最近我在抽屉里翻出来一台尘封已久的 iPhone 5s,它刚刚在 20 年才从我手中退役,一眨眼它就快发布十年了。在用它的时候我其实对手机了解很少,也不懂摄影,就只是拿来刷网页。于是趁着这个由头,重头开始了解一下 iPhone 的一些变化。首先想写的是 iPhone 相机的一些内容,暂时先写单摄时代的 13 款机型。照例先给出我全文的脉络,供各位参考。

太不巧整理,截自我的 Notion 页面

iPhone + iPhone OS 1 / iPhone 3G + iPhone OS 2

2007 年 1 月 9 日,乔布斯在初代 iPhone 的发布会上只用了一句话介绍其搭载的相机

看后面,最显眼的就是内置的 2 百万像素摄像头。

iPhone 发布会

 

关于相机方面大量的篇幅其实是在介绍照片软件,搭配 3.5 寸的可触摸屏幕,可以向左滑动或向右滑动查看照片,捏合放大缩小,横置手机的同时照片也跟着变换方向等。

第三个我想要展示给大家看的手机功能是照片。你知道的,我之前说过,在iPhone里内置有一台二百万像素的相机,我们也有着最酷的照片管理软件,它在移动设备中是最好的。但是我认为它在所有的平台中也都堪称最棒。这是我们的照片,我正在进入照片库,这就是照片库,在这里我可以用我的手指来滑动浏览照片,相当酷。让我们看看相册,我要选择意大利,让我们从第一张开始,我可以通过滑动手机来浏览这些照片。我可以翻看照片库,大家看这是一张风景照片,现在我调转了我的手机方向,然后它就变成了这个样子,酷吗?怎么样?当我在看这张风景照片的时候我也可以滑动它。怎么样?是不是看上去还不错?我还可以把一些照片放大,我能用我的手指来对它进行缩放。我可以让手指分开来让图片变大,酷不酷?我还能移动照片,怎么样,酷吗?还可以把照片设置为手机壁纸,这样就能设置成为壁纸。当我回到主页,然后锁屏,当我解锁之后,我设置的手机壁纸也就出现在眼前了。无论什么时候我要打电话,我都能看到这张手机壁纸。

iPhone 使用说明书

 

初代 iPhone 搭载的是一个后置的固定焦点的等效 37mm 视角、F2.8 光圈、两百万像素的定焦镜头。与今天我们所使用的手机相机不同,它既不能变焦、也不具备对焦功能,曝光也是全自动的,无法修改曝光补偿,是一个非常原始的相机。此时的 iPhone 系统版本是 iPhone OS 1,它甚至还没改名为 iOS。

App 介绍 —— iPhone 使用说明书

 

打开相机 App,整个屏幕只有两个按键,一个是底部的拍照键,另一个是左侧的打开相机胶卷键,而且它还不具备缩略图功能,我们在今天的相机界面是能看到上一张图片的缩略图的。除了点击拍照和打开相机胶卷,我们无法在相机 App 里做其他任何操作。

iPhone 拍照界面

 

待到 2008 年 6 月 9 日,第二代 iPhone —— iPhone 3G 发布,随着 iPhone OS 2 的推出,iPhone 相机更新了增加地理信息的功能。除此之外没有任何变化,甚至发布会上都没有提到相机。iPhone 3G 的官网页面介绍里,相机还是和照片一起介绍的,几乎都是有关分享照片的内容。

iPhone 3G 官网介绍

 

iPhone 3GS + iPhone OS 3

2009 年 6 月 19 日发布的 iPhone 3GS 迎来了相机上的进步,发布会上菲尔·席勒介绍 3GS 的相机具有以下特性:

  • 一个全新的三百万像素自动对焦摄像头
  • 自动对焦、轻点对焦
  • 改进了低光照条件下的灵敏度
  • 而且自动对焦还带来了一项相当棒的功能——自动微距
  • 480P30FPS(VGA)视频录制
iPhone 3GS 官网介绍

 

最引人注目的当然是自动对焦功能的加入,之前两代 iPhone 使用固定焦点(无穷远/超焦距)获得极深景深的方式虽然可以让大部分拍摄距离内的画面都处于景深范围,但这样成像所获得的清晰度是不如精准对焦的。

