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果7+背景虚化功能能否还原单反效果

2016年11月3日 来源:太平洋电脑网 编辑:豆豆 【我要评论】
苹果今年发布iPhone 7 Plus的时候,重点介绍一个拍照功能,就是人像模式可以模拟相机的背景虚化效果,但是iOS10

    【真相侠】苹果今年发布iPhone 7 Plus的时候,重点介绍一个拍照功能,就是人像模式可以模拟相机的背景虚化效果,但是iOS10上线初期并没有开放这个功能,而前几天正式上线的iOS10.1正式加入了“人像模式”功能,正式将这个背景虚化效果的新功能上线供iPhone 7 Plus使用,真相侠使用了几天,发现它确实比过去很多背景虚化的模拟效果要好,大部分时候能有自然的背景虚化效果,并且突出主体。但也有声音说太假了,没法和单反拍的相比,到底这个背景虚化效果是还原了单反相机的浅景深效果,还是单纯的瞎合成?我们通过比较来说明一下。

    真相侠:iPhone 7+背景虚化功能能否还原单反效果?

    iPhone 7 Plus实现背景虚化效果,靠的是新推出的双摄像头的硬件配置,通过两个不同焦距的镜头协同拍摄,最后通过算法合成来实现背景虚化的效果。因为iPhone 7 Plus是使用双镜头取样进行模拟,所以从实际拍出来的照片看,还真的有大光圈镜头拍摄的效果,那么它是否真的可以还原单反相机大光圈的效果呢?我们通过不同场景下的对比来验证一下。首先和大家说说背景虚化的原理。

    一、背景虚化的原理

    照片的背景虚化效果,由相机硬件和拍摄状态多方面共同决定的,简单来说就是拍摄装置物理特性得出的固有效果。背景虚化效果的差别取决于硬件以及拍摄时的状态。其中和镜头焦段、镜头的光圈、对焦距离,主体和背景的距离这四个方面有直接的关系。这四个要素决定了拍摄时的景深。从而表现出不同的背景虚化效果。

景深是指对焦物体焦平面前后的清晰范围,我们常说的背景虚化效果要在浅景深下实现,意思就是指这个清晰范围比较小,主体外的前后范围都虚化表现了。景深大是指这个清晰范围大,从主体到背景都可以拍摄清晰的照片,我们叫做全景深或者说超景深。因为人眼看东西景深不会太大,聚焦在一个物体后,背景或者前景的东西是看不清楚的,人眼无法实现所有东西一眼看清。所以把景深范围大到全部清晰的情况叫做超景深。
实现强烈背景虚化效果(浅景深)的方法
镜头焦段 越长
光圈设置 越大
对焦距离 越近
主体和背景距离 越远

    景深和上面四个要素的关系是,焦段越长,景深越浅;光圈越大,景深越浅;对焦距离越近,景深越浅;主体和背景的距离不影响景深,但会改变背景虚化程度。所以我们想要获得背景虚化效果的话,可以使用更长的焦段、更大的光圈、靠近主体或者选择离主体较远的背景来拍摄。

    手机传感器尺寸十分小巧

    相机传感器尺寸比手机大得多

    除了以上几点,传感器尺寸也是决定背景虚化强弱的一个因素,传感器尺寸不会直接影响景深,但是由于不同尺寸的传感器在同一等效焦距的情况下,实际焦距是不同的,从而会因为实际焦距的不同而导致景深的不同。例如iPhone 7 Plus新增的56mm F2.8拍照组件,实际焦距约为135画幅的12-14mm左右,APS-C画幅下等效56mm镜头,实际焦距为135画幅的35mm;中画幅等效56mm镜头的实际焦距为135画幅的90mm。所以我们就不难理解为什么手机拍照很难有背景虚化效果,但相机很容易实现了。

    二、iPhone 7 Plus背景虚化原理

    和相机不同的是,iPhone 7 Plus的背景虚化功能是通过合成处理得到的,但是和以往通过算法把主体抠出来,背景后期模糊处理的方式不同。iPhone 7 Plus的背景虚化通过两个摄像头测算,经过更精密的算法进行合成,所以视觉上更真实。

    iPhone 7 Plus双镜头在背景虚化中起不同作用

    因为iPhone 7 Plus有两个不同焦段的镜头,所以当我们开启iPhone 7 Plus的人像模式后,这两个拍摄模组会同时启动,iPhone 7 Plus在该模式下限制使用56mm的长焦镜头取景拍摄,视角变窄,而且还限制了最佳效果应该距离主体2.5米内,且不能太接近。实际测试会发现,用于记录主体的是56mm镜头,28mm镜头只负责协同完成背景虚化效果。

