手机成像技术简谈（测光篇）

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——手机也能拍出亮度适中的好照片　　

照片拍好的第一步就是把焦对好，画面亮度也恰到好处，当然做特别的艺术创作偶尔可能会有例外。但即便是这两个基本步骤，也会由于客观因素的种种制约很难做到最佳，所以周围小伙伴所拍的照片，失焦、过曝或太暗的成片都不在少数。

虽然现代的数码相机和手机摄像头在拍照时基本都做到了完全傻瓜式，无需用户调整参数，任意按下快门就能照出还不算差的照片。但某些场景，例如逆光、夜晚等，往往不是成像设备靠内部算法和自动调节就能有令人满意的照片呈现的。当然这与设备本身的成像素质与性能有关，但实际与拍摄者也有很大的关系。

（手机摄像头模块外观）

这篇文章，我们就仅从“测光”的角度，从理论和实际两方面来谈谈如何人为掌控成像亮度，拍出更好的照片。鉴于大部分小伙伴扫街或出游都更爱用手机拍照，所以我们主要谈的是手机摄像头的“测光”系统和操控方式。

一、什么是测光与曝光

不管是何种成像设备，单反、微单、普通DC抑或手机，若要在成片阶段对最终所拍照片的亮度做控制，那么在用户按下快门之前，首先就要对用户所需拍摄的场景或事物进行测光。只有在测光之后，成像设备才能对所摄内容进行明暗调节。

（手机摄像头模块的构造，最右端为感光元件）

数码相机和手机摄像头内部都藏有一个被称作感光元件（或称图像传感器）的受光传感器。这颗感光元件在扮演的角色上就好比胶片相机时代的底片——感光元件可感知进入摄像头内部的光亮。摄像头正是通过感光元件对外界光的感知，得到最终的成像。

当代的数码相机和手机摄像头产品中，除了单反的测光系统偏复杂，其他大部分成像设备的测光工作也都是由这枚感光元件配合图像处理器完成的。也就是说，感光元件不仅担负最终的成像工作，而且也担负在成像之前对所摄画面的测光工作。

在此，我们可以对手机测光做个简单的定义：感光元件感知用户所需拍摄画面光量多少的过程，即是测光。

（不同手机在测光的倾向性上也有不同，有些偏保守，宁可欠曝也不过曝，有些偏激进，宁可过曝也不欠曝）

不过测光实际上只是让手机摄像头知道了外界进入内部感光元件的光有多少，进入感光元件的光过多或过少都是不行的，都会让最终成像的明暗度无法达到用户预期。如果抵达感光元件的光过量，就会让最终成像“曝光过度”（或称过曝）；抵达感光元件的光太少，则会让成像“曝光不足”（或称欠曝）。这里所谓的“曝光”，即是指感光元件暴露在光照下的这样一种状态。

成像设备在测光过后，需要完成的就是调节所拍画面的亮度，达到人眼的最佳观感。不管这种调节是用户手动操作还是经由图像处理器自动设置，其实质都是调整曝光参数的过程。需要特别指出的是，这种调节和照片后期的PS是不同的，因为PS是对数字图像既有信息的后期调整，而曝光参数的调整是基于所拍画面，在按下快门之前的前期调整。曝光参数的设置往往可以决定由于亮度关系导致的画面细节的去留，而PS显然是无法达成这一点的。

　　1.决定曝光的几个参数

我们上面已经谈到，测光后对所拍画面亮度做预调节，实质就是设置几项曝光参数。换句话说，这几项参数实际上就决定了成像的亮度。

大部分对手机拍照略有研究的用户就多多少少有机会与这些参数接触，它们分别是光圈值、ISO值和快门速度（或称曝光时间）。这3个变量的此消彼长，不仅可以决定最终的成像亮度，而且也是进行各种摄影创作的核心基础，不过这里我们主要谈这三者对亮度的影响。