随着自动对焦加入的两项功能一个是轻点对焦、一个是苹果所谓的自动微距。轻点对焦顾名思义,点击屏幕的位置会作为对焦区域。值得注意的是,测光并不会随着对焦点而改变,今天我们使用的手机相机在轻点对焦下一般会基于对焦点测光,一般称为“点测联动”,但在 3GS 上还不具备此功能,测光仍然是基于全局范围。

而所谓自动微距,更准确的是说解锁了镜头的最近对焦距离。不同的光学透镜组具有不同的最近对焦距离,如果试图对焦的物体处于镜头的最近对焦距离内则无法对焦(例如一个镜头的最近对焦距离是 10cm,则距它 10cm 内的物体是无法对焦上的)。前两代 iPhone 使用固定焦点,无论是无穷远还是超焦距,都要比最近对焦距离远,所以前两代 iPhone 是无法对焦较近距离的物体。发布会上声称它可以用微距拍摄最多 10 厘米以内的东西。

视频录制功能也首次出现在 iPhone 上,虽然还仅仅是 VGA 画质,而且仅能自动对焦,不支持拍照下的轻点对焦,但终归是开启了 iPhone 的摄像之路。比照片编辑功能来得早的是视频编辑功能(3GS 的照片无法在原生相册里编辑),不过暂时只支持修剪头尾。

视频修剪 —— iPhone 3GS 使用说明书

 

由于新功能新硬件的加入,基于 iPhone OS 3 的相机 App 也有了变化,屏幕可以触屏对焦,成功对焦后对焦框显示蓝色(现在的是黄色),底部也多了照片/视频切换的开关,以及相机胶卷可以显示上一张照片的缩略图里。

iPhone 3GS 拍照界面 —— iPhone 3GS 使用说明书

 

iPhone 4 + iOS 4

2010 年 6 月 7 日发布的 iPhone 4 在 3GS 的基础上再次提升了相机的性能

  • 500 万像素背照式传感器
  • 5 倍数码变焦(仅拍照)
  • 内置 LED 闪光灯
  • 720P30FPS 视频录制(支持轻点对焦)
  • 点测联动
  • 首次加入前置摄像头(30 万像素,VGA)
  • HDRI(2010 年 9 月 8 日发布的 iOS 4.1 更新)
iPhone 4 官网介绍

 

其中背照式传感器是划时代的更新(之后的堆栈式传感器也属于背照式),当时的中国官网将其翻译为机背照度传感器,其拥有比当时仍广泛的使用的前照式传感器更高的灵敏度、感光率等特性,对于手机相机上使用的小型传感器而言是极大的突破。另外还加入了一颗 LED 闪光灯,也可以用作手电筒或视频拍摄时的常亮灯。(关于硬件上的具体分析会在单独的文章中描写)

首次加入的前置摄像头主要是为了实现 FaceTime 通话功能(当然我们国内只能用来自拍),所以只是一颗 VGA(30万像素)的摄像头,固定焦点(不支持自动对焦)。

视频画质升级到了 720P,每秒 30 帧,不容易注意的一点是在 iPhone 上,720P 是没有过 60 帧的选项的,后来直接就升级到 120 帧了。

拍摄视频时也支持轻点对焦了,并且在拍照/拍摄上都实现了点测联动功能(对焦点同时也是测光点)。在 iPhone 4 的拍照对焦介绍中,可以很明显地看到,随着对焦点改为后景的白色建筑,原本过曝的建筑表面恢复了细节,整张照片的亮度相比对焦在前景的花朵上有所下降。

iPhone 4 拍照对焦 —— iPhone 4 使用说明书

 

并且现在拍照支持数码变焦了,不过不是我们今天使用的双指捏合放大缩小,而是类似今天使用的另一种滚轮式的缩放,只是它是滑块的形式。使用的方法是轻按屏幕,然后拖移屏幕底部的滑块来放大或缩小(主相机,仅在相机模式下)。

iPhone 4 刚发布的时候,系统是基于 iOS 4,而在 2010 年 9 月 8 日发布的 iOS 4.1 上加入了一项新功能 —— HDR 拍照。

由于现实世界的动态范围(明暗对比)非常宽广,远远超过相机所能记录的范围,相机只能记录现实世界动态范围的一小部分,超过的部分则是一片死黑或死白,测光的作用即在于确定对应的曝光数值将某一部分动态范围记录下来。所以在一个明暗对比强烈的画面中针对较暗的物体测光,那么高光的部分极易过曝,针对高光部分测光,则暗部极易欠曝,针对中间调测光,虽然能尽可能保留中间调的细节,但如果画面的明暗差距太大,那么仍然无法保留高光与暗部细节。所以一个可取的方法就是分别针对高光、中间调、暗部测光并拍照,然后将三张照片取不同的部分合成成一张,就获得了一张看似动态范围很广的照片。这在相机上一般称之为包围曝光。

