广角眼睛和长焦眼睛，你想要哪个？

2018 年 3 月 13 日 果壳网 小型黄色面包车

人类对未来的理解，往往受到当时的科技水平的影响。比如在蒸汽时代，巨大的钢铁机械是科技的象征；到了电气时代，在菲利普·迪克的小说中，机器人的编程通过一卷打孔的纸带实现……

蒸汽时代对于机器人的想象基于当时的机械技术。

现在，在智能化时代，人类对机器人的幻想正在成为现实，芯片和电路常来拿来和人脑类比，而今天的主角相机技术，也经常用眼睛来对比，甚至有人计算出人眼的像素大约有5.76亿。这主要是从分辨率角度来计算的；不过即使从这个角度，这种算法也算不上靠谱。

人眼只有视网膜中央凹部位的视力（或者说分辨率）很好，但是只要离开这个区域，分辨率就会迅速下降；这可和相机均匀分布的像素不一样，实际上我们能分辨出来的细节并不多。若是非要和数码相机类比的话，我们视觉系统的像素数量大概也就是数百万，然而现在的手机摄像头，都已经达到1200w像素以上。同样的，如果我们继续把相机技术，与自然界中动物的眼睛相类比，还会发现许多有趣的地方。

手机上1200w像素起的镜头，看ZEISS标来猜个机？

相机与动物眼睛有多像？

1911年诺贝尔生理学或医学奖的获得者，瑞典眼科专家阿尔瓦·古尔斯特兰德提出了人类的标准眼球模型，这个模型以他的名字命名。其他一些脊椎动物的模型眼也在之后纷纷提出，进一步加深了人们对眼睛的了解。

古尔斯特兰德提出的模型眼。

数码相机的原理倒是的确和我们的眼睛差不多。晶状体相当于相机的镜头组，视网膜则相当于感光元件，接下来来把画面转化成电流信号。其他我们熟悉的动物，眼睛也都是差不多的结构和原理。当然，相机普遍使用的RGB感应器还是向人类红绿蓝三种视锥细胞看齐。

除了结构，相机还有很多贴近生物眼睛的性能。首先是视野，不同焦段的相机就像是不同动物的眼睛。猫主子的视野可以达到200°，比人类稍宽，猫主子眼中的世界与人类相比，大概是很多手机常用的28mm与人文焦段35mm的区别。

广角镜头的优势显而易见，可以取景更广范围的景物，不过更广的取景范围也会产生一定的畸变，如何抑制画面畸变，真实还原拍摄画面，也需要镜头系统和后期软件的调教。

规整的砖墙线条可以体现对畸变的抑制能力。（拍摄机器：诺基亚 7 Plus）

其次，对焦能力也是相机需要面对的问题，相比动物眼睛可以无缝地在远焦点和近焦点间切换，相机的自动对焦却经常伴随着取景器画面拉风箱的情况。为了改善对焦速度，相机在研发中也不断尝试更多新技术，比如诺基亚 7 Plus手机1200w像素主摄像头应用的双核对焦技术，每个像素都能够进行相位对焦，达到快速对焦的效果。

诺基亚 7 Plus拍摄界面

在低光条件下如何获取清晰的图像，需要获得更充足的光线。动物的眼睛可以调节瞳孔大小，获得更多光线。相机的光圈就类似瞳孔的作用，对于小型化需求更为严格的手机来说，固定的大光圈就是必不可少的。当然，更大的单个像素尺寸也会获得更多光线，在夜间等低光线环境获得优秀的拍照效果，全新诺基亚 7 Plus就是一个例子，1200w像素主摄像头拥有F1.75大光圈，单个像素尺寸达到1.4μm，为低光拍照提供硬件保证。

诺基亚夜景原片直出。

在自然界中，除了人类与猫主子眼睛这类定焦设备，还有一些在天空翱翔的肉食动物进化出可以变焦的视力。鹰之类猛禽的眼睛有着很好的分辨能力，既能看到近处的猎物，也可以化身的长焦镜头，在楼顶上看清地面爬过的蚂蚁——这可相当于性能不错的变焦镜头了。

鹰眼居然是变焦设计

鹰眼的变焦特性更像是数码相机，而在更轻薄的手机身上，通过广角镜头和长焦镜头的组合，也能够实现变焦性能，诺基亚7 Plus另一个1300万像素的蔡司变焦摄像头，就能很好的实现两倍光学变焦。

诺基亚 7 Plus 变焦效果展示，右图2倍光学变焦将五米外的景物被拉进到眼前

或许这就是人工制品的好处吧，通过双摄配置，可以把两个流派融在一起。一个广角，一个长焦，各显其能各有用途。1200万像素的广角镜头和1300万像素的长焦镜头相互补充，无论是强光还是弱光环境下，无论是要拍摄远处还是近处的物体，都没有问题，专业拍照模式还可以自定义参数设置，获得更好的效果。

脑补也会影响视力？

说起来你可能不信，美颜这个技能人脑也有，在视觉系统中，负责图像处理的部分位于大脑视觉皮层上，它来决定我们看到了什么、忽视了什么，这个过程在我们无意识之间就已经完成了，这个机制也会自动忽略镜中自己脸上的一些缺陷，自动脑补了美颜功能，这就是为什么照镜子的时候我们总是“自我感觉良好”。

在这个颜值即正义的时代，人们对自拍的需求越来越高，手机前置摄像头甚至具有更高的像素，优秀的美颜算法也已经把脑补的修图能力远远抛在脑后，在手机上拍出来的自己，也许比镜中的虚像更能让自己满足。

诺基亚 7 Plus前置摄像头在自拍美颜的同时，自动虚化背景

其实提升自拍效果的方式也有套路，提升画面亮度就是最简单粗暴的方式之一，明亮的光线、干净的画面自然就会显得更加精神，尤其在低光环境中，更高的进光量可以有效提升亮度，降低噪点。除了通过软件提高照片曝光度和画面亮度，诺基亚 7 Plus前置摄像头的四像素合一功能，通过增加单个像素的感光面积，降低弱光下拍摄的噪点，从而获得更清晰的成像。黑夜给了我们黑色的眼睛，四像素合一的前置摄像头则要让好看的皮囊在黑夜中继续闪亮。