    通过遮挡摄像头对比可以明白,iPhone 7 Plus当中56mm摄像头按照常规记录,而28mm端的摄像头遮挡后画面会过曝,显然是用于辅助侦测主体边缘与分辨主体前后景使用的。最后将56mm摄像头拍摄的照片的背景部分进行虚化模糊处理。而当我们拍摄的主体超出了建议的2.5米外后,手机会根据焦平面的位置,适当减小背景虚化的效果。

    苹果使用这招来实现手机的背景虚化效果确实挺凑效的,比起渐变式的模糊处理,可以更好地判断背景虚化的部分。而更值得称赞的是这个拍摄过程几乎察觉不出来是合成处理,实拍照片除了边缘有些虚掉外,整体还是比较自然的。不得不说苹果的软件算法功力惊人。

    2iPhone 7 Plus与佳能5DS背景虚化对比回顶部

    三、iPhone 7 Plus的虚化效果是否还原了单反虚化效果?

    事实证明iPhone 7 Plus的人像模式确实可以获得背景虚化效果,而今天要讨论的不是iPhone 7 Plus能否实现背景虚化效果,而是它拍出来的照片和真正用单反相机+大光圈镜头拍的背景虚化效果有多大的差距?这种合成仅仅是为了视觉上的美观还是真的能模拟大光圈镜头相机拍摄的效果。所以我们找来了全画幅单反相机+大光圈定焦镜头与iPhone 7 Plus进行一次对比拍摄。

    1、对比器材介绍

    对比器材:iPhone 7 Plus、佳能5DS+EF50mm F1.4

    与iPhone 7 Plus对比的相机,我们选择了全画幅的佳能5DS,镜头使用50mm F1.4。考虑到iPhone 7 Plus在人像模式下使用的是56mm的摄像头,所以镜头选择了50mm的定焦大光圈镜头作为对比。

    2、对比方法

    对比方法以不同场景的样张对比为基础,拍摄近物小品、全身人像、半身人像、带有前景的特写照四个类别。近物小品可以对比iPhone 7 Plus近距离对焦时的拍摄效果;全身人像可以对比iPhone 7 Plus远距离对焦时的拍摄效果;半身人像可以对比iPhone 7 Plus人像模式在苹果规定的拍摄条件时的拍摄效果;带有前景的特写可以对比iPhone 7 Plus处理照片前景的能力。单反组合参考iPhone 7 Plus的56mm F2.8镜头规格,固定使用F2.8的光圈。

    四、iPhone 7 Plus与佳能5DS+50mm F1.4镜头实拍对比

    1、近物小品

    iPhone 7 Plus拍摄

    佳能5DS拍摄

    拍摄近物的时候,iPhone 7 Plus会提示“移远一点”,意思是拍摄距离太近,背景虚化功能不能实现。所以开启人像模式后,微距性能本身会有下降,其次拍摄小物体的时候,iPhone 7 Plus对主体边缘的识别有所降低。因此会出现主体边缘模糊不清,甚至猫脸本身也被模糊掉的问题。总的来说,iPhone 7 Plus的人像模式不是很适合近距离拍摄小物件。

    除此以外,当背景是点光源的时候,可以看出后期模糊处理的背景虚化效果与镜头物理成像的背景虚化有明显的不同。物理成像可以将点光源化作一个个光斑,但是模糊处理的背景只能把原本的点光源作模糊处理,无法获得漂亮的光斑。

    2、全身人像

    iPhone 7 Plus拍摄

    佳能5DS拍摄

    拍摄全身人像时,大光圈镜头可以在较远距离拍摄人物全身照,背景虚化效果取决于光圈的大小。但是iPhone 7 Plus的人像模式因为有一定的限制,需要在2.5米内,也不能太近。所以取景有些吃力,全身照基本上是没法好好拍的,除了成功率较低外,就算在可拍状态,也会因为离主角太近而使得人物占满了画面,构图上就比较失败了。

