快来补课:三星S7的Dual Pixel到底是啥

产品：GALAXY S7 Edge（G9350/全网通） 三星 手机1三星S7的Dual Pixel是什么 三星年度旗舰Galaxy S7&S7 edge已经在MWC 2016期间正式发布，除了惊艳的外观设计和强劲的各项参数配置外，该机还将“Dual Pixel”这项在单反上才能见到的对焦技术首次应用到智能手机上，那么Dual Pixel到底有多牛？今天就给你科普一下。

首先，Dual Pixel技术由佳能几年前在单反相机上应用，其实它还是属于我们熟悉的PDAF相位对焦，但是通过结构上的改进，其对焦速度和暗光对焦表现已经大幅超过传统相位对焦，所以Dual Pixel可以看作是PDAF相位对焦的升级改进版。要想了解Dual Pixel首先还需要点知识储备，这里简单带大家复习一下传统的反差式对焦和相位对焦的原理，了解这两样后你就能很轻松明白什么是Dual Pixel了。

反差式对焦原理

传统反差式对焦原理

智能手机早期均采用反差式对焦，镜头将被摄物体的“像”，实时递交给图像处理器。图像处理器再对画面进行分析，计算画面中的反差量，当反差量达到最大值时，便代表此时图像最清晰，即找到了合焦的位置，于是对焦完成。

由于反差式对焦需要向图像处理器实时递交画面，所以我们在进行对焦时能明显看到图像由模糊变清晰的过程，而达到最清晰点时毕竟镜头没有思考能力，所以还会继续移动镜头递交图像，也就造成了错过焦点，但此时由于递交的图像反差量再次变小，所以摄像头意识到了自己错过了焦点，于是镜头赶紧退回到刚才的焦点位置，所以就出现了对焦过程中画面清晰后再变得模糊、最后又清晰的情况。

以上是大白话版反差式对焦的全过程，虽然反差式对焦速度较慢，但反差式对焦非常准确。此外在暗光时，目前一些厂商还使用反差式对焦来辅助相位对焦。

相位对焦原理

相位对焦相比反差式对焦则更具智慧，不再需要反复调整镜头寻找反差量最大的位置，而是直接将镜头推到正确的焦点。那么凭什么相位对焦能做到一步到位？

相位对焦需要“牺牲”一些像素

通过两个像素分别捕捉的“像差”推测出焦点

通过信号差推测出正确的焦点

在反差式对焦镜头上，会有专门的几个成对像素用来对焦，例如上图中的两个像素，一个使用自身的左半边成像，另一个使用自身的右半边成像，此时你可以想象成传感器上会出现两个像，但是两个像是不重合且有间距的，于是摄像头通过推算出物体距离镜头的大致距离，再计算出焦点，指导镜头移动至正确的位置，实现一步到位完成对焦。反映在实际中就是上面第三图的红蓝两条信号差。

但是PDAF相位对焦存在缺点，首先他没有反差式对焦准确，其次由于专门用来对焦的像素不参与成像、仅对焦，并且这样的像素不能够太多（全拿来对焦谁来成像？），在弱光环境下很难有充足的光线让对焦像素在传感器上形成两个像，甚至有时已经影响正常工作。所以，一些厂商会同时为摄像头配备相位对焦+反差式对焦，相对对个大概方位，反差再做细致调整，同时还保证了弱光下反差对焦能代替相位对焦正常工作。

Dual Pixel

理解了相位对焦后，Dual Pixel就很好理解了，在上面的相位对焦中，是零星几个像素点分出自己的左半边身体，和另一个像素分出的右半边身体配合，通过信号差推测焦点位置。而到了Dual Pixel上由于结构的改变，用作对焦的的像素点也能同时用作成像，于是所有的像素点都能用来对焦了，他们同时肩负对焦和成像两份工作。

Dual Pixel对比普通相位对焦（图片引自phonearena）

曾经零星存在A/B组合如今存在于每个像素上（图片引自佳能中国）

每个像素下有两个独立的光电二极管（图片引自佳能中国）

在每个像素中，现在是由两个独立光电二极管组成，自己就能完成之前左、右像的捕捉，从而完成自动对焦。对于拍摄者最直观的的体验就是，对焦速度更快，并且暗光环境依旧有着非常快的对焦速度。下面是一段佳能对于Dual Pixel的介绍视频。

PDAF相位对焦技术最先由苹果和三星两家引入智能手机，随后其他众多手机产品也慢慢开始普及这一功能。如今，在刚刚结束MWC 2016上三星再次将升级后的Dual Pixel技术用在了最新旗舰上面，或许到了下半年Dual Pixel技术也能逐渐下沉到其他品牌机型上，但不可否认人们最终记住的总是那些敢于创新并将新技术带给用户的品牌，那些引导整个行业发展方向的品牌。

2三星GALAXY S7 Edge详细参数