在背景虚化这件事上，双摄手机真的能媲美相机吗？

2022-08-18 11:33:00
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提到背景虚化，大家应该都不陌生。在拍摄人像和产品时，通过浅景深来虚化背景以强化主体是一种非常常见的拍摄手法。

在拍摄设备和拍摄对象位置固定的情况下，实现浅景深的关键有三点：大光圈、长焦距、大底。以索尼刚刚发布的 FE100mm f/2.8 镜头为例，它拥有较长的焦距（100mm）以及 f/2.8 的大光圈，配合对应的 α7 系列全画幅机身（大底），就可以实现非常出色的背景虚化效果。

不过在智能手机中，受限于体积，是无法实现比较浅的景深的。

通常来说，智能手机的 CMOS 尺寸（俗称的「底」）一般在 1/3 英寸左右，即使是 Google Pixel、小米 5s 上使用的 IMX378 这块「超大底」也不过 1/2.3 英寸，和单反及无反相机中的 CMOS 尺寸相去甚远，差距大家可以参考下面这张图。

此外，由于手机的镜头模组对厚度的要求很苛刻（没有用户喜欢手机上突出很多的镜头），而焦距越长镜头会越厚，再加上多数时候用户希望自己的手机可以拍到更广的画面，而不是一个更「窄」但景深更浅的画面，因此智能手机中都会选择广角镜头（一般等效焦距在 28 mm左右）。

至于光圈，虽然手机的光圈看起来挺大，即使千元机也常常会配备 f/2.2 的大大光圈，旗舰手机会更大（比如 iPhone 7 的光圈为 f/1.8，三星 Galaxy S7 edge 为 f/1.7），但这是在 CMOS 很小且使用了广角镜头的情况下得到的，对背景虚化的帮助有限。

由于这些原因，虽然这些年来智能手机的拍照水准有了很大的提高，手机的对焦性能、连拍、多张合成甚至是光线良好时的成像品质已经可以媲美甚至优于部分相机，但想要获得出色的背景虚化，还得靠相机。

【手机真的就不能实现背景虚化效果吗？】

从背景虚化的原理上看，指望靠手机的相机硬件来搞定背景虚化显然是不现实了。既然如此，那能不能通过后期「PS」搞出来背景虚化效果呢？而双摄像头为这种「PS 背景虚化」提供了硬件支撑。

想要「PS」出背景虚化，首要问题是得把照片的主体部分（希望照片中清晰的部分）给「剥离」出来，然后再把背景通过后期处理「虚化」掉。

在传统的单摄像头中，由于相机只能收集到二维的平面信息，无法获取照片的景深信息。不过如果有了双摄像头，由于两颗镜头的位置不一样，即使把对焦点选在同一个位置的情况下，两个镜头拍出来的照片也会存在机位差，把这两张照片堆叠在一起，就可以获取照片的景深信息，「剥离」主体了。

【从 HTC M8 到 iPhone 7 Plus】

第一个试图用双摄来实现虚化效果的应该是 2014 年上半年 HTC One M8。

不过 HTC 把 M8 辅助摄像头主要的卖点放在了「先拍照后对焦」上，原理是通过辅助摄像头收集到的数据来在后期模拟不同对焦点的画面效果（类似 Lytro 光场相机）。加上 M8 的主摄像头的成像效果着实一般，HTC 的这套双摄系统打了个酱油就没动静了。

第一个把背景虚化拿出来当一个单独卖点的应该是荣耀 6 Plus。

和之前的双摄产品都采用「一大一小」两个主次分明的镜头不同，荣耀 6 Plus 使用了两颗 800 万像素的「平行镜头」，可以模拟出 f/0.95 —— f/16 的「超级大光圈」效果。不过受限于当时还不完善的算法以及有限的 ISP 性能，荣耀 6 Plus 的背景虚化拍出的照片可以说是漏洞百出，并且成像速度也很「捉急」。

在去年上半年发布的旗舰手机华为 P9 上，华为继续使用了双摄像头，不过有了更强的硬件性能作为支撑，加上软件算法上的改进，华为 P9 的背景虚化效果和拍照体验有了明显的进步。配合本身成像品质就不错的主摄像头，在拍摄主体轮廓较为简单和规则的情况下（花瓣、树叶这样轮廓不规则的物体还是会经常出现问题），华为 P9 的这套双摄虚化方案已经有了不错的可用性。

华为 P9 全网通 4GB+64GB版托帕蓝移动联通电信4G手机双卡双待

之后，2016 年 9 月，苹果发布了配备双摄像头的 iPhone 7 Plus，而 iPhone 7 Plus 双摄的一个重要功能就是通过「PS 背景虚化」实现的「人像模式」。

对于双摄和背景虚化功能来说，iPhone 7 Plus 是一款里程碑式的产品。如果说在 iPhone 7 Plus 之前，不少手机厂商对双摄以及背景虚化功能还是持观望态度的话，在 iPhone 7 Plus 发布之后，就必须得考虑什么时候在哪一款机型上用上双摄了。

在背景虚化这个功能上，iPhone 7 Plus选择了在焦距上做文章，iPhone 7 Plus 的主摄像头焦距为「正常」的 28mm，不过辅助摄像头的焦距达到了 56mm，有助于实现更出色的续航效果。

Apple iPhone 7 Plus (A1661) 128G 黑色移动联通电信4G手机

在可以背景虚化的「人像模式」下，这颗 56 mm 镜头会作为主镜头作为拍摄（另外一颗 28mm 镜头拍摄的画面会裁切成和这颗 56mm 镜头相同的画面，用于辅助获取景深）。

有了这种硬件层面的支撑，再加上苹果在拍照核心算法上长期的积累，从背景虚化这一点上，iPhone 7 Plus 的表现超越了目前市面上所有的机型。但由于主要使用的是 56mm 的那颗镜头，为了实现长焦距，这颗摄像头的 CMOS 尺寸更小（1/3.6 英寸），镜头的光圈也要更小（f/2.8），而且没有光学防抖，这些都让 56mm 镜头的成像素质有限，尤其不适合弱光下拍摄。