单次曝光无法应对的宽广动态范围场景

 

我们看 iPhone 4 官网上介绍 HDR 拍照使用的示例图,很明显能注意到没有打开 HDR 时,天空和路面过曝了,开启 HDR 后,天空和路面还有建筑的细节都恢复了,而且人脸也被提亮了。iPhone 4 的说明书上这样介绍 HDR 拍照,“在 iPhone 4 上,您可以打开 HDR 以拍摄 HDR(高动态范围)照片。HDR 会将三种不同的曝光的最出色部分混合成单张照片。为了获得最佳效果,iPhone 和主体应该是静止不动的。”因为是连拍三张合成,如果画面变化的话那么合成会容易出现伪像。HDR 合成的效果好不好和算法有很大的关系,不同厂商采用的策略不同,最终的成像效果也各有千秋。

iPhone 4 HDR 拍照示例

 

基于 iOS 4 的 iPhone 4 的相机 App 也新增了几个控件来控制新功能的使用。

iPhone 4 拍照界面 —— iPhone 4 使用说明书

 

iPhone 4S + iOS 5

2011 年 10 月 4 日发布的 iPhone 4S 是 iPhone 相机的一次大进步,大概是从这一代开始,iPhone 跻身了手机拍照的第一梯队。

  • 全新 800 万像素背照式传感器
  • 5 镜式镜头、蓝宝石玻璃保护、F2.4 光圈(前 4 代都是 F2.8)
  • 混合型红外线滤镜
  • 内建图像信号处理器
  • 人脸检测、构图辅助、锁定曝光/对焦、锁屏启动、音量键拍照、捏合缩放
  • 首次加入图片编辑功能
  • 1080P30FPS、电子防抖
iPhone 4S 官网介绍

 

硬件上的更新就很可观,连续四年提高了像素量,并首次采用索尼的背照式传感器,对于索尼移动图像传感器而言也具有划时代的意义。镜头也获得了较大的升级,有了更大的光圈,表面覆盖蓝宝石玻璃防刮擦,并且是较早使用 5 镜式镜头的机型之一。与我们现在熟悉的 iPhone 在相机上的进步缓慢不同,早期的 iPhone 在相机上的进步是走在前列的。

至于这个混合型红外线滤镜,是应用在传感器上的一种用于过滤红外波段的滤镜。红外线所在的电磁波频段对于我们人眼而言是不可见的,我们对于这个现实世界的视觉成像是不包含红外波段的颜色的,但是相机的传感器是可以捕获红外线的,额外的红外波段会造成图片颜色失真。所以传感器上会使用红外截止滤光片来过滤红外波段,以获得更准确的成像颜色。

自然界有很多我们视觉成像无法感知的电磁波 —— 维基百科
iPhone 4S 发布会

 

4S 上的 A5 芯片内配有一枚苹果自己设计的图像信号处理器(ISP),基于这颗全新的 ISP,4S 实现了诸多功能,例如人脸检测、更低的快门延迟,苹果称之为零快门延迟,更高的色彩准确度,更佳的白平衡效果和更大的动态范围。

同时连续三年提高了视频画质,现在来到了 1080P30FPS,并且具备电子防抖,足见新的 ISP 的强大。

基于 iOS 5,为照片拍摄加入了很多提升易用性的功能。例如屏幕锁定时,可以连按两次主屏幕按钮,然后轻按相机键来快速地打开“相机”。

锁屏启动相机 —— iPhone 4S 使用说明书

 

加入了构图辅助线,改变了原本的滑块缩放机制,改为了现在使用的通过双指捏合进行缩放。

可以使用音量增大键作为快门释放按钮拍摄照片(也可以使用耳机遥控音量增大键),还可用于开始/停止视频录制。

新增了曝光/对焦锁定功能,按住屏幕直到矩形跳动,“AE/AF 锁”会出现在屏幕上,而且焦点和曝光会保持锁定,直到再次轻按屏幕。(还没有改变曝光的功能)