（诺基亚N86是为数不多光圈值可变的手机产品，当然它也没有采用实体多叶光圈）

由于当代手机讲究轻薄性，而且不太可能在摄像头上耗费太高的成本，所以这3个变量中的光圈值在手机中实际是个固定的量。光圈值是由物理焦距和光圈大小决定的——大部分手机的物理焦距和光圈孔径大小都不可变（可实现光学变焦的N93i一类手机是例外）。所以我们用手机拍照时，无需考虑光圈值的影响。

（相机镜头通过光圈叶片的开合来改变光圈孔径，但手机摄像头没有这样的条件）

普通用户仅需了解的是，光圈值是用类似F/1.4，F/2，F/2.8，F/4，F/5.6这样的方式表述的。因为光圈值是焦距与光圈直径的比值，所以后面的这个数字越小，反而表示进入摄像头内部的光越多（注意：此数字越小，并不一定表示光圈就越大）。

因此，如果仅考虑光圈值这一参数，那么标称F/2.0的手机摄像头（如Lumia 920），一般在暗光环境下会比标称F/2.4光圈值的手机摄像头（如Xperia Z）更有优势，因为在快门速度不变的情况下，F/2.0的镜头通光量更多。

（小米发布会上，雷军对光圈的注解，不过景深可没有好坏之分哦）

有人会问，既然把镜头内部的光圈做大可以增加通光量，为什么手机这样暗光拍摄能力较弱的成像设备不考虑把光圈再做大一些呢。实际上，若考虑将光圈进一步做大，手机摄像头的镜头（即由镜片组成的镜组）制造工艺要求就会更高，用料与成本也更多，并且还会增加整个摄像头模块的体积。市面上虽然已经有不少标称F/2.0光圈的手机出现，但实际其镜片的光学素质远达不到优质标准。

另一方面，光圈大小不仅影响通光量，而且还影响着景深——很多媒体在评测时将能否呈现浅景深作为衡量手机摄像头成像素质的标准之一，这就是相当大的误解。不同深浅的景深有各自应用的拍摄场景，如拍摄需要同时将前后景都清晰表现的场景时，我们就需要范围较广的景深，此时就要求尽量小的光圈。此外，光圈确实能够影响景深，但并不能看作是景深的决定因素，景深还受其他因素的影响，如感光元件的尺寸。很多媒体在评测Lumia1020时将其出色的背景虚化效果归结在F/2.2光圈上，这显然是错误的。景深是另一个比较大的话题，这里不做过多展开。

（1）ISO值（感光度）

ISO值可以理解为描述摄像头内部感光元件感光能力的值。ISO值本身是不影响外界进入摄像头内部并最终抵达感光元件的通光量的，但当感光元件的ISO值提高时，其感光度也就更高，画面也会更亮，将ISO值降低则会让画面更暗。

（Xperia Z支持最高ISO值1600）

一般的手机摄像头与成像设备，都会标称一个ISO值区间，即感光元件可在这个ISO值的范围内做感光度的调整，达到调节最终成像亮度的目的。2年前的手机摄像头，ISO值还普遍限定在800乃至400以下，现如今像iPhone 5/Lumia 920这样的手机摄像头已经支持最高3200的ISO值，也就意味着它们可以令成像更亮。

但感光元件的感光度最高上限受到其本身性能的影响，例如目前大部分单反的感光元件ISO上限已达25600，这是手机摄像头望尘莫及的；而且，越高的ISO意味着画面更多的噪点，噪点多也就意味着画质损失严重，画面脏，观感差。

所以iPhone 5虽然能够将许多暗环境的画面拍得更亮，但它是纯粹靠提升ISO值来实现这一目的的，于是整个画面的噪点会显得非常多，几乎到了令人无法忍受的地步。事实上，虽然越来越多的手机摄像头开始支持最高ISO3200，但许多手机在ISO大于800时，画质就已经到了不可用的地步。仅有类似索尼RX1这样的高端数码相机，成像在ISO5000时才有一定的可用度，许多中低端单反在ISO超过2000时也基本已经失去了意义。

