Xperia XZ2 Premium雙鏡頭技術解構及三星S9+、華爲P20 Pro對決
▲Sony mobile原廠解構Xperia XZ2 Premium拍攝原理。（圖／記者洪聖壹攝）
記者洪聖壹／臺北報導
針對 Sony mobile 首款雙鏡頭手機Xperia XZ2 Premium 所採用的雙鏡頭技術，原廠開發團隊特別抵臺做了詳細的說明，除了證實該公司的「雙鏡頭手機」開發 100% 原創之外，實際展示當中，也確實說明怪獸級攝影手機，實至名歸，記者同時實測該款手機與S9+、P20 Pro拍攝結果，提供給讀者參考。
Sony Xperia XZ2 Premium最大特色就是拍照能力，是該公司旗下第一款配備雙鏡頭的手機，也是首次有廠商爲處理雙鏡頭攝影能力獨立開發AUBE FUSION ISP處理器，爲雙鏡頭攝影領域提供穩定的拍攝效能，臺灣官方定調爲「怪獸級攝影手機」。
▲Xperia XZ2 Premium 是 Sony mobile 第一款雙鏡頭手機，着重解決以往手機碰到低光源環境，就容易拍出模糊、不清楚照片的狀況。（圖／記者洪聖壹攝）
根據SONY 產品企劃市野 利華 (Ichino Toshiyuki)所解說，SONY 內部調查來自市場上超過 600 萬張照片，發現有一半以上的用戶都在低光源拍攝，其中更有 5% 的用戶是在極低光源環境下拍攝，而市場上多數的產品在雙鏡頭拍攝效能上，也都是着重低光源拍攝處理，因此 SONY 首款雙鏡頭手機，目的就是在解決用戶在低光源拍攝的效果，在拍攝過程中，因爲感光度達到ISO 51200，讓用戶可以在低光源環境下輕鬆拍出漂亮的照片。
正如同先前多次說明的一樣，Xperia XZ2 Premium的雙鏡頭底下，除了彩色感光元件之外，還加入黑白感光元件，當這兩張照片合成之後，透過AUBE FUSION ISP的處理，讓手機快速產出一張高品質的照片，其結果跟一般數位相機導入大型感光元件的效果類似，但對手機拍攝來說卻更有效率。
而Sony mobile產品工程師後藤 秀一（Camera Engineer）解釋，這樣的功能不是 Sony mobile 所獨有，而是在 ONE SONY 底下，由相機部門、半導體部門、研發部門等單位共同合作的成果。
▲Sony mobile產品工程師後藤 秀一。（圖／記者洪聖壹攝）
後藤 秀一首次揭開雙鏡頭結構的神秘面紗，當用戶在拍攝一張照片時，手機會透過一顆光圈 F1.6，1.55微米，1200 萬畫素的黑白鏡頭來收集環境光與影像，帶來高感度的黑白照片。另外透過一顆光圈 F1.8，感光度1.22微米，拍攝畫素 1900 萬畫素的彩色鏡頭來作爲拍照主力，該顆鏡頭擁有相機部門的G鏡、Exmor RS COMS 感光元件、半導體部門開發的 motion EYE晶片。實際拍攝時，只要碰到低光源的狀況，手機就會啓動雙鏡頭，每個鏡頭各拍攝一張照片，然後合成一張照片。
▲這張照片明確解說了SONY MOBILE首次商用化的雙鏡頭模組組成結構。（圖／記者洪聖壹攝）
這樣看起來好像很簡單，不過實際上還是有三道關卡要克服：
首先，彩色照片必須要去馬賽克、將 RGB 轉換成 VUY（明度、色度、濃度） 格式，這樣畫素跟畫素之間才能跟黑白照片接合。
再來這一點就是硬底黑科技了！XZ2 Premium 雙鏡頭拍攝的兩張照片本身要透過AUBE FUSION ISP晶片進行「變形校正（Rectifiication）」、「視差調整（Disparity Detection）」跟「像素融合（Fusion）」等三個步驟的專業影像處理技術，才能合成一張照片。
▲這張圖片解說了 SONY 雙鏡頭模組當中，會先針對彩色照片當中的 RGB 轉換成 VUY格式，然後與黑白照片一起透過變形校正、視差調整跟像素融合三個步驟進行後製影像處理。（圖／記者洪聖壹攝）
後藤 秀一解說，因爲是兩顆完全不一樣的鏡頭模組拍攝，所以照片本身會有歪斜、變形的問題，這包括所謂的「光軸偏移」現象，以及兩張照片所產生不同的座標資訊、不同的色差、以及不同拍攝視角產生的偏移、視差進行調整，舉其中最簡單的例子，就是把人眼當作兩顆鏡頭，然後把一根手指從遠處移到近處，越近產生的視角差異越大，甚至當手指靠近鼻子的時候，會出現兩個影像分離的現象。
▲SONY用這張照片解說不同拍攝視角會產生的可能變形狀況。（圖／記者洪聖壹攝）
▲跟其他雙鏡頭手機解決方案一樣，SONY的黑白照片跟彩色照片拍攝過程中出現的變形狀況，主要是透過裁切來調整。（圖／記者洪聖壹攝）
▲▼SONY 的雙鏡頭原理跟人眼視覺一樣，兩顆鏡頭會因爲拍攝視角差異，出現視差偏移的狀況，物體越近、偏移狀況越大。（圖／記者洪聖壹攝）
簡而言之，在第二步驟當中，SONY 把人眼視覺原理導入雙鏡頭設計，全新的AUBE FUSION ISP晶片則是比喻成大腦當中負責處理影像的區塊。
當圖片位置、圖片視差都調整好之後，最後一個步驟，才能夠真正的「以畫素爲單位」把兩張照片疊合在一起，藉此提供高感度、高降噪、高畫質的照片。
除了先前提供的官方數據，錄影表現可以達到 ISO 12800，拍照表現可達到 ISO 51200之外，後藤 秀一還公開 EV 值（曝光補償）範圍，這支手機在拍照的 EV 值範圍可以達到 19EV~ -5EV、錄影的 EV 值範圍可以達到 19EV~ -1EV 的範圍，幾乎是 SONY數位相機等級。
▲▼Sony mobile 原廠提供 7 組 ISO 值對照圖片，從照片當中可以看到 XZ2 Premium 手機實際拍攝效果很明顯帶來更高畫質、更高感光效果，尤其在 ISO 12800 的狀態下，以往的手機拍出的照片接近模糊，而 XZ 2 Premium 則可以拍出明顯的結構紋理。（圖／記者洪聖壹攝）
▲Sony XZ2 Premium 感光度最高可達 ISO 51200，曝光補償範圍可以達到 19EV~ -5EV，這是首次公開的實際數據。（圖／記者洪聖壹攝）
