"鬼影"?紫斑? 手機拍照常見異象如何發生

文章來源:中關村在線 編輯:商城眾網 發表時間:2021年01月04日 0

雖然手機的拍照性能越來越強,但因為相機光學構造上先天的限制,大家在拍照時還是會經歷一些畫面異常。最為人熟知的就是iPhone“標志性”的“鬼影”了。

  當然除了“鬼影”,也會有其它畫面異常發生。本文就會為大家介紹一下常見的手機攝影畫面異常,以及避免或緩解它們的方法。

01 雜光(包括“鬼影”)

  我們日常所說的“鬼影”、眩光等畫面異常,都可以被統稱為“雜光”。

  談論雜光前我們得了解一下相機的成像原理。人眼看見一個物體,就是看到它發出(反射)的光線,相機也一樣。拍攝對象發出的光線通過穿過鏡頭打在相機傳感器上,傳感器再將光線轉為電信號,然后再記錄在手機存儲之中,我們就能得到照片。

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  在這個過程中,相機會記錄下多余的光線,也就是“雜光”。這些雜光的產生原因是,部分光線在鏡片、光圈葉片和傳感器上發生了多余的反射和折射。

  從最終成像中的畫面類型來看,雜光可以被分為兩大類,第一類就是在畫面中出現“不存在”的圖像,也就是大家常說的“鬼影”。

  當出現強(相對)光光源時,畫面內就非常容易出現“鬼影”,比如夜晚拍攝遍布路燈的夜景;在室內拍攝燈光照復雜場景時;或者是在白天室外強烈的太陽光下拍攝時?!肮碛啊钡耐ǔ1憩F形式是發白、發紅、發紫或發綠的圓點,比如下面這兩張圖:

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  紅圈內是“鬼影”

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  紅圈內是“鬼影”

  面對形狀特殊的光源時,“鬼影”就不僅是圓點形狀了,還可能直接和光源的形狀一樣,類似于海市蜃樓的效果。比如下面這兩張圖:

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  “鬼影”

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  路燈旁邊出現了“鬼影”

  雜光的第二種是眩光,當畫面內強光源,或畫面外的強光照射進畫面時,整個畫面對比度大幅降低,畫面通透感變弱,甚至直接出現非常明顯的光源眩光。

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  眩光讓畫面對比度大幅下降

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  夜晚的眩光,注意畫面左側

  那么如何避免這些問題呢? “鬼影”和炫光有一個共性,那就是通常在光線條件復雜、極端的情況下出現。所以大家可以采取的第一個措施就是白天盡量避免逆光拍照,晚上盡量不讓景色內出現不需要的光源。比如拍一座大樓,就盡量找一個路燈不會入境的角度。

  除了拍攝方法,設備本身也是雜光產生的主要原因之一。理論上來講,相機鏡頭組結構越復雜,雜光越多。因為結構復雜意味著內部的多余反射和折射會變多。對于手機來說,貼鏡頭保護膜和外掛鏡頭就是增加相機“鏡頭組”結構復雜性的設備。而且幾乎所有鏡頭保護膜的光學性能都和手機相機鏡頭差了十萬八千里,會給整個相機拖后腿。所以不推薦各位使用鏡頭保護膜。

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  鏡頭保護膜(圖源:網絡)

  然后是最常見的一種情況:鏡頭上出現了指紋或者污漬,甚至劃痕。這些都會明顯加強雜光的作用,尤其能讓眩光更加明顯。如果有時候拍出的照片很奇怪,擦擦鏡頭沒準就好了。

  最后一點是鏡頭進灰,如果手機相機的密封性不過關,就有可能進灰。進灰之后相機內部的雜光遇到灰塵后,會產生更多的反射和折射,加重了“鬼影”和眩光。

  另外,就算手機相機本身沒進灰,外掛鏡頭進灰了,也是一個效果。而且外掛鏡頭更容易進灰,所以盡量不使用外掛鏡頭也是個避免雜光的辦法。

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  外掛鏡頭(圖源:網絡)