反之，ISO值越低，就越能保证画面的纯净度，成像看起来也会越干净。这是许多摄影师宁可用低ISO，也要保证画质不受影响的根本原因。

（Xperia Z拍摄，ISO1600，快门速度1/640秒）

（Xperia Z拍摄，ISO100，快门速度1/50秒）

（100%截图，ISO值为1600时的成像相比ISO100有明显的画质劣化）

除了iOS设备一类纯傻瓜式的成像设备之外，大部分Android、Windows Phone等设备在相机应用中通常都一定限度地支持用户进行ISO感光度设置。让用户自行在亮度和纯净度之间做抉择。

一般情况下，相机应用的自动模式都是由系统自动设定ISO值的。不过，相比另一个可对亮度做调节的变量：快门速度，ISO值的提高通常拥有最低的优先级，因为毕竟快门速度的升降不会直接影响画质，而ISO值的升高就意味着画质的严重劣化。

　　（2）快门速度

所谓的快门，可以理解为感光元件前方能够一开一合的幕帘，而这扇幕帘的开合速度就是指快门速度。用户在按下拍照应用中的拍照按钮后，系统就会根据预设的快门速度来控制这扇幕帘的开合。快门速度所控制的是感光元件的曝光时间，快门幕帘开启时，感光元件接收到来自外界的光，幕帘关闭时，感光元件曝光结束。

不难理解，快门速度也直接影响外界进入摄像头内部的光的多少。快门速度越快，也就是幕帘开合越快，那么抵达感光元件的光也就越少，反之快门速度越慢，则抵达感光元件的光越多，成像亮度也会相应更高。

这里为了便于理解，我们将快门单纯地理解成有幕帘开合的机械快门。但实际上，大部分便携式DC和手机摄像头的感光元件前方是没有这样开合的实体机械组件的，系统是通过控制感光元件的通电与断电来达到曝光时间的控制——这种快门被称作电子快门。有极少数手机，例如808PureView、Lumia 1020这样较注重成像质量的设备用到了镜前的实体机械快门（Lumia1020结合了机械与电子快门）。

（808PureView与Lumia1020都配备了镜间机械快门，不拍照和按下拍照按钮时快门会降下）

按此理解，要控制通光量，调节快门速度就可以了。虽然机械快门存在最高快门速度的极限，但快门速度的控制相较另外两个同样能控制成像亮度的参数ISO值和光圈值而言，是最经济和没有过高技术难度的一个值。比如，大部分手机拍照应用会将最低快门速度限定在1/17秒这个水平上，但实际上，这些手机也可轻易将快门速度再行降低到1秒（不考虑感光元件问题），这样就可以获得更多的通光量，暗光环境拍摄能力可直线上升。可是手机厂商却没有这么做，为什么？

快门速度如果降低到一定程度，比如在手机上降至1/17秒以下，那么手持拍摄的成功率也会随之大大降低。这是因为手持拍摄时，人手总无可避免地抖动位移，快门速度一旦降下来，例如降到哪怕1/10秒的程度，在快门幕帘开合的这0.1秒里，最终的成像都会因为可感知的手抖造成最终画面的抖动模糊。

应对这种问题，一是可以用外部稳定辅助，如三脚架让成像设备处在稳定不会有位移的环境中。另外，也可以在摄像头内部集成光学防抖系统，像Lumia 920/HTC One那样，可有效提升低速快门下的拍摄成功率。但这些都需要额外耗费资源对低快门的不稳定做弥补，甚至需要付出类似牺牲手机轻薄度这样的代价，况且我们用手机拍摄更不可能每天带着三脚架出门。

（低速快门可令画面产生运动模糊，而高速快门则能捕捉瞬间画面）

另一方面，就算有可靠的稳定系统做助力，设定1秒的快门速度，用于拍摄运动中的物体，哪怕被摄物体只是小幅度运动，那么最终的成像，被摄物体在画面中也会产生运动模糊。或许，有些摄影师在进行创作时偶尔需要这样的运动模糊，但大部分情况下，我们只是希望能拍到清晰、锐利的瞬间，而不希望对方的脚或手有个奇怪的拖影。可见快门速度的控制也存在很大的局限性。

