款處理器支持雙路ISP。
直至2016年MTK發(fā)布HelioX20，才將只有高通一家后端平臺(tái)的局面打破（雖然華為海思950也集成了其自家的ISP，但是海思目前只用于華為手機(jī)），MTK同樣在HelioX20中集成了ISP，據(jù)MTK稱，其所推出ImagiqISP整合多項(xiàng)先進(jìn)的攝影攝像技術(shù)和功能，能充分發(fā)揮雙主攝像頭的優(yōu)勢(shì)、顯著提升畫質(zhì)及視頻拍攝體驗(yàn)，且能大大降低拍攝難度。MTK的ISP采用了還混合式自動(dòng)對(duì)焦（PDAF+LaserAF）（相位對(duì)焦和激光對(duì)焦的混合）使用，且采用了全像素相位自動(dòng)對(duì)焦（Pixel-levelAutoFocus），其對(duì)焦速度和準(zhǔn)確度可與人眼相媲美，是傳統(tǒng)自動(dòng)對(duì)焦速度的4倍，尤其適用于對(duì)快速移動(dòng)物體的實(shí)時(shí)拍攝。
01月07日 18:14
