尼康儿童相机 DxO展示过去5年智能手机相机取得的进步(3)

智能化的软硬件协作

的进一步智能化是这些改进的主要推手。我们测试的第一台没有任何自动检测HDR场景、场景分析或人脸检测等智能功能，导致实景评测时的曝光失败。诺基亚808的传感器尺寸极大，拥有非常好的动态范围，但其拍摄结果却不如可以自动触发多帧HDR功能的iPhone 5s。自从三星Galaxy S6推出后，这项技术也成为了三星手机上的标准功能。

在过去几年间，制造商已经进一步完善HDR模式和场景分析，从而改善了逆光人像或高对比度场景等难处理的拍摄场景的表现。另外，在极弱光线条件下为了隐藏噪点，极为常见的处理手法是使照片曝光不足，因此信噪比的提升更进一步提升了极弱光线下的曝光表现。也就是说，诺基亚 808的大尺寸传感器原本很有可能可以在低光下表现得更好，但是诺基亚工程师只是简单地移植了之前用于较小图像传感器的曝光策略。如果他们当初能够对诺基亚808进行更好的调校，其表现也许会更好，这是一个典型的手机调校的反面例子。

让我们看看上面图表中的数字如何对应于真实世界的拍摄结果。下面是在1勒克斯的极低光下拍摄的样本照片。正如您所看到的，尽管诺基亚808搭载了比其他手机更大的图像传感器，其捕捉光线的能力也更好，但它的曝光效果却非常黑暗。如上所述，这样的结果很大程度上是由于诺基亚未对图像处理策略进行优化调校。iPhone 5s能够拍出更明亮但仍明显曝光不足的照片，其部分原因是为了控制图像噪点，另一原因则在于苹果的图像处理理念：苹果为了保有场景的气氛，宁愿使黑暗场景的曝光略微不足。三星Galaxy S7是这一比较中最新的手机，由于它具有比诺基亚和iPhone 5s更好的调校和降噪处理，因此能够实现更明亮、更可用的曝光效果。

目前的华为Mate 10 Pro和谷歌Pixel 2等旗舰机型得益于更好的降噪处理，因此其曝光效果明显比老款智能手机要来得好。再一次，由于苹果的调校策略，iPhone X在低光下的曝光比其他竞争机型要稍微暗一些。

您可以在下面看到在真实世界中拍摄的高对比度场景的样本照片。早在2010年，智能手机就出现了自动HDR功能，但早期版本的性能并不是很好。当时iPhone 5s已经配备了HDR，因此我们可以在下面的样本照片看到蓝天，但天空的色彩仍然比较偏青色而非蓝色，而且最亮的高光位区域仍然出现了一些剪贴纹理。在更新的iPhone机型的拍摄结果中，我们可以清楚地看到这一技术是如何发展且日臻完善的：iPhone 7 Plus能够完美地保留天空的色彩，而且iPhone 8 Plus也使阴影变亮了些，以便在非常黑暗的前景区域中还原出一些细节。

我们可以在下面一系列逆光人像中观察到类似的进展。iPhone 5s没有任何人脸检测功能，因此它根据背景的亮度来曝光，使人像照片里的拍摄对象变得非常暗。7 Plus显然对拍摄对象捕获了更到位的细节，但却使较明亮的背景显得曝光过度了。在这次比较中，iPhone 8 Plus是其中最新的设备，它配备了最精进的HDR和人脸检测功能，因此可以实现最均衡的曝光效果，其人像照片中的拍摄对象和背景的细节表现都非常到位。

视频防抖：各个组件和功能的协作

视频防抖功能需要动员多个智能手机组件和功能的无缝协作方能获得最佳效果。在较旧的手机（如诺基亚808或三星Galaxy S5）上，该功能完全借助于图像处理算法，且仅用于抵消手持拍摄时产生的晃动，其算法会分析图像内容以检测运动，但是风险是可能会锁定运动主体，而不会保持对场景中静态元素的对焦。

苹果是第一个通过集成陀螺仪数据来增强该功能的制造商。使陀螺仪和图像传感器数据同步是一项极具挑战性的技术，但是苹果公司可以完全控制其手机上的所有硬件和软件元件，实现软硬件协作。反观三星的老款手机虽然也搭载了陀螺仪，但由于安卓操作系统的限制，这些手机无法以有效的方式将陀螺仪应用于视频防抖上。目前所有的高端手机都使用陀螺仪数据来实现视频防抖的功能。

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