低速快门与高速快门都有各自的应用领域，例如要呈现道路上车辆穿梭的运动感，那么就需要选择低速快门；如果需要拍摄水滴溅起的瞬间，就必须使用高速快门了。在决定这样的创作方式之后，画面的亮度就只能靠光圈值和ISO值的调整来权衡了。

（诺基亚专业拍摄应用，为用户提供了从1/16000秒~4秒的快门速度选择）

一般很少有手机的拍照应用会将快门速度的手动调节下放给用户。某些第三方拍照应用，如诺基亚专业拍照、ProShot等，能够提供快门速度调整。比如Lumia 1020就支持用户手动设定最慢4秒的快门速度——但这也并不意味着诺基亚Lumia 1020的光学防抖组件牛叉到可在4秒的快门速度下让用户手持拍摄，而是主张用户采用三脚架进行拍摄。

在光圈、快门速度和ISO值的收放都存在各自局限的情况下，如何对三者进行参数上的配合调节就成为曝光量控制的关键。三者的取舍与创作的场景也有很大关系，而我们暂且停留在知道他们都可对曝光量形成影响的层面上即可，毕竟手机摄像头的创作空间还是相当有限。

　　（3）有关曝光补偿

要将曝光补偿的概念解释清楚实际上并不简单，如果要用通俗的话来说，即是：在自动模式下，摄像头的整个测光与曝光参数设置过程是自动完成的，摄像头每次拍下一张照片都是使用它认为最合理的曝光参数进行的。但摄像头并没有智能到足以应付所有场景，我们会看到有很多照片仍然过暗或过亮，此时就需要我们人为地对其曝光标准做调整。

（Xperia Z提供±2档的曝光补偿设置）

例如我们在曝光补偿中设置-0.3，即表示告诉摄像头：你的测光与曝光参数设定过于激进，致使拍出来的照片都太亮，可以保守一点，让画面再暗一点。如果将曝光补偿固定在-0.3的位置上，那么摄像头就会始终以比平时稍暗的呈现方式安排ISO值和快门速度的匹配方式。

手机摄像头曝光补偿的实现，不管是让整个画面变亮还是变暗，也都是通过ISO值与快门速度的调整实现的。

如果我们以纯手动模式来控制每项参数，那么曝光补偿自然也就不存在太大意义（这里的曝光补偿需要和包围曝光补偿有所区分）。对于喜欢用自动模式（或者相机中的光圈优先、快门优先等半自动模式）拍照的用户，曝光补偿可比较快捷地控制画面亮度，人为干预应对各种特殊场景，令逆光、大面积纯色画面的拍摄也可有较为满意的效果。

（特别值得一说的是，在暗光环境下，比如夜拍，若由于成像设备本身的制约，在已经将ISO升至最高，并且快门速度最慢的情况下，如果即便如此也依然无法令画面亮度有所提升并到达人眼可接受的程度，则成像的硬件可提供的资源已达极限——此刻的曝光不足无法通过硬件手段弥补。唯有厂商进一步提升硬件用料或是研发新技术才能让此刻的成像达到令人满意的水平。）

　　二、感光元件的宽容度

1.亮部与暗部细节往往无法得兼

记得有人在黑Lumia 920夜拍能力时说，Lumia 920不过是通过让整个画面的亮处过曝，来强行获得整体画面亮度的提升，亮部细节是有严重丢失的，根本就不合理。这种提法本身就是个伪命题，因为其他没有采用光学防抖系统的智能手机，在普遍限定最低快门速度1/17秒的情况下，根本没有行之有效可提升暗光环境画面拍摄亮度的手段，就算他们想要“让整个画面的亮处过曝”也根本做不到。更重要的是，这一说法完全无视了感光元件是有宽容度极限的，在感光元件宽容度所不及的高反差场景下，暗部或亮部细节只能择其一。