記者實測，透過上述這樣的拍攝模式，只要出現「超感光拍攝」，手機就會啓動兩顆鏡頭來拍照，不過這樣的方式拍出來的照片就不是規格上所寫的 1900 萬畫素，最高只有 1300 萬畫素，拍攝格式是 16:9，而且因爲啓動兩顆鏡頭來拍，所以一定要在固定的距離(約1~1.5公尺)才能拍攝，如果低於這樣的距離、或是接近這個距離強制啓動雙鏡頭拍攝，會出現殘影的狀況。
▲Sony 的自動場景辨識功能是可以啓動雙鏡頭來進行超感光拍攝的，不過最高拍攝畫素爲1300萬的16:9照片。（圖／記者洪聖壹攝）
▲啓動雙鏡頭進行低光源拍攝時，如果對焦距離過近，就會像這樣出現殘影。（圖／記者洪聖壹攝）
＊以下提供一張照片給讀者參考：（圖／記者洪聖壹攝）
相較於 SONY 的解決方案，三星電子旗下的 Galaxy S9+ 透過「F1.5/F2.4 雙光圈」的物理配置來模擬人眼「瞳孔」，解決最根本的進光量問題，搭配連續拍攝多達 18 張照片的「多重影像疊合技術」，提供高畫質照片。華爲P20 Pro則是藉由麒麟970晶片處理由手機其中的兩顆鏡頭抓取黑白、彩色照片資訊，搭配自家的「4秒長曝」，讓手機夜景模式啓動後，最高感光能力可以達到 ISO 102400，是目前市面上鏡頭拍攝感光度最高的智慧型手機，記者實際加入這兩款手機在三種場景加入低光源比對，結果如下：（圖／記者洪聖壹攝）
▲Xperia XZ2 Premium夜景拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro夜景拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲三星Galaxy S9+夜景拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲SONY Xperia XZ2 Premium夜景拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro夜景拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲Samsung Galaxy S9+夜景拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲SONY Xperia XZ2 Premium極低光源人像拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro極低光源人像拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲三星Galaxy S9+極低光源人像拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲SONY Xperia XZ2 Premium晃動下極低光源人像拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro晃動下極低光源人像拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲三星Galaxy S9+晃動下極低光源人像拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲Xperia XZ2 Premium晃動下玻璃＋燈光低光源拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro晃動下玻璃＋燈光低光源拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲三星Galaxy S9+晃動下玻璃＋燈光低光源拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲Xperia XZ2 Premium晃動下極低光源拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro晃動下極低光源拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲三星Galaxy S9+晃動下極低光源拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲Xperia XZ2 Premium室內拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲HUAWEI P20 Pro室內拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
▲ Galaxy S9+室內拍攝。（圖／記者洪聖壹攝）
從手機導入雙鏡頭來說，Google 公司與 Sony mobile 腳步相對緩慢，不過 MWC 2018 期間，Sony mobile 公開雙鏡頭開發技術，緊接着推出這款Xperia XZ2 Premium，然後上市時又公開該公司針對該項技術的開發細節，除了可以從中發現日本人堅持原創的精神，也可以感受到日本公司針對一項產品所設計的綿密攻勢，記者實際比對下來，該款手機在極低光源拍攝的效果相對穩定，幾乎可以說去除以往 SONY 手機在低光源拍攝時碰到的弱點，其實不僅是低光源，相關的拍攝機制在錄影過程中也得倒很大的幫助，「怪獸級攝影手機」稱號實至名歸。
▲SONY Xperia XZ2 Premium 4K HDR 煙火影片實拍。（影片／記者洪聖壹攝）＊本篇文章所有照片全部都是由智慧型手機拍攝完成。