当下各大手机厂商都开始采用多摄像头的设计，而且随着手机的更新换代，摄像头数量也越来越多。
你有没有好奇过，为什么拍摄一张照片需要这么多摄像头呢？看似相同的摄像头之间，又有哪些区别呢？那就一起来了解下吧~
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拍照时发生了什么？
我们先来了解下手机是如何拍照的。
首先，光线穿过手机的镜头进入内部的光学系统。光学系统其实是一系列的透镜，这些透镜能把从物体同一点发出的光线汇聚到感光元件上。
镜头的光学系统
感光元件再把接收到的光信号转化成电信号，并将这些电信号编码成手机芯片可以看懂的一串数字信号01110101……
芯片接收到这些数字信号后，会将它们存储，经过一系列处理把它们变成一串指令，告诉显示屏上的每个像素点该发出怎样的光。
屏幕上每个像素点发出的光汇聚在一起，就形成一张完整的照片，呈现在我们眼前。
上面这些看似复杂的过程其实可以简单地看成三个过程：光学系统接收并处理光线→感光元件把光信号转化成电信号→手机芯片记录这些信号并将其呈现在屏幕上。
这个过程看似完美，但是却潜藏着一个很大的问题，那就是要想拍出一张完美的照片就要保证进入光学系统的光足够多、光学系统足够复杂，这就需要一套尽可能大的光学系统和尽可能大的感光芯片，这与手机越做越轻、越做越薄的理念是背道而驰的。
市面上曾经出现过的大镜头可变焦手机，现在已经被淘汰
而且，当我们拍摄较远的物体时往往需要变焦的功能，过于薄的光学系统无法实现光学变焦，只能通过放大像素的方法来将图像放大，这会导致图像清晰度的下降。
那么怎样才能再不增加摄像头厚度的情况下继续提升手机的拍摄能力，让画面更清晰更明亮呢？增加摄像头数量就是一种不错的方法。
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多摄像头强在哪里？
手机背后的摄像头们看似互相之间没有什么区别，但其实它们的本领各有不同。
首先，手机需要有一个主摄像头，用来采集要拍摄的画面。在这个画面清晰度是足够的，但受限于手机摄像头光学系统的大小，这个摄像头拍出的画面可能无法足够突出主体，色彩不够鲜艳，拍摄夜景时物体的轮廓也不够清晰。此外，在拍摄更远的物体时，单一的摄像头还无法实现光学变焦。
所以，大部分单摄像头手机会在你按下快门之前预先用不同的拍照模式，选取不同的焦点拍摄多张照片，在你按下快门后再将这些照片内的信息汇总，通过手机芯片高速的计算，合成出一张效果更佳的照片呈现给我们。
单摄像头画面大多也是多张合成的
这种方法虽好，但是一个摄像头无论再怎么改变模式，它能获得的图像信息也是有限的，要想把照片拍得更好就要获得更多不同类型的图像信息。
于是人们在主摄像头的基础上又添加了多个辅助摄像头，这样就可以在拍照时同时采集到更多的信息。
>>>>多摄像头测距
我们人眼在观察物体时，往往被注视的物体最清晰，没有被注视的其他物体和背景相对模糊。要想让拍摄出的照片达到和人眼一样的效果，我们需要一个大光圈，高进光量的大镜头，大概有半个手机那么大，和手机外包装盒一样厚，这显然是不现实的。
既然不能在手机上安装足够大的镜头，那不如就用多个小镜头试试。于是，人们在手机上安装了多个参数不同的小摄像头。
这些摄像头的位置，参数都不同，因此拍摄出的画面有很大的差异，通过比较不同摄像头各自拍摄出来的照片的不同，手机就可以利用算法识别出画面中哪个物体离我们近，那个物体离我们远。
知道了画面中各个物体的远近后，手机就可以利用设定的程序，将离我们近的主体尽可能清晰地显示，再将离我们远的背景部分刻意模糊掉，这样就达到了和人眼类似的效果。
>>>>黑白摄像头
什么决定着手机拍照的清晰度呢？小伙伴们可能会异口同声地说——像素。然而，这个答案并不准确。
拍照的本质是记录光线中携带的信息，并再次用画面表现出来。拍摄的画面要想清晰，不光要有足够多的像素，还要保证每个像素点都获得足够多的光线，也就是进光量要足够。
然而受限于尺寸，手机芯片上每个像素点很小，能收集到的光普遍较少，即便像素再高也无法拍摄出足够清晰的画面，尤其在夜间，光线弱的时候，更是会出现噪点多，画面内物体边缘模糊的现象，这时候就需要黑白摄像头来弥补。
对于彩色摄像头，需要在感光元件上同时采集红、绿、蓝三种光。
这就意味着，对于一个5000万像素的摄像头来说，需要在本来就不大的感光芯片上分割出5000万个红色像素、5000万个蓝色像素、5000万个绿色像素，一共15000万个区域，每个区域分到的面积十分的少，这使得每个像素接收到的光也会很少。
而黑白摄像头只需要区分光的明暗就好，不需要分别光的颜色，对于5000万像素的黑白摄像头，只需要在感光芯片上分割5000万个区域即可，平均每个像素可以接收光照的面积是彩色摄像头的3倍，能够更清晰地将画面呈现出来。
黑白摄像头光学元件可采集光的面积是普通摄像头的3倍
当手机拥有黑白和彩色两种摄像头时，就可以同时拍到一张色彩鲜艳但有些许噪点的图像和一张更加清晰、噪点更少的黑白照片。手机芯片会将两张照片中的信息汇总，通过算法合成出一张既清晰，色彩又绚丽的照片，两全其美。
>>>>不同焦距的摄像头
解决了虚化和进光量不足的问题，无法实现光学变焦也是手机摄像头的一大缺陷。
我们知道，要想实现光学变焦，就需要使镜头伸缩，来改变光学系统的焦距。然而手机的光学系统被固定在一个很小的空间内，无法实现伸缩，自然无法光学变焦。
既然一个固定焦距的摄像头不行，那么多个具有不同焦距的摄像头是不是就能实现了呢？
目前可实现变焦的手机一般是搭载两个或多个不同焦距的摄像头，拍摄时，不同焦距的摄像头同时进行拍摄，获得远近不同的图像信息，手机芯片将这些信息整合，最终合成出你想要放大的对应倍数的图像，并保证放大前后画面同样清晰，达到和光学变焦相同的效果。
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照相的本质
讲到这里，可能有小伙伴会有这样的疑问：多摄像头拍摄无非是用算法把多个摄像头拍摄到的信息合成在一起，那么合成的照片是真实的吗？
其实，无论是数码摄像头、胶片相机，还是我们的眼睛，这些工具或器官记录下来的画面其实都不是真实的画面本身，而是经过大脑或芯片处理过的信息。拍照的本质其实就是在收集信息，然后把这些信息用我们人类能理解的画面展示出来。
多摄像头其实就好比多个观察员，它们各司其职，把物体的轮廓、颜色、远近等信息记录下来。而手机芯片像一个画师，它利用摄像头收集来的信息再次把画面塑造在我们眼前。
怎么样，有没有恍然大悟？