相机 App 的主要变化就是原本的 HDR 开关键变成了 Options 键,因为要在里面控制 HDR 开关和构图辅助开关。

iPhone 4S 拍照界面 —— iPhone 4S 使用说明书

 

iOS 5 也首次加入了照片编辑的功能,当然还很简陋,可以旋转、增强、消除红眼以及裁剪。执行增强操作可以改进照片的整体暗度或亮度、颜色饱和度及其他质量方面。

照片编辑 —— iPhone 4S 使用说明书

 

iPhone 5 + iOS 6

2012 年 9 月 12 日发布的 iPhone 5,其厚度大幅下降至 7.6mm,重量仅为 112g(迄今为止最轻的 iPhone,与 5s 并列)。为了不让镜头凸出机身后背,5 的摄像头体积相比 4S 减小了 25%。在更小的体积下主要是基于内建于 A6 芯片内的新一代 ISP 而做出性能上的提升。

  • 全景模式
  • 增速 40% 的照片拍摄,更好的弱光性能(ISO 上限达到 3200),以及提升的降噪效果
  • 蓝宝石玻璃保护
  • 视频拍摄支持人脸检测、摄像的同时拍照,更先进的防抖功能
  • 前摄像素升级到 120 万,720P30FPS,支持人脸检测、摄像的同时拍照
  • 新的锁屏启用相机手势
  • 100%sRGB 屏幕
iPhone 5 官网介绍

 

经历了连续三年的相机升级,iPhone 5 上相机的变化基本都是基于新一代的 ISP,属于一次例行升级。新的全景模式基于 iOS 6,更新 iOS 6 的 4S 也可以拥有全景模式。

相机 App 的一个变化就是原本的白色界面变成了黑色。现在若要在 iPhone 锁定时快速打开“相机”,改为向上滑动相机按键。

iPhone 5 拍照界面 —— iPhone 5 使用说明书
锁屏启动相机 —— iPhone 5 使用说明书

 

另外需要额外说的一点并不是相机功能的改进,而是与屏幕相关。我们所身处的自然界有无数种颜色(对应我们人眼对可见光的视觉响应),但是相机所能记录的颜色与屏幕所能显示的颜色是有限的,并且不同的相机传感器对不同波长的光的响应是不同的,在数字照片时代,建立了诸多有关数字颜色的标准,其中一个为相机所采纳的便是 sRGB。从第一代 iPhone 到 iPhone 5,其所拍摄的 jpeg 格式的照片都是基于 sRGB 色彩空间,也就是说不论几代 iPhone 间的传感器对光的敏感度函数如何变化,它们最终生成的都是一张 sRGB 图像,其所包含的颜色是不会超出 sRGB 色域的(即使传感器记录了更宽广的颜色范围,也会进行色调映射)。

照片的颜色格式是统一的,但归根结底数字照片是要在屏幕上显示才能看到的,但并非所有屏幕都能准确显示标准色域的颜色。iPhone 5 之前的 iPhone 屏幕,在 displayMate 的测试中,仅能覆盖约 60% 左右 sRGB 的色域,也就是说它们的屏幕无法完整显示所有 sRGB 内的颜色,只能显示一部分。换一种说法就是屏幕的颜色寡淡,因为更纯更饱和的颜色显示不出来,所以在一块不准确的屏幕上看照片,并不能准确看到一张照片真正的样子。当然除了色域覆盖外,亮度、色偏、Gamma 等也是一块屏幕显示是否准确的因素,这里先跳过,有机会再展开说。

Adobe 色彩管理示意图

 

言归正传,iPhone 5 的屏幕覆盖了约 100% sRGB 色域,意味着我们在 iPhone 5 上看到的照片是更准确的,将这张照片放到另外一台标准的屏幕上,二者的观感应该是非常接近的。准确的颜色表现直到今天仍然是 iPhone 在影像领域的一个优势,而这始于 iPhone 5 上的 100%sRGB 屏幕。

sRGB 色彩空间 —— 维基百科

 

iPhone 5s/5c + iOS 7

2013 年 9 月 10 日发布的 5s 搭载了智能手机上首颗 64 位处理器 A7,更是首次使用了索尼的堆栈式传感器,以及重新设计系统 UI 的 iOS 7,相机 App 界面也重新设计,基本就是今天我们熟悉的样子了。而 5c 沿用的是 5 上的相机硬件和 A6 处理器,所以除了相机 App 的革新外基本没有新增加的功能。