宽容度更专业的说法是“动态范围”，意思是说画面最亮到最暗处的范围。而感光元件的宽容度，则表示该感光元件能够在一个画面（一次快门）中呈现的最亮处到最暗处的极限范围区间。

（上Lumia920，下Lumia900，样张能够明显看出920与900感光元件的宽容度差异）

美国著名摄影师兼导演Jon Fauer曾在夸赞柯达Vision2胶片的时候大赞其宽容度表现出色，并强调了宽容度的重要性。在日系相机大行其道的今天，因为日本厂商极少将宽容度作为卖点进行宣传，加上许多媒体在评测手机摄像头时根本不会提“宽容度”这一概念，导致人们并不关注感光元件的宽容度表现。实际上宽容度也是一款感光元件是否出色的重要指标。

这里，我们通过Lumia900和Lumia 920同一场景同一时间的样张来说明问题。Lumia 920是笔者所接触的手机产品中，感光元件宽容度相当出色的一款设备，单论宽容度基本达到了iPhone 5s的水平。而Lumia900显然在感光元件用料上差得比较远，宽容度相较Lumia920有较大差距。不难发现，Lumia920呈现出无论是明处还是暗处的细节都比Lumia900多出许多，Lumia900丢失了更多的细节，就因为其感光元件所能在同一画面呈现的最亮与最暗部分的区间范围更小，也就是宽容度更小。

上面的样张是比较典型的高反差场景。所谓的高反差场景是指，该场景的最亮处与最暗处，在亮度值上差得比较远。成像设备在应对这种场景时通常都会显得比较吃力，主要就是因为感光元件的宽容度不够。如果将亮部细节完整呈现出来，那么暗部细节就会有很大损失；而如果将暗部细节完整呈现出来，那么亮部细节又会有很大损失。

其实我们人眼也有宽容度，不过人眼的宽容度即便与现在市面上最先进的感光元件相比，都还要优秀得多。如果人眼等效100dB的宽容度水平，那么目前高级单反就约仅有84dB的理论动态范围（14bit色深输出）。所以人眼在应对即便是大逆光场景时，观察世界仍然游刃有余，暗部与亮部细节都能看清楚，可感光元件就没有这样的本领了。不过人眼也并非万能，我们开车时，若对方会车启用远光灯，迎面开来，人眼就会出现短时视盲，因为此时，人眼的宽容度也已经不足以再看清暗部细节。

（牺牲亮部或暗部细节，有时也可以拍出具有美感的照片）

这也从很大层面反映出，目前的成像设备还完全没有到理想的程度。于是类似逆光这样的环境，人们就只能有所取舍，要么呈现亮部细节，要么呈现暗部细节，无法令两者得兼。不过也因为感光元件在宽容度上这样的限制，令摄影师能够创作出类似夕阳下仅把前景轮廓勾勒出剪影的图景——这即是放弃暗部细节的灵活拍摄方式。

　　2.弥补感光元件宽容度不足的后期手段

虽然在硬件工艺和手段上，成像设备的宽容度远不能满足人们的需求，但万能的人类仍发明了一些后期的软件手法来弥补这方面的不足，其中行之有效，并且广为人知的解决方案之一就是HDR。

HDR的英文全拼为High-Dynamic Range，译为中文即是高动态范围。HDR在手机行业被熟知应当是2010年，iPhone 4在拍照应用中对这项技术的采用。直到现在，iPhone拍照应用的可自定义选项都不多，HDR功能的开启和关闭就是这其中为数不多的项目之一。

（HDR的实质就是多次曝光后的照片合成）

开启HDR后拍摄的照片，其画面动态范围会比不开启HDR功能的画面动态范围高不少。但这种技术并不是通过提升感光元件的宽容度来获得更好的明暗部细节兼顾的。静态HDR照片拍摄的实现原理也相当简单：在用户选择启用HDR功能后，当用户按下拍照按键，系统会在短时间内连续开合快门两次，即进行相隔时间很短的两次曝光，也就是拍摄两张照片。其中一张照片以呈现暗部细节为主，另一张则以呈现亮部细节为主，最后处理器通过后期算法将两张照片合成一张，最后得到的这张照片也就可以兼顾亮部和暗部细节了。

