iphone11系列拍照的历史顽固问题-鬼影

iphone11 系列的鬼影问题

近期苹果 iPhone 11 系列的手机又出现了新问题,其中有不少网友表示,自己在用手机拍照后,图片中莫名出现了“鬼影”的现象,这次的“鬼影门”是指手机对着灯光拍照时,手机屏幕内会出现倒影和炫光。

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拍摄作者是'木西AlexanDENG',一名专业摄影师,拍摄手机是分别是 iPhone XS 自动测光单张拍摄iPhone 11 Pro Max 自动测光单张拍摄Mate30 Pro 自动测光单张拍摄

iPhone XS 自动测光单张拍摄

图1 iPhone XS 自动测光单张拍摄

iPhone 11 Pro Max 自动测光单张拍摄

图2 iPhone 11 Pro Max 自动测光单张拍摄

Mate30 Pro 自动测光单张拍摄

图3 Mate30 Pro 自动测光单张拍摄

从他拍的图片上我们可以看到,在iphone拍摄的图片的上方有鬼影。这种现象在晚上格外的明显,给用户带来了很大的烦恼,用户体验较差。


鬼影产生的原理

趣体验评测的科普

不论是专业相机还是手机,能成为拍照系统的几个重要组成部分中,除了影像传感器外,就是镜头。而镜头是由多枚镜片构成的,大部分镜片由玻璃或塑料等材料制造的,如果不进行特殊处理,镜片表面就容易形成反射光。

当在夜景或者暗光环境下拍摄强光时,强光进入镜头,内部的各枚镜片的表面就会和传感器等形成反射,从而就形成了“鬼影”。

专业相机出现鬼影的情况比较少,因为专业相机把图像效果放在第一位,并且使用先进高成本的镜头镀膜工艺,来减少鬼影情况。

而手机终端在日常生活中使用场景复杂,会兼顾考虑到镜头成本和镜头耐磨性,新推出的iphone 11系列配备蓝宝石镜头就是提高镜头的耐磨性,但是按照摄影师'木西AlexanDENG'拍的样片来看,iphone的鬼影问题并不是新一代引入的问题。


华为联合徕卡,镜头镀改善鬼影情况

而华为在P9系列之后的旗舰手机都会给镜头镀膜来减少鬼影。

媒体报道徕卡与华为的合作

手机虽小,五脏俱全。除了尺寸小一点,手机拍照机构的每个部分都和数码相机相对应。但手机的光学设计,有着天然的限制:塑料镜头的光学素质跟光学镜片之间有差距;由于尺寸的限制,传统光学镜头的设计经验可能无法完全继承;镜头模组的加工难度较大,必须考虑生产的良率、量产和成本。

所以,当徕卡专家提出镜头模组的光学设计指标时,挑战就排山倒海地来了:

发展1 -- 如何提升镜头模组的良率?

光学系统的设计在高中低各个频段达到均衡,才能保证图像的细节、层次和轮廓的品质。同时,徕卡专家在镜头的鬼影和炫光指标上也提出了很高的要求。鬼影和炫光是指在有较强的光线进入到镜头里,因为在镜片间多次反射,从而在视野中形成了像骷髅头一样的影子(鬼影)和点状的光斑(炫光);绝大部分情况下,鬼影和炫光的影响要通过光学系统的设计,尽可能降到最低。徕卡把他们的测试方法介绍给华为的专家和我们的供应商时,把大家都惊呆了。因为徕卡测试鬼影和炫光用的光源相当于投影机的光源,比我们平时用的测试光源强了几十倍,因为只有在这种极端的强光源下,才能彻底暴露镜头在鬼影和炫光上的缺陷。徕卡坚持把徕卡镜头的测试标准用在手机镜头测试,因为这是优秀图像的基础。

前面说过,要做出一组符合要求的镜头是可能的,但是要满足大规模量产的要求和成本要求,还要克服更大的工程挑战。

一开始的试制良率结果是令人崩溃的,类似于每做出100组镜片,最后只能出品不超过10套符合要求的双镜头模组。我们的光学技术团队接受了这个挑战,事实证明在追求极致的路上华为的研发人是不妥协的,除了聚焦攻克技术难题,还与供应商与徕卡的专家并肩作战,徕卡的专家团队多次和我们一起拜访生产厂家,一起讨论改进方案,充分发挥他们在光学系统设计和生产上的经验,指导我们如何调整镜片形状和间隔,如何考虑周边系统对光学部分的影响。在大家夜以继日的努力下,良率在不断提升,终于在最终deadline来临前,达到了量产的标准。

P9/P9 Plus的镜头是真正徕卡品质的镜头,属于SUMMARIT系列(光圈2.2-2.5)。大家可以试一下,用手机对着一个强光源拍照,可以发现很少鬼影和炫光,光晕柔和,稍加调整,就可以拍出不错的“吃光”作品。

试产时的每一批次镜头,都要拍摄大量样张做评测。有一次,徕卡专家针对一批和某TOP品牌手机的对比样张,给出了热情洋溢的评测结果。仔细看了他的评测意见,主要是学习从专家的角度如何从样张上评价光学素质;按照他的观点,镜头的素质已经达到业界一流的水准。

这封邮件对我们团队的信心提升很大,但同时也带来了新的担心:毕竟这是专家的视角,众多的普通消费者不会这么去看一张图片,我们如何从消费者的角度去呈现一张优秀的照片?

发展2 -- 力出一孔,只为表现出“色”

——如何拍出有“徕卡味儿”的照片

华为负责图像质量的专家最先和徕卡专家交流时,是轻松愉快的,因为发现在对图像的客观评估方面,双方使用的测试仪器和平台都是一样的,这就使交流有了共同的语言。但是很快我们发现徕卡使用的测试标准要高很多!比如用来测试色彩还原的色卡,我们一般测试要求准确还原几十个色块就不错了,徕卡的标准是140个色块的准确还原。要达到徕卡的标准,对手机的器件、ISP算法以及后处理都提出了更高的要求。

图像质量的测试包括颜色、对焦、纹理、噪声、畸变、动态等很多个维度,这是一个综合的系统工程;同时,对图像的评测分为客观和主观两个部分。客观的指标是可量化可重复的,主观的评测主要是针对有代表性的场景。研发多媒体部有一个专门的图像评测团队,光是有代表性的固定场景就有100多种,还有随机的场景。我们邀请了摄影协会的很多同事来帮我们做Beta测试,他们不仅提供了各种场景下的照片,而且即时反馈了很多的技术问题,和我们的专家一起分析;他们有精湛的摄影技术,而且给我们提供了第一批精彩的样片。P9摄影的成功有他们重要的贡献!

文章中提到,徕卡对于鬼影的要求更高,这促进的手机成像的改进和优化。


小结

iphone 11的这个问题属于设计缺陷。除了镀膜的问题还有可能是镜片排列及距离的问题。iPhone的祖传鬼影问题一直没有妥善解决,愧对其旗舰机的地位。在大连拍摄测评时我们发现不论是MATE30还是NEX3,鬼影都没有这么严重,甚至可以说好得多。而随着这代iPhone感光能力增强,夜景曝光向右,在黑暗背景里出现的眩光比前几代更加明显。

总之,这次iphone 11系列出现的问题不是小问题,影响程度非常大,以至于在逆光,光比强的白天,夜景灯光,等场景都无法使用。更不是很多人说的所谓“正常,很有可能是因为镜片镀膜存在问题。


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最后修改:2020 年 07 月 06 日
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