  • 更大的堆栈式传感器,更大的像素尺寸,更大的 F2.2 光圈
  • 基于 A7 芯片的新一代 ISP,带来了 10 张每秒的连拍模式、多帧合成防抖、720P120FPS 慢动作视频、支持动态自动曝光的 2800 万像素全景拍摄
  • iOS 7 全新的相机 App,正方形比例、8 款照片滤镜
  • 视频拍摄时的实时变焦,最高 3 倍数码变焦
  • 由两枚 LED 闪光灯组成的智能 True Tone 闪光灯
  • 更大像素的前置摄像头
  • iOS 7.1 更新了自动 HDR 功能
iPhone 5s 官网介绍

 

iOS 7 放弃了前几代沿用的应用图标,改变后的相机 App 图标是一台相机的样子,之前是一个镜头的样子。不过这个图标和我们今天所用的还有点区别,相机机身上还有两条横线,要在几年后才去除,变得更简约。

iOS 7 相机 App 官网介绍

 

新一代全新设计的拍照界面和我们今天在 iPhone 上使用的布局很接近,日后新增的功能也只是在其中多了个别图标与选项。一个区别是,最开始的时候滤镜是在底部,切换前后镜头在顶部,而今天这两个是反过来的。

iPhone 5s 拍照界面 —— iPhone 5s 使用说明书

 

诸如连拍、慢动作、正方形比例、滤镜,今天用手机拍照的人都很熟悉了,这里值得着重讲的是苹果所谓的自动图像防抖功能。菲尔·席勒在发布会上这样介绍它:

还有另外一个,前所未有的自动图像稳定器。我们都曾遇到类似的情况,在室内光线不是很充足,而拍摄对象却在移动,由于拍照所需的曝光时间长,因此会出现抖动,这项功能恰好能防止出现这种情况。而使用 iPhone 5s,在相同情况下却能拍出更好的照片,是怎么做到的?相机一次快门会拍摄多张照片,并以相同的曝光度进行合成,且保留曝光时间最短质量最好的部分,这些都是实时完成的。

官网的介绍是

运动模糊和手部抖动时有发生,于是你经常要删掉本可以很精彩的照片。自动图像防抖动功能可帮助避免这种情况。其工作方法是以很短的曝光时间拍摄 4 张照片。然后,这些照片的最佳部分被组合成一张图像,最大限度减少噪点以及物体运动和手部抖动带来的影响。

从这个介绍中我们可以得知,5s 上的自动图像防抖实际上是应用多帧合成实现的。例如在弱光环境下,相机测光后得到的曝光数值是 1/20s 快门速度,在这么慢的快门下很容易因为抖动而使得照片变模糊。那 5s 就将单次 1/20s 曝光拆分成 4 张连续的更短时间的曝光,例如 4 张 1/80s 的曝光(实际应用中应该都是长短帧,每张曝光时间不一样,我所举例的数值其实与实际相差甚远),然后对齐以相同曝光值合成成单张。为什么要对齐?因为你实际拍摄中的抖动还是存在的,所以 4 张照片间的画面是会有所不同的,所以要做对齐。而且多帧合成不仅可以用来做防抖,还可以用来降噪。这和摄影后期的堆栈操作概念是一致的,因为噪点的分布有随机性,两张照片间的噪点不会完全一致,ISP 就可以比较不同照片间的差异来区分哪些是噪点予以降噪。当然如果降噪效果处理得不好,那么就会将画面细节误判为噪点,降噪的时候把细节一起抹掉,画面的精细度就会下降。

实际使用中观察 5s 弱光下拍照的图片 Exif 信息,显示 5s 的最低快门速度是 1/15s,当然由于多帧合成防抖的引入,这个快门速度实际上已经不能反映实际的拍摄快门了,因为相机已经把 1/15s 拆分成 4 个阶段的拍摄然后合成。

iPhone 5s 自动图像防抖官网介绍

 

iPhone 6/6 Plus + iOS 8

2014 年 9 月 9 日发布的 iPhone 6/6 Plus 是苹果第一次推出不同尺寸的同代手机,两者在拍摄方面几乎一致,区别在于 6 Plus 的主摄像头增加了光学图像防抖(OIS),这是苹果首次在镜头上加入光学防抖功能(5s 已经具有多帧合成防抖)。这也是 iPhone 摄像头第一次凸出机背。