因此，在拍摄高反差场景时，例如逆光下，通常用户都可以尝试开启HDR功能，以期获得不错的拍摄效果，避免前景一片死黑，或是后景的严重过曝。

（Xperia Z支持HDR功能，在开启HDR后，成像动态范围能够获得显著提升）

不过HDR并非万能灵药，本身也存在一些无法解决的问题。首先，开启HDR后所拍的照片虽然在明暗部细节的兼顾方面做得更好，但相比关闭HDR功能的照片，其噪点会更多，画面纯净度更差，这与后期合成算法有较大关系；其次，HDR需要通过拍摄两张甚至多张照片进行照片的合成，也就意味着每张照片拍摄的时间总有间隔，无论这其间的间隔时间有多短，但凡遇上拍摄处于高速运动中的对象，由于每张照片捕捉到的画面其实都有差异，所以最终合成的照片上就会出现奇怪的鬼影。

最后，使用过HDR功能的用户也不难发现，开启HDR后拍摄照片，那么拍摄速度就会明显变慢，这是因为摄像头不仅需要多次曝光，而且后期还需要耗费处理器资源进行照片合成，拍摄速度自然比普通模式慢半拍。

　　三、手机摄像头的不同测光方式

某些强调拍摄自由度的手机拍照应用中会为用户提供测光方式的选择，这在手机中并不算多见，即便是如诺基亚这样有专攻手机成像的厂商，也没有在自家的Lumia手机中提供测光模式的选择（当然可能和Windows Phone的限制也有关系）。不过我们依然可以谈一谈不同手机间测光方式的差异。

　　1.平均测光

对于初级用户而言，有一类具有普遍适用性的测光方式叫做“平均测光”（或称“全局测光”）。Windows Phone 8设备在GDR2固件更新之前，普遍都只支持平均测光。在这种测光方式下，图像处理器会将摄像头捕捉到的整个画面分成若干个区块，对微单一类的设备而言，其区块划分有时可细致到成百上千个。随后图像处理器对这些划分出来的区块进行分别测光，目标是尽量让每一个区块都能有合理的亮度显示，不会过暗也不会过亮，并且将所有区块测光得到的数据做整理计算，通过算法综合得到最终的曝光参数。

（不懂测光的同学，一般使用平均测光会更靠谱）

这种测光方式的优点在于，对整个画面做全局测光，得到能兼顾画面每个角落亮度的曝光值，最终成像的亮度也会比较平均，不会出现大面积过曝或欠曝的情况。但缺点也十分明确，一是感光元件的宽容度有限，平均测光应对普通场景自然没有问题，但如果是高反差场景，图像处理器在通过这种折中的测光方式测光后，即便知道明暗部细节无法兼顾，也只能安排一个偏于中庸的曝光值，这样往往令需要提高亮度的地方不够亮；二是图像处理器不够智能，例如如果它侦测到整个画面中出现了较大面积的白色区域，如雪地场景，就会认为画面有过曝倾向，通过调整曝光参数来降低整个画面的亮度，这样也会令更多暗部细节有缺失，且整个画面过暗。

可见平均测光欠缺灵活性。唯有与曝光补偿配合使用，才能发挥其最大功效。

　　2.点触测光

除了平均测光之外，比较常见的测光方式还有“中心测光”和“点测光”。这两者都是令图像处理器仅对画面中心一个小范围的位置进行测光，而不管除此范围之外的其他区域的曝光情况。这两者的区别主要在于，“中心测光”的测光区域比“点测光”更大，也就是说点测光拥有着更大的精度。此外，还有“中心重点测光”这样的测光方式，这是指整个画面仍然会进行平均测光，但更偏重画面中心区域，重在令画面中心区域的曝光量更准确。

