早年诺基亚华丽的机械快门 为什么现在没人再用
十天前我为大家带来了一篇有关提升手机拍照宽容度的科普文章,虽然手机镜头的宽容度依旧无法与专业相机相比,但通过一些前期和后期的手法我们仍然可以得到亮度相对均衡的照片。评论中有一些朋友希望今后我能再出一些有关拍摄技巧的文章,这也是我未来着重努力的方向,也希望大家能继续支持。
假设手机都用上机械快门
其实在上篇文章发布之后我也在考虑,目前智能手机的摄影功能还有哪些比较明显的短板。后来终于被我发现了除了宽容度之外的另一个点——快门。为什么绝大多数智能手机在拍照的时候没有像单反那样明显的机械式“咔嚓”声?原因就是它们搭载的是电子式快门而并非机械式快门。那么,如果把智能手机的电子快门都更换成机械快门,会有什么效果呢?这是我们今天要聊的话题。
要解释这个问题,我们先来看看什么叫快门——虽然这个词我们几乎天天都接触。准确地说,快门是一种用于控制感光元件或胶片曝光时间的机械装置。通常而言分为机械快门和电子快门两大类。
机械式快门单元
先看机械快门,它一般利用机械弹簧或电磁手段控制快门卷帘的合闭来控制曝光时间。为了保护相机里的感光元件,机械快门卷帘平时处在关闭状态。拍摄时,设定好快门速度后(自动档无需设定),只要按下相机的快门按钮,一部分快门卷帘会先行落下,相机会在快门开启和闭合的时间里,让光线通过镜头照射到感光元件上令其获得曝光。随后卷帘的剩余部分再落下,重新挡住感光元件,完成一次曝光过程。
相机取景状态的光路是这么走的
机械快门在专业相机上使用非常广泛,比如人们经常使用的单反相机。在取景时,外界光线先透过镜头,再穿过快门,被快门后面的反光板反射到上方的五棱镜/五面镜再到取景器,所以你能看到实时的画面。而在拍摄时的瞬间,相机的反光镜升起,光线透过镜头再穿过你设定的时间内开启的快门直接抵达感光元件上。这时候取景器的光路正好被升起的反光镜挡住了,所以在拍摄的一瞬间你从取景器是看不到画面的。
那么,机械快门在手机上使用的状况如何呢?如果你经历过十年前的诺基亚时代,当时诺基亚N系列里面的少数旗舰机使用了机械快门,比如诺基亚N86、N8、1020等等。我在网上找到了一段诺基亚EOS(1020的原型机)的摄像头测试视频,里面可以轻易看到机械快门的工作状态。
而除了机械快门外,另一种快门现在被普遍使用,它就是电子快门(也可以理解为电子断流快门)。它通过利用感光元件不通电不工作的原理,精确控制断电时间控制曝光时间。由于电子快门直接通过电信号控制感光元件曝光,然后再通过不断的通电和断电来控制曝光时间,所以它并不需要机械快门的快门卷帘。你现在就可以拿出手头的手机,在拍照的时候盯着摄像头,你会发现没有像前面诺基亚1020那样的卷帘下落,不知不觉间照片就已经拍了。
那么电子快门的优势体现在哪?