  此外,手機本身的相機硬件配置在抗雜光時也會有幫助。比如有些高端手機會在鏡頭上鍍一層高質量鍍膜。好的鍍膜可以提高鏡頭光學性能,增強鏡頭透射率,減少鏡頭內部多余的反射和折射。

  反之,有些手機相機鏡頭性能本身就很差,在以下這種并不極端的場景中會拍出強烈的眩光。這時大家就可以考慮換個手機了。

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  眩光的極端示例

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  眩光的極端示例

02 像場彎曲(照片邊緣模糊)

  除了“鬼影”和眩光,另一種常見的現象就是“像場彎曲”了。像場彎曲出現的原因是鏡片和傳感器不完全“平行”。鏡片是曲面的,透過鏡片光線的成像就是一個“曲面”成像。如果接收光線的相機傳感器有著同樣的曲率,那么畫面就能完全“吻合”,就不會產生像場彎曲。但現實中的手機傳感器都是平面的,所以在接收透過曲面鏡片的光后,就會出現同一平面內最終成像一部分模糊,一部分清晰的狀況。

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  像場彎曲(圖源:網絡)

  像場彎曲分好多種,不同種類畫面內模糊的位置不一樣。在手機上常見的是中心清晰、邊緣模糊,比如以下這些:

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  紅圈內明顯模糊

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  紅圈內放大后

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  紅圈內明顯模糊

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  紅圈內放大后

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  紅圈內明顯模糊

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  紅圈內放大后

  從照片可以看出,像場彎曲通常出現在近距離拍攝時。對好焦后,即使沒有明顯的景深關系,同一平面內的畫面也有明顯的模糊問題。

  此外,現代手機通常喜歡用大光圈鏡頭。但是大光圈有一個弊端,那就是會加重像場彎曲。這也是為什么最近幾年相機規格越高的手機,越容易出現這種現象。當然大光圈帶來的好處要更多,所以這里也不能怪手機廠商。

  像場彎曲是相機鏡片和傳感器先天物理構造決定的,無法完全避免,也無法用后期圖像處理消除。所以我們能做的只能是緩解這種現象。

  拍攝對象離的越近,像場彎曲越嚴重,所以大家在拍攝美食等對象時,可以向后移一下手機。有時幾厘米的距離能夠帶來很大的改觀。如果嫌拍攝對象在畫面里太小,可以裁一下圖片,讓對象既充滿畫面,又減輕像場彎曲。當然這種操作對相機的照片分辨率和解析力有一定要求。所以現在的大底傳感器和進階的解析算法還是很有用的。

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  手機相機傳感器(圖源:網絡)

  另一種減輕像場彎曲的方式和剪裁圖片有著異曲同工之處,也就是直接用長焦鏡頭,在足夠遠的距離拍攝。這樣拍攝對象就可以全面地、清晰地呈現在畫面之中了。當然這種操作也對相機硬件有一定要求。首先手機得有光學變焦能力,也就是擁有長焦鏡頭。其次長焦鏡頭的傳感器還不能比主攝傳感器差太多,否則畫質就會有損失(相比主攝)。

03 需要用戶和手機廠商共同努力

  專業攝影中畫面異常的種類非常豐富,好在手機和專業相機不同,功能并沒有那么復雜,所以面對的問題也少了許多,但解決起來依然沒有那么容易。面對“鬼影”、眩光和像場彎曲,用戶們需要做的是在拍攝前確保手機鏡頭沒有異常,并在拍攝時選好場景和距離。在這些問題上,手機廠商也有需要努力的地方,比如用更好的鏡片和鏡片鍍膜、給副攝也裝備強大的傳感器,或是在相機軟件內加入更多的智能拍攝提示等。

  總之,用戶提高拍照技巧,廠商研究更強的相機,不光是為了拍出更漂亮的照片,還是解決攝影異象的關鍵。



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