（Lumia920在更新WP8 GDR2后也开始支持点触测光）

由中心测光，我们也可引出在手机拍照应用中比较常见的“点触测光”方式。当代智能手机拍照应用一般都会提供“点触对焦”功能，即让用户在画面上点选焦点。iPhone的拍照界面上就提供较为典型的点触对焦操作方式，其上有一个对焦框，手指在画面中点击不同位置都能改变这个对焦框的位置，实现焦点的转移。由于本篇主要讲的是测光，所以不对对焦做深入探讨。

然而实际上，有心的用户会发现，改变这个方框的位置，整个画面的亮度也会随之发生或明或暗的变化。这是因为这个方框也担任着“重点测光”选择的职责。当我们用手指点选取景画面中的一个点时，系统会认为用户需要以这个点周围的小范围区域为测光重点——即最终曝光参数的设定目标是要首先保证用户选择的这个区域有较为准确的亮度。

（两张照片均采用Lumia900拍摄，差异仅在于选择的测光重点不同，高反差场景下，明暗细节仅可择其一）

前面我们花了较大的篇幅说感光元件存在宽容度极限，于是我们会发现，支持点触测光的成像设备，如果我们在取景画面上点选某个较暗的区域为测光重点时，通常整个画面都会亮起来，并且画面的其他区域甚至还可能出现过曝。这是因为，在点选该区域时，系统认为需要最大程度保证这个位置的曝光量，要求此位置的亮度达到足够明亮，于是强行提升整个画面的亮度，致使周围原本已经很亮的区域加亮后过曝，即亮部细节已无暇兼顾。

而点选取景画面很亮的位置为测光重点，整个画面的亮度都会降低，甚至某些区域出现了曝光不足，其原因和上面所述的大致相同。

这种点触测光方式提供了比较自由的画面曝光量调节方案，市面上许多手机都已经开始采用这类测光方式，如iPhone、Lumia 920/1020（WP8 GDR2固件更新后）、Lumia 900等。但其缺点和平均测光的优点恰好相对，比如像Lumia 900这样感光元件宽容度本来就比较差的设备，在很多场景下，点触测光都可能出现画面大面积的过曝或欠曝。但在感光元件技术开发尚不完善的今天，这也是没有办法的事情，尤其是在遭遇逆光人像拍摄这样的场景时，为了保证前景人像的亮度，唯有让背景大面积过曝才不至于让人的脸部一片漆黑。点触测光对于逆光拍摄的优势也正在于此，点选画面中所要重点呈现的前景，系统也会不惜令背景过曝来实现对前景亮度的保证。

（vivo Xplay的拍照应用，支持焦点和重点测光区域分开选择）

这里尤其值得一提的是，像Lumia 920、iPhone这类支持在取景画面中点选焦点和测光重点的设定，经常被称作测光与对焦的联动，即点击一个位置，既实现对该位置的对焦，也实现对该位置的重点测光。但这种测光与对焦的联动实际也存在着很大的局限性，比如用户可能希望焦点和测光重点区域处在画面的不同位置之上。所以国内有类似vivo Xplay这样的设备出现，在拍照应用中就支持用户分别点选焦点和测光重点区域，分离了焦点与测光点，只不过这或许会令那些仅依赖自动模式拍照，不懂对焦测光为何物的用户感到费解。

　　3.点触测光与曝光补偿的关系

现在市面上实际仍有不少旗舰智能手机的拍照应用不支持点触测光，比如Galaxy S4、Xperia Z1等。这些设备在手机领域，都属于成像素质方面的佼佼者。许多用户为这些产品不支持点触测光感到惋惜，其实这是完全没有必要的，因为点触测光的实质即是曝光补偿。

