什么是對焦優化?
夏昆岡 于 2018.02.06 20:40:38 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.31/149

現在手機對焦系統經過數年發展,對焦速度已經獲得大大的提升,從最初的純反差對焦到現在的PDAF、雙核對焦、全畫素雙核對焦等。現在中高階手機,對焦速度已不是問題,但是體驗卻大部有不同,其中差別就在優化,對焦的優化。

預對焦

預對焦是最“古老”的對焦優化,也是目前最為成熟最為普遍的一種優化技術。何謂預對焦,即在用戶拍攝之前,實現預先自動對焦。它的技術關鍵點是在于對場景變化的偵測,當場景變化時,預對焦系統即啟動,自動完成對焦過程。之前的老機型,會或多或少出現偵測靈敏度不足或者過度的問題,現在的機型普遍表現良好,這部分的體驗已經日趨一致。

人臉識別

人臉識別技術自從引入到相機系統當中,就深受普通用戶喜愛。當相機系統發現人臉后,不管人臉是位于畫面的中央還是非中央區域,系統都會自動將焦點設定到人臉,完成自動對焦。它大大的提高了抓拍人物喜怒哀樂瞬間的成功率。這種技術也被引入到手機當中,實現方法和原理相同,但是手機有著更強悍的圖像處理能力,所以識別速度更快,由于手機鏡頭景深大的緣故,相機系統上基于人臉識別衍生出來的“左眼優先”、“右眼優先”、“眉間優先”等對焦模式,手機并不需要。基于人臉識別的對焦,在手機上體驗其實更容易做好。不過現在不少手機在人臉識別上也會出現問題,例如側臉不識別,戴墨鏡了不識別,沒有人臉的場景,突然冒出“人臉已識別”,幾個人合影時,也會出現不知道以誰為焦點的問題。

動體追蹤

顧名思義,動體追蹤指的是運動物體跟蹤對焦,它在傳統相機中主要用于飛鳥、運動等題材或場景的拍攝,當場景中出現運動物體時即鎖定焦點并跟蹤。這種對焦方式在手機上并不太普及。

三星的S8系、Note 8和iPhone 7/8/X系具有類似功能,當手戳熒幕后,對焦框會出現,對焦框內的物體會被鎖定焦點,這個時候重新構圖也不會脫焦。這算是動體追焦的一種衍生,手戳熒幕是為了鎖定對象,因為手機都是廣角鏡頭,它沒法像長焦鏡頭給快速移動物體以特寫,設定對焦點并跟蹤框內物體更符合手機的使用邏輯。

微距對焦

說起微距對焦,我們就想起了索尼,索尼的相機手機都一個毛病,微距對焦特費勁。

制造商=SONY;型號=G8142;焦距=4毫米;光圈=F2.0;測光模式=模式;感光度=ISO40;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=10/4000秒;場景類型=標準;日期=2017.07.10 15:43:31
制造商=SONY;型號=D6503;焦距=5毫米;光圈=F2.0;測光模式=其他;感光度=ISO64;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=10/40000秒;場景類型=風景;日期=2014.07.12 14:13:01

它很容易將焦點對到遠處的背景上,這因為它的對焦邏輯存在問題,微距對焦時還是遠處優先,這使得微距對焦失敗率大大提升,如果被攝對象無法完全覆蓋[預設的]對焦區域,那么焦點飛到云外是高概率的事件。這種情況,存在于大量機型當中,索尼只是做得最有代表性的而已。做得好的是iPhone、三星、Lumia等,這些機型拍微距會近處優先,省時省力很多很多。

制造商=SAMSUNG;型號=SM-N9500;焦距=4毫米;等效焦距=26毫米;光圈=F1.7;測光模式=中央平均;感光度=ISO50;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=1/1560秒;曝光程式=程式模式;場景類型=標準;日期=2017.10.03 14:01:46
制造商=APPLE;型號=IPHONE 8 PLUS;鏡頭=iPhone 8 Plus back dual camera 3.99mm f/1.8;焦距=4毫米;等效焦距=29毫米;光圈=F1.8;測光模式=單點;感光度=ISO20;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=1/1066秒;曝光程式=程式模式;場景類型=標準;日期=2017.09.28 13:12:38