因为没有机械式的快门卷帘,电子快门理论上的快门速度比机械快门要高得多。单反相机能上1/8000秒至少也是个中端机型,智能手机拍出个1/16000秒的照片也不是不可能。另外,电子快门不存在像机械快门那样硬性的使用寿命。当然并不是说电子快门不会坏,而是机型快门确实有一个真实的使用次数限制,买过单反的人都知道,快门可用次数和单反本身的定位息息相关。
而且电子快门的成本比机械快门低,体积也要小不少。现在智能手机的竞争这么激烈,成本因素是每个厂商不得不考量的,加上纤薄化已经是大势所趋,放进机械快门手机的厚度就不好控制,这跟现在手机很少用大面积的感光元件是一个道理。
但有利就有弊,考虑了成本和设计而选择的电子快门也存在弊端。使用电子快门的手机在实时取景的过程当中感光元件是持续工作的。曝光结束后,感光元件上的电子信号难以及时被清零,有可能导致感光元件的电荷过度饱和,这直接的后果就是最终输出的照片可能有比较多的噪点。
诺基亚1020就使用了机械快门
那么既然电子快门可能对画质有影响,那如果把市面的手机都用上机械快门呢?现在看并不现实。首先成本方面厂商就受不了了,你可以想一想早年搭载了机械快门的诺基亚手机都是什么定位。再有就是厚度,诺基亚N系列不说了,诺基亚1020背面那个著名的“奥利奥”你应该有印象吧…
其次,机械快门除了有寿命和速度限制之外,还有个很严重的问题——震动。前面提到了机械快门工作时快门卷帘会有真实的物理运动,这就导致了声音和轻微的震动。虽然单反在拍照时明显的咔嚓声绝大部分是反光板翻动的声音,但事实上快门本身也是有声音的。另外就是震动,单反本身体积大,轻微的震动不会影响人们的拍摄,但在手机上这种震动会被放大,拍虚的可能性也就大大增加了。
诚如佳能5D Mark Ⅳ这样的旗舰单反快门也有使用寿命(图片来源佳能中国)
再者,虽然电子快门对输出画质可能有点影响,但这个通过其它方面是可以补偿的。比如使用稍微大一些的感光元件,或者是最近一两年流行的彩色+黑白双摄,这都是对画质有所补偿的方案。所以对画质的影响在四五年前比较明显,随着技术的发展,这种影响也正在变得越来越小。
因此,虽然机械快门曾经在诺基亚这样的手机身上塑造过辉煌,但现在它确实有些跟不上时代的发展了,就如同曾经也辉煌过的氙气闪光灯那样。文章到这就要结束了,如果你对手机摄影方面有什么想了解的,欢迎在下面的留言区发表看法,我会挑选大家关心的问题在未来一一解答。如果不嫌弃的话,求为这篇文章点个赞,不胜感激。
六年前诺基亚这台「奥利奥」,曾触及了手机拍照的极限
极客博物馆 vol.48:Lumia 1020 从内到外依然具有明显的诺基亚风格,这部相机一样的手机在登场后傲视群雄,但或许时运不济,它没能让诺基亚迎来自己的转折。
有那么一些已经老去的产品,它们也许早已淡出人们的视线,但每每想到却令我们充满回忆。作为极客之选怀旧栏目,《极客博物馆》希望找到这些曾经带给我们惊喜和感动的产品,带你重拾它们迷人的特质。
没有哪个时代像今天这样,把手机和相机如此紧密地联系在一起,也没有哪一年像今年这样,会让手机厂商为了摄像头排列组合而伤透脑筋。
当浴霸、麻将镜头组合出尽风头之后,手机厂商开始把相机模组用一个圆形框起来,vivo NEX 3、华为 Mate 30 系列以及一加 7T 不约而同都尝试这样的「奥利奥」设计。但假如我们将目光回望到 6 年前,你会惊讶的发现,因为 Lumia 1020 的存在,今天的故事早已有了开端。
把手机做成相机
无论六年前还是现在,只要拿起 Lumia 1020,所有人的目光一定都会锁定在背后这颗硕大的圆形镜头上,像是一台相机,也像「奥利奥」,但它背后其实站着诺基亚塞班时代的绝唱 —— 诺基亚 808 PureView。
图自诺基亚官方
2012 年发布的诺基亚 808 PureView 是一款特别的产品,生于塞班末期,却靠一颗 1/1.2 英寸 4100 万像素摄像头,硬是成为当年 MWC 大会上最闪亮的明星,但当时诺基亚并没有采用圆形设计,体验也不够完善,直到一年之后的 Lumia 1020。
同样的 4100 万像素镜头,到了 2013 年,Lumia 1020 却比自己的前辈「瘦身」不少,尽管依然突兀,但日常使用不成问题,这颗后置 1/1.5 英寸,4100 万像素的蔡司认证镜头采用了第二代 O.I.S. 光学防抖,还配备了氙气闪光灯 + LED 补光灯组合。如此强大的硬件设计,带来了数码 3 倍无损变焦和长达 4 秒的长曝光,这在当时也只有诺基亚能够做到,难怪自信的芬兰人将其内部代号称为 Nokia EOS。