  • 相位对焦(Focus Pixels)
  • 光学图像防抖(OIS)
  • 曝光控制、拍摄计时器
  • 1080P60FPS、720P240FPS、延时视频(1080P30FPS)、视频连续自动对焦、影院级视频防抖功能
  • 4300 万像素全景
  • 前置摄像头获得了大升级,F2.2 光圈,连拍模式、延时摄影、计时模式、曝光控制,以及苹果所谓的 HDR 拍照/视频
iPhone 6 官网介绍

 

片上相位对焦的加入是本次升级的重点,苹果又给它取了一个独有的名字 “Focus Pixels”,直译就是对焦像素。在相位对焦之前,智能手机普遍使用的是反差对焦的方式,遍历整个画面的反差来寻找合焦点,由于事先并不知道画面中的反差关系,形象地说是一种蒙眼式对焦,必须在画面中来回寻找才能确定合焦点,反映在操作中就是对焦时镜组会来回浮动,难以一次迅速对焦(反差对焦的效果和对焦算法密切相关,松下相机上使用的反差对焦就十分迅速)。相位对焦是通过感知成像光线的相位差,迅速确定镜组的浮动方向来达到迅速对焦。(更详细的说明可能以后会放在专门的篇幅)

 

6/6+ 上实现片上相位对焦的方式是选择传感器中的邻近绿色通道的像素组成一组相位对焦像素,分别遮住左右半边,使它们捕获的成像光线形成相位差,通过分析相位差驱动镜组来实现相位对焦,这种方式一般称之为掩蔽式相位对焦(Masked PDAF)。

 

掩蔽式相位对焦并不会提升图片画质,相反,由于用作掩蔽式相位对焦的像素并不能参与成像,如果有太多的像素作为掩蔽式相位对焦像素,反而会对画质造成负面影响。所以掩蔽式相位对焦不适合做得太密集,苹果的方案是将绿色通道的像素作为相位对焦像素,因为在传统的 RGGB 拜耳滤镜阵列图像传感器中,绿色通道的像素量是红/蓝通道像素的两倍,所以相对来说更为富裕。

拜尔式排列的色彩滤色镜,排列在图像传感器的像素阵列上方 —— 维基百科

 

具备了相位对焦功能后,6/6+ 的对焦性能得到了巨大的提升,尤其是在视频拍摄上,基于相位对焦可以实现视频拍摄中的连续自动对焦。不过当轻点对焦时,不论是拍照还是录像,就会切换到反差对焦。当然现在的智能手机普遍都是使用混合对焦系统,也就是结合相位对焦、反差对焦、以及可能有的激光雷达等测距辅助来在不同场景下实现对焦功能。

另一个硬件上的亮点是 6+ 上的光学防抖。两年前发布的诺基亚 Lumia 920 就首次在智能手机上搭载了光学防抖组件,两年后 iPhone 也加入了这一功能。苹果介绍 6+ 的光学防抖是协同 A8 芯片、陀螺仪和 M8 运动协处理器,测量动态数据并进行精确的镜头移动,以补救弱光条件下手部抖动带来的影响。然后再加上长、短曝光影像的融合,进一步减轻拍摄主体晃动的问题。也就是说 6+ 使用的并不仅仅是单纯的光学防抖,而是光学防抖与 5s 上已经出现的多帧合成防抖相结合,由此 6+ 的最低快门来到了 1/4s,比上一代 5s 多了两档安全快门。不过 6+ 的光学防抖只在拍照时起作用,在拍视频的时候光学防抖是不启用的。

iPhone 6 发布会光学防抖演示

 

视频功能的升级比拍照来得丰富,得益于更强大的 ISP 和更高速的传感器,已经可以实现 720P240FPS 的慢动作,最高 10 倍的慢动作回放。

新加入延时视频功能,iOS 8 应用的延时摄影功能采用了一种被称为「动态选择间隔」功能,任何长度的延时摄影都会被缩减至 20-40 秒,无论你是拍摄了 10 分钟或 2 小时的延时摄影。这意味着,少于 10 分钟的延时摄影会以每秒钟 2 帧的频率拍摄,最后以 15 倍速渲染,10 分钟的拍摄时间会生成一段 40 秒的延时视频。10-20 分钟的延时拍摄会以每秒 1 帧的频率拍摄,30 倍速渲染,20 分钟的拍摄时间也只会生成 40 秒的延时视频。同理,20-40 分钟的延时拍摄以每 2 秒一帧拍摄,60 倍速渲染;40-80 分钟的延时拍摄以每 4 秒一帧拍摄,120 倍速渲染;80-160 分钟的延时拍摄以每 8 秒一帧拍摄,240 倍速渲染。