    当然背景虚化的效果来看,也做到了由近及远程度加大。但是因为本质还是后期模糊画面,所以相机大光圈拍摄点光源变成光斑的美效实现不了,而且这虚化程度比实际56mm镜头拍摄的要虚化得多,有种200mm以上长焦镜头拍摄的感觉。值得一赞的是,人物与背景虚化之间的处理很不错,一般观看并不容易看出合成的痕迹。

    3、半身人像

    iPhone 7 Plus拍摄

    佳能5DS拍摄

    拍摄半身照片,尤其是背景距离人物主体较远的情况,此类照片iPhone 7 Plus的背景虚化效果是最好的,也是iPhone 7 Plus最擅长的。实际表现来看,虚化效果虽然和单反大光圈镜头实拍有些差异,但是因为后者在这种情况下表现出来的同样是背景全屏高度虚化,所以iPhone 7 Plus的背景虚化效果模拟大光圈镜头拍摄的相似度较高。

    4、带前景的特写

    iPhone 7 Plus拍摄

    佳能5DS拍摄

    iPhone 7 Plus的人像模式,主要是用于模拟景深,但是遇到有前景物体的情况,这种模拟效果就变得十分糟糕了。目前来说这个功能只能实现背景虚化,前景无法很好地实现虚化效果。而且当我们拍摄由前景往背景物体有延伸的画面时,后期的痕迹会很明显,穿帮镜头一个接一个。

    原因在于iPhone 7 Plus的28mm镜头虽然用于区分主体和背景以及监测不同背景与主体的距离判别,但是从何处开始加入对背景模糊处理并没有很好的算法,上图人物上方的背景已经作了模糊处理,但是下方却没有,手臂下的背景与手臂上的背景对焦距离是相同的,却没有相同的虚化效果。可见在算法上,还有很多有待优化的部分。

    iPhone 7 Plus拍摄

    佳能5DS拍摄

    iPhone 7 Plus还有一些合成的小漏洞是被前景框住的背景,后期处理得不是很好,上面这组照片,栏杆框住的部分,中间已经模糊处理,但是边缘位置还保持清晰状态,这是很明显是一个穿帮的处理结果。

    五、对比结果总结

    iPhone 7 Plus的人像模式确实可以表现出不错的背景虚化感觉,尤其是主体和背景的处理过渡是过去的手机和相机合成处理都达不到的新高度,网络分享时也不容易与相机拍的照片区分开来。但它和相机配合大光圈镜头拍出来的效果还是有较大的差别的,只是在特定情况下拍摄仍然可以模拟相机的拍摄效果。

iPhone 7 Plus不同拍摄状况的背景虚化表现与相机对比
近物小品 能实现效果,但不太好用,且合成痕迹明显
全身人像 能实现效果、但不太好用
半身人像 可实现模拟相机
带前景的特写 前景无法实现效果,且合成痕迹明显

    以上四种拍摄场景下测试的效果来看,拍半身人像时,背景离主体较远的情况下,iPhone 7 Plus可以模拟出较真实且没什么漏洞的背景虚化照片。这种情况下确实可以模拟出相机+大光圈镜头的拍摄效果。但是在拍摄近景、远景(全身人像)时,iPhone 7 Plus的人像模式受到对焦距离的限制,实际并不容易成功实现效果,而且近景拍小物件的时候,边缘的合成痕迹明显;远景拍人像又会因为对焦距离限制而使人物占满屏幕,取景上不够灵活。

    取景画面包含了从前景往背景延伸的场景时,iPhone 7 Plus的背景虚化效果会有生硬的过渡,而且前景不能实现虚化,这种情况后续可以通过算法去优化,但想要模拟相机拍摄的虚化效果则有些勉强。因为前景的物理虚化并非单一区域的模糊这么简单,处理不好还不如不处理。

    真相侠认为iPhone 7 Plus凭借双镜头采样以及出色的算法,已经为手机提供了一个很好的模拟背景虚化的功能,当然这个功能在过去也有很多厂商作尝试,效果都不太理想,苹果这个功能的整体表现是值得肯定的。但是说到模拟相机效果,目前仅在1-2米左右的距离拍摄无前景且背景较远的情况下可以达到与大光圈镜头相机拍摄的效果接近的水平。虽然局限性比较大,但留意一些拍摄条件,拍的照片发在网上还是可以迷倒一票朋友的。

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