除了相机硬件独特,恰到好处的 Lumia 设计语言也为它增色不少,作为被微软收购前最后一款 Lumia 手机,Lumia 1020 和 Lumia 920 风格神似,依旧是聚碳酸酯材料,依旧明亮的颜色(不过从亮面改成了类肤手感),依旧精妙的弧面玻璃过度,这些都让它活力十足,也冲掉了镜头视觉上的厚重感,在玻璃、金属材质开始火热的 2013 年,这台机器的设计依旧出色,手感也相当顺滑。
不过在屏幕材质上,Lumia 1020 却一改 Lumia 920 的 LCD,转而采用三星 AMOLED 屏幕,虽然 4.5 英寸 + 1280*768 分辨率配置在当时并不低,但不同于如今我们已经习惯的 AMOLED 屏幕,当年这块屏幕亮度低、饱和度高、颜色不准确,虽然日常使用问题不大,却也带来了不少争议。
即便如此,Lumia 1020 从内到外依然具有明显的诺基亚风格,它将诺基亚 808PureView 的相机技术和 Lumia 经典外观融合在了一起,让这部相机一样的手机在登场后傲视群雄,但或许时运不济,它没能让诺基亚迎来自己的转折。
令人遗憾的偏科生
「超采样技术」方案,是 Lumia 1020 在相机上尝试的新技术,在 4100 万超高解析力的相机基础上,这台手机将 7 个像素压缩成为一个超级像素,如此一来,当你用 4100 万像素镜头拍摄一张照片时,系统将会通过像素合并成为一张 500 万像素照片进行输出,使照片看起来更加清晰细腻,表现力更好。
不难看出,在手机光学变焦的路不太好走的情况下,诺基亚尝试用这种方式走出新的方向。而在这条路上,诺基亚的确非常认真,一个细节是,当你日常拍照时,相机镜头盖会打开,当你退出时镜头盖自动关闭,当时影像部门负责人 Sami Niemi 曾提到这样做的目的是为了保护相机镜头。而为了提升拍照体验,官方甚至为用户准备了一个可以变身相机的 Camera Grip 手机壳,这些即便放在今天看还是很酷。
不仅如此,Lumia 1020 还采用了在今天看来都十分强大的氙气闪光灯 + LED 补光灯组合,前者能够提供更亮更柔和的光线,后者则弥补了氙气闪光灯无法常亮的问题,因此在暗光环境下,Lumia 1020 比起当年的 iPhone 5S 和三星 Galaxy S4 都要强大太多,这也是这台手机吸引不少人的又一大原因。
有了硬件加持,Lumia 1020 还有一个当时其它手机很少有的诺基亚专业拍摄功能,开启之后,允许用户对于相机曝光、快门速度、白平衡、焦距等参数自行调整,这一切都增加了相机的可玩性,也让它得以赶上甚至超过数码卡片机,成为很多拍照爱好者的选择,能够忠实还原景色的拍照也成为其独特之处。
尽管如此,Lumia 1020 相机部分依然不是尽善尽美,白平衡漂移、夜间色彩不够还原、相机启动较慢等问题渐渐成为它在使用上的槽点,这些问题也多少和 Windows Phone 系统本身有关,由于微软在移动平台行动缓慢,相比安卓和 iOS 平台生态不够完善,使得硬件部分十分强大的 Lumia 1020 空有好身手,也没有更好的方式发挥自身强大的硬件拍照能力。
另一方面,诺基亚在 Lumia 1020 设计本身的缺陷在今天看来也让人遗憾,用上了当时最好的相机,本可以最大程度还原眼前的美景,却因为 AMOLED 屏幕颜色不准确的掣肘,无形中增加了手机修改编辑图片的难度,再加上 WP 系统与强大的相机部分软硬件结合不够充分,使得手机拍照并不迅速,整体表现也时好时坏,考虑到当时它的价格购买 iPhone 5S 也绰绰有余,这些表现都令人遗憾。
时代依然延续
不知道是命运的捉弄还是纯属巧合,在塞班时代和 WP 时代,诺基亚两次凭借其相机技术走到行业极致,却两次因为系统拖累而反馈不佳。无论是 Nokia 808 PureView 还是 Lumia 1020,这两款理念超前的手机都无法挽狂澜于既倒,也让这个偏科生始终无法成长,并最终倒在自己的短板上。
但回顾 Lumia 1020,这台机器却依然让人温暖,不仅因为它在 iPhone 还是 800 万像素的时代就尝试了手机拍照的极限,更因为它融合了塞班时代的最强相机技术和 WP 时代的最佳设计语言,即便在今天看来,它依旧那么独特。
六年时间过去,当越来越多的手机厂商在意相机表现,在意高像素高解析力带来的画面优势时,我们不该忘记这位曾经的开拓者,Lumia 1020,正是它让故事走上了这条轨道,而这,或许才是让诺粉们依然骄傲的原因吧。
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