以及苹果又取了一个很唬人的名字 —— 影院级视频防抖功能,仍然是电子防抖,光学防抖在视频拍摄中无法使用。

还有一个非常实用的小功能 —— 曝光控制。在之前的 iPhone 中是无法手动设置画面的曝光,只能依赖于自动曝光,虽然测光可以根据对焦点而改变,但终归没有手动的曝光控制。在 iOS 8 上终于有了这个功能,就是对焦框旁边的小太阳,上拉增加曝光,下拉降低曝光。

曝光控制 —— iPhone 6 官网介绍

 

前置摄像头虽然还是 120 万像素,但实际上是 Quad Bayer 排列,四合一的结构,应该说是 500 万像素采样,最终四合一输出 120 万像素。并通过 QuadBayer 排列实现了单帧 HDR,同时把后置摄像头操作上的很多功能也下放给了前摄。

Quad Bayer 与传统拜耳阵列 —— 索尼半导体

 

iPhone 6s/6s Plus/SE + iOS 9

2015 年 9 月 9 日发布的 6s/6s Plus,在保持了 4 年的 800 万像素后, 再一次提升到了 1200 万像素(然后在 1200 万像素上停留了 7 年)。

  • 1200 万像素传感器(首次引入深槽隔离技术)
  • Live Photos
  • 4K30FPS、1080P120FPS、视频光学防抖(6s Plus)
  • 6300 万全景、延时视频支持防抖
  • 500 万像素前置摄像头、Retina 闪光灯
iPhone 6s 官网介绍

 

除了 1200 万像素的新传感器外,最令人印象深刻的应该就是 Live Photo(实况),微博上经常能看到女生发 Live Photo。它的实质其实是录屏,6s/6s+ 的屏幕比例是 16:9,在拍照界面,图像预览画面并没有占满整个屏幕,而是上下各有一段操作区。预览的画面在屏幕中是一个 4:3 的比例,因为图像传感器是 4:3 的比例,所以不做任何裁切拍下的照片就是 4:3。而 Live Photo 实际上就是把这块 4:3 的图像预览画面录屏下来,生成一段拍摄前后共 3 秒内的 mov 文件,在相册里是可以从 Live Photo 中分离出这个文件。

iPhone 6s 拍照界面 —— iPhone 6s 使用说明书

 

因为有了 1200 万像素,大于了 4K 视频需要的 800 万像素,所以这次也升级了 4K30FPS 的视频录制,并且光学防抖在视频中可用。当时录制一分钟 4K 视频大约会生成 375MB 的文件,录个两分半钟就有约 1GB 大。6s 最大的容量是 128GB,16GB 和 64GB 都撑不了多久的 4K 录制,所以大部分用户可能从来没有打开过它的 4K 选项。

iPhone 6s 视频设置截图

 

另外前置摄像头来到了 500 万像素,仍然是 Quad Bayer 排列,但这回可以反马赛克输出 500 万像素的照片。比较有意思的就是将屏幕用做了前摄的闪光灯,专门定制了显示屏芯片,可帮助 Retina HD 显示屏发出三倍亮度的闪光,虽然实际效果可能也就一般。

Retina 闪光灯 —— iPhone 6s 发布会示例图

 

16 年 3 月 21 日发布的第一代 iPhone SE 基本就是个小号的 6s,影像上的功能完全一致。


在单摄时代,iPhone 相机一开始只是一颗非常普通的镜头,从 3GS 开始发力,到 4S 一代跻身智能手机拍摄第一梯队(综合画质与拍照体验)。当然在任何时候 iPhone 都不是单论画质最好的手机,毕竟同时代有诺基亚的几款超时代的机型,进入堆栈式传感器时代后,安卓的堆料和功能迭代也走得比 iPhone 更为激进。不过 iPhone 虽然在画质并不一定是最佳,但其在易用性上的建设是自始至终的,在初代 iPhone 时便强调照片分享,其后的拍照体验设计也始终秉承简洁的风格,这也是早期很多用户都很喜欢用 iPhone 拍照的原因。并且我们也看到,在单摄时代的后期,iPhone 在视频拍摄的投入要开始高于对拍照的投入。下一阶段的多摄时代,我们将迎来计算摄影和全民摄像的新热潮,这一部分内容暂时等到以后的篇章再说吧。