沒有對比就沒有傷害。微距拍攝很常用,微距拍的順手,對對焦體驗的整體性提升有幫助。

黃金點位對焦

除了軸對稱或者中性對稱的構圖,大部分稍微講究一點的構圖,都會將被攝對象放置在黃金點位上,這樣的構圖看上去更自然順眼。

通常手機都會提供構圖輔助線,大部分是標準九宮格線,這是最常見的。少數機型還提供黃金比例的九宮格線以及黃金螺旋線。以最常見的標準九宮格線為例,其中宮占據1/9面積,四個頂點分別位于經緯線0.33和0.66的位置,黃金分割點是0.618。那么中宮邊線內側區域,就是黃金點位區域。拍人拍物拍蟲子拍花花草草,焦點位于黃金點位都會更為合適。

制造商=VIVO;型號=VIVO X20PLUS A;焦距=3毫米;等效焦距=5毫米;光圈=F1.8;測光模式=中央平均;感光度=ISO195;白平衡=自動;曝光時間=10/500秒;曝光程式=未知;場景類型=標準;日期=2017.11.28 13:48:32
制造商=HUAWEI;型號=ALP-AL00;焦距=4毫米;等效焦距=27毫米;光圈=F1.6;測光模式=模式;感光度=ISO50;白平衡=自動;對比度=標準;飽和度=標準;銳度=標準;曝光補償=0.0EV;曝光時間=163000/1000000000秒;曝光程式=程式模式;場景類型=標準;日期=2017.11.15 14:12:21

然而,大部分手機并沒有為這種構圖做對焦優化。這些手機的預設對焦點就是中央一個小小的點,只要合焦成功就完成操作。而更符合邏輯的對焦流程應該是,先去黃金點位區域搜尋適合對焦的對象,而不是中心點最優先。

基于AI的對焦

既然能人臉識別對焦,貓貓狗狗的臉的,汽車呢?人臉識別是基于圖像識別技術,那么貓貓狗狗花花草草都應該可以的,人臉識別可以定向優化,而更多更復雜的對象識別并對焦,需要借助AI。在這方面,手機更有優勢,手機在技術整合和圖像處理晶片方面有著明顯的優勢。現在有少數機型在做基于AI驅動的對焦優化,讓AI去判斷使用者的拍攝意圖,并調用符合意圖的對焦邏輯方案。

為什么要做對焦優化?

空有對焦速度就像徒有蠻力的壯漢,對焦對得快,也可能打空跑焦跑得快。你和閨蜜合影,結果對焦對到兩人之間的遠處,這種情況下,對焦再快又有何用。快并不等于效率高,而優化才能讓效率提升,大部分用戶不懂如何設定焦點,只會憑借直覺構圖直接按下快門,而對焦優化就是為了迎合用戶的使用邏輯,去判斷意圖去自動完成設定,保證各種場景下都想用戶之所想,才能提升整體的對焦體驗。

Soomal的手機攝像頭評分方案當中,對焦占有20%的權重,速度只是對焦性能中的一項。我們在各種手機的體驗報告當中,多次說起XX的對焦邏輯優化不夠,有讀者不理解,這篇文章算釋疑吧。在對焦速度難分勝負的時候,優化成為區分體驗好壞的關鍵因素。對焦速度快主要依賴硬體,而對焦優化則是軟硬體結合的事,甚至可以引入AI來完成,其實是相當體現實力的技術活。

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數毛的評測可以擴展到相機和鏡頭嗎?
發表于2018.03.02 12:36:15
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117.136.040.***
117.136.040.***
發表于2018.02.26 22:21:22
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123.173.008.***
123.173.008.***
發表于2018.02.24 16:00:28
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發表于2018.02.24 15:59:49
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223.152.031.***
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發表于2018.02.19 17:20:57
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180.137.110.***
180.137.110.***
發表于2018.02.19 15:04:55
27
03

此帖使用Win10提交
發表于2018.02.12 21:46:45
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03
夏老師的文章,已讀。祝數碼多的老師們身體健康,新年快樂。
發表于2018.02.12 10:59:04
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218.020.227.***
218.020.227.***
發表于2018.02.12 10:38:11
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03
蘋果手機的對焦好像稍微差點,會受到干擾,經常跑焦!
發表于2018.02.12 10:37:41
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014.118.054.***
014.118.054.***
發表于2018.02.10 20:26:04
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算法使得體驗勝過其他太多 結果就是照片好不好另說 但是掏出相機拍照的過程是最大的享受
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發表于2018.02.07 15:59:24
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發表于2018.02.07 13:16:18
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收藏了,好好學習!
此帖使用iPhone提交
發表于2018.02.07 12:23:00
17
117.136.097.***
117.136.097.***
發表于2018.02.07 12:14:39
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