用户进行点触测光时，图像处理器通过重新设定曝光参数（包括我们前面提到的ISO值、快门速度）来改变画面亮度，达到重点保证用户所选画面区域曝光量的目的；而用户在增减曝光补偿时，图像处理器也是经过曝光参数的重新设定来改变画面亮度，两者的实现方式相同。只不过点触测光需要系统更为智能化地对用户点选的区域做测光分析，曝光补偿则是系统完全根据用户的正负补偿级别来提升和拉低画面亮度。

比如Xperia Z就不支持点触测光，所以我们在画面上无论怎么点选对焦框的位置，也不会改变画面的整体亮度。按照Xperia Z的几种测光逻辑，要拍摄逆光等高反差场景，显然完全采用普通自动模式是没戏的，因为这只会导致前景曝光不足，一片漆黑。这个时候，我们想，要是Xperia Z支持点触测光该有多好，因为我们此时只要点选前景，系统就会智能地提升画面亮度，就算牺牲背景的亮部细节，至少前景的亮度有了保证。

然而我们转换思维，如果此时改变设置项中的曝光补偿参数，实际也可达到一样的效果，只不过在曝光补偿中究竟要+0.3还是+1.0，就需要用户根据经验来判断了，或者一个个都试一试，看看怎么增减最合适。于是，Xperia Z一样可以应对这类逆光场景。

　　四、感光元件技术将继续发展

（有机CMOS感光元件在宽容度方面会相较传统硅光电二极管CMOS有显著提升）

（近两年比较主流的背照式与堆栈式感光元件技术为感光元件的感光性能提升不少）

如今手机摄像头的成像素质越来越好，甚至已经赶超了前两年的便携式卡片机。近些年来，索尼比较著名的背照式、堆栈式感光元件技术就相当有效地提升了感光元件的感光性能；今年6月份，松下与富士宣布联合研发有机CMOS感光元件技术，尤其在感光元件的宽容度表现上下功夫。这些都足以见得成像技术仍在进一步的飞速发展中。

虽然现在，我们仍在谈论着测光时用户需要注意和调整的选项，以期获得更佳的拍照效果，这是因为当前的拍照应用仍显得不够智能，不过未来我们有理由相信，傻瓜式拍照方式终将成为大部分非专业用户的选择。iPhone从推出至今就在系统中相当大胆地去除了大部分可拍照设置选项，但其成像素质仍然非常稳定可靠，这就是傻瓜式拍照的典型代表，也是未来智能手机成像的发展方向。

转载于:https://www.cnblogs.com/jukan/p/7168803.html

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[饭谈-鸡血篇]先有技术?还是先有职级? 20/100 保存草稿发布文章 qq_22795513 未选择任何文件 new (偶尔给自己打点鸡血,其实还是有益的哦~) 先有技术?还是先有职级? 这句话 ...
陆教授浅谈：5G毫米波手机天线技术的发展现状和未来的应用场景
近日,香港城大电子工程学系讲座教授陆贵文教授荣获英国皇家工程院院士荣衔,以表彰他在推动天线研究的卓越贡献.他研发的天线由L形探针馈电微带天线.磁电耦极天线,以至5G毫米波手机天线等技术,均在天线领域影 ...
.NET简谈网络系统大局观
我们都知道软件发展经历了很长一段路程,在软件刚刚起步的时候,有一批世界顶尖的科学家用自己整个的人生为我们创造了今天美好的信息世界,我印象最深的是我看过一本书,书名是<优雅人生>是专门介绍一 ...
.NET简谈组件程序设计之(手动同步)
在上一篇文章".NET简谈组件程序设计之(上下文与同步域) "中,我们学习了关于一些上下文和同步域的概念,可以利用这两个技术来进行自动同步. 今天我们主要学习怎么手动来执行同步,能 ...
.NET简谈组件程序设计之(上下文与同步域)
我们继续学习.NET多线程技术,这篇文章的内容可能有点复杂.在打破常理之后,换一种新的思考模型最为头疼.这篇文章里面会涉及到一些不太常见的概念,比如:上下文.同步域等等.我也是最近才接触这些关于组件编 ...

手机成像技术简谈（测光篇）

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