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大家好，我是大锤子。不知道大家是否已经看腻了每日一推的手机推荐栏目。恰逢昨日有好友问我，什么是双摄像头，双摄像头价格差异为何那么大，工作原理又是什么？今日，我就给大家小小的科普一下。
在早些年代，如果一款手机的后置摄像头的像素有800万，是件很了不得的事情，意味着它可以被称作是拍照手机。短短几年时间过去，千万像素早已成为行业标配，2300万的超高像素也已屡见不鲜。慢慢的，又一种新的业态——后置双摄像头迅速崛起，甚至在今年从旗舰机被下放到千元机。
苹果X后置双摄图
双摄像头工作原理
举个简单的例子，联想人类的双眼就很容易理解了。人眼是一个典型的双目系统。大家可以做个小实验：闭上一只眼睛，然后左右手分别拿着一只笔试着让笔尖相碰，怎么样，是不是感觉并不是件容易的事情？ 我们分别用左右眼看同一个物体，可以清楚地感觉到图像的差异，这个差异就是我们形成三维视觉的基础，有了这左右眼图像的差异，配合大脑强大的识别匹配能力，我们就能基本确定物体离我们的距离，试验中我们只睁开一只眼睛，虽然能清楚的看到左右手中的笔，但是大脑没法得出深度信息，所以你在“上下左右”方向上能准确定位，但是“前后”方向上却无能为力。而双摄像头的产生，也正是为了弥补这方面的不足。当我们拍照时，两个摄像头会同我们的眼睛一样，各司其职，一枚镜头负责图像色彩收集，而一枚镜头则负责亮度、轮廓和细节的收集ISP，后方将两者的信息汇总，就会呈现出更好的最终的成片。
三星S9后置双摄组件图
双摄像头崛起背景
第一个原因是，用户需求的转变。从单纯追求高分辨率转到更多元化的应用需求。 以前手机用户对拍照的需求主要体现在追求更高的分辨率上，比如Nokia曾经发布了高达4100万像素的手机，但这条路明显走偏了， 用户发现自己并不需要手机实现这么高的像素，反而需要更快的对焦速度、光学变焦、夜拍降噪、提高画质、提高动态范围、甚至三维重建等功能。而这些光靠单摄像头，即使利用复杂的图像处理算法也难以完全实现。而利用双摄像头搭配相关的算法，可以比较轻松地实现上述功能。
第二个原因是：手机厚度的限制。 摄像头模组的厚度决定了手机的整体厚度。一方面用户希望手机越薄越好，另一方面拍照性能的提高需要更复杂更厚的镜头模组。比如智能手机用单个摄像头实现光学变焦是一件非常困难的事情，要想实现光学变焦需要复杂的镜头组合设计，这样设计出来的镜头模组就比较厚。所以这两者是不可调和的矛盾。即便是行业翘楚的苹果手机，也没办法很好的解决这一问题，这也是摄像头突出的主要原因。双摄像头的应用场景
把双摄手机两个摄像头之间的距离来做个简单分类： 两个摄像头之间离得比较近，两个摄像头取景范围相差很小，这样在两张图片进行融合的时候就不会因为错位产生不良的影响，可以利用两个摄像头不同的曝光和色彩信息进行融合，展现更真实的色彩，更丰富的细节，从而大幅提升成像质量。可以用来做夜景/暗光拍照增强、增加动态范围等应用；两个摄像头之间离得比较远，得到的两张图之间相差足够大，可以用算法来取得景深信息，然后利用景深来做背景虚化，物体分割，三维重建，辅助对焦，动作识别等应用。
1.背景虚化，很多人都对单反相机的大光圈背景虚化效果非常着迷。如下图，左边是背景虚化后效果。
2.通过广角和长焦的双摄像头搭配，可以让相机拥有更远的光学变焦。 如下图左边是广角相机拍摄的图片，右边是长焦相机拍摄的图片。
3.提高动态范围HDR。单摄像头实现HDR的方法通常是修改不同的曝光时间来得到不同曝光环境下的图片，然后进行合成，这样图像处理的时间比较长。这不仅导致用户体验很差，而且当场景中有运动物体或者相机有移动的话会导致鬼影的问题。利用双摄像头就可以解决这个问题，只需要对两个摄像头设置不同的曝光参数，然后对结果进行合成就可以实现。如下图，上面是两个摄像头拍摄的不同曝光参数的图片，下面是HDR合成结果。
4.三维应用AR。因为通过双摄像头可以计算出景深信息，所以双摄在三维应用上将会有很多有趣的应用。比如可以测算物体的物理尺寸和距离，用来做三维测量；可以通过扫描来对真实物体进行三维建模；可以实现逼真的互动性很强的增强现实游戏等。这将大大拓展手机的应用价值。
双摄手机的出现是行业发展瓶颈催生的必然结果，随着双摄手机越来越普及，双摄功能正趋于成熟。相信未来双摄技术会带来越来越多的有用有趣的应用。
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