1975年，在美国纽约州罗切斯特市的柯达实验室，一张小孩与小狗的黑白照片被CCD传感器捕捉到，并被记录在一盘盒式录音带上。这是世界上第一张数码照片。
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得益于感光元件的发展，2000年数码摄影被带到了手机上，开启了人人都可以成为摄影大师的时代。但玩了这么多年手机，你知道手机是怎么拍照的吗？
手机主要从看距离、辨别明暗、识别色彩三个核心角度完成拍摄。
远观近看
什么是镜头？最简单的镜头就是凸透镜。从光学上来说，改变凸透镜最佳成像距离的方法有两种：改变镜头焦距或者改变镜头与感光元件之间的距离。手机就是通过马达来控制镜头与感光元件之间的距离，从而实现对焦。
实际用于拍摄的镜头并不会只有一颗凸透镜，而是通常会有多个凹透镜或非球面透镜来校正光学畸变。
现在很多手机都有多个镜头。
区分光明与黑暗
在了解手机摄像头如何区分明暗之前，我们先来了解一下什么是像素。
像素是图像的基本单位，通常以点或方块的形式显示，以棋盘格排列。每个像素都有一定位置和颜色值，照片就是像素的二维集合。在没有有损压缩或合适的镜头的情况下，单位面积上的像素越多，分辨率就越高，显示的图像就越接近真实物体。
感光元件的作用是决定每个像素的亮度值。手机中使用的感光元件是CMOS芯片，它是由数百万个互补的金属氧化物半导体组成的像素阵列，一个半导体就是一个像素。当受到光线照射时，CMOS可以感应光线并产生与光线强度成比例的电荷。通过测量电荷，可以得到像素的亮度值，从而得到图像的灰度。
颜色识别
图像的灰度已经确定了，那么我们如何获取物体的颜色呢？
每个感光元件上都覆有红色、绿色或蓝色的滤光片，组成彩色滤光阵列，这种滤光阵列被称为（拜耳滤光片）。这种滤光阵列让每个像素只呈现单一的原色，处理器接收到的数据图像其实就是三色棋盘。不过，经过拜耳滤光片的光线却不见了，如果直接输出，就会得到以下画面：
这就好比我妈的毛衣，保真度太差了。这时候就需要靠数字信号处理器（DSP）来还原颜色了。怎么还原呢？根据“靠近红色的就是红，靠近黑色的就是黑”的规律，如果绿色滤镜覆盖了像素，我们需要估算出该像素的红蓝成分，绿色像素附近肯定有一个红色（蓝色）像素，取周围红色（蓝色）像素的平均值就可以了。
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DSP将处理后的数据编码成手机支持的图像、分辨率等数据格式，然后存储为图像文件写入手机内存中，这样就得到了一张高保真的照片。
酷炫灯光测试
手机摄像头可以模拟人眼，将光信息转换成电信息，最后通过处理器输出高清的照片。但当光线不足时，手机如何看清远近、分辨明暗、识别颜色呢？
我们进行了光线测试，将同一镜头放置在不同的光线环境中，看看其表现如何。
视频中我们一共进行了7次实验，并用OPPO Reno拍摄了7张照片↓
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7个现象所需的光照不同：氯糖反应、鲁米诺和火焰变色反应，由于它们都是自发光的，不需要额外的光照，环境较暗；黄金雨和碘都是晶体，为了使它们发光，需要一束光；氢氧化物沉淀和色素色彩更加丰富，需要更明亮的环境光才能清晰捕捉细节。
鲁米诺拍摄镜头，低光
OPPO Reno是如何拍出如此高清的照片的？
我们知道，提高弱光环境下照片的质量一般有三种方法：提高CMOS芯片的感光度、增大光圈、延长曝光时间。
为了拍摄出更加美丽的夜景，OPPO Reno不仅在镜头、CMOS芯片、光圈等方面精益求精，还搭载了全新复合多帧算法，将多张照片合成，呈现更好的光影效果。
技巧一：提高感光度
OPPO Reno 采用的是索尼主摄像头，尺寸达到 1/2 英寸，可容纳 4800 万感光元件，换算成像素就是 4800 万超清。此外，为了扩大单个像素的感光面积，索尼将 4 个像素编为一组，以提高手机的感光度。在暗光环境下，OPPO Reno 可以捕捉到更多光线，看清“暗物质”，让画面更加清晰。
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4800万像素主摄+1300万像素潜望式长焦镜头+800万像素超广角镜头的三摄组合，造就了OPPO Reno的10倍光学变焦，让你看得更远。
技巧 2：增加光圈
光圈其实就是晶状体的“瞳孔”，控制着进入的光线量。当环境光强时，我们的瞳孔就会收缩，上下眼睑也会适当闭合，以尽量减少进入的光线量；当环境光变弱时，我们的瞳孔就会扩大，配合睁大眼睛的动作，以增加进入的光线量。
眯着眼睛 |
同样，在弱光环境下，也可以扩大光圈来满足拍摄需求。OPPO Reno 采用 F1.7 超大光圈，让进光量更大，即使在昏暗环境下也能拍出明亮的照片。
OPPO Reno 拍摄的夜景
同时因为进光量增加，快门速度也能变得更快，运动中的物体也能被镜头定格。比如偶像的迷人舞姿、室友的呆萌眼神、或是飞过的白鸽剪影，OPPO Reno 都能帮你捕捉到。
随着光圈的增大，背景光斑扩散圈直径也相应增大，虚化程度增强，景深变浅，分分钟就能拍出精彩的照片。
光圈越大，景深越浅，背景越模糊。
技巧3：复合多帧算法
一般来说，延长曝光时间可以增加进光量，在CMOS感光度和镜头光圈大小一定的条件下，使照片充分曝光。拍摄夜景时，曝光时间有时可以长达数秒。但夜景明暗差别较大，容易出现亮处过曝或暗处曝光不足的情况。
为了保证每一部分都得到正确的曝光，OPPO Reno采用复合多帧算法，将连续拍摄的多张照片合成一张，以获得最精确的图片，扩大曝光的动态范围，真实展现现实世界的明暗对比。
同时复合多帧算法也能降低噪点，让画质更加纯净，手持模式下一张夜景照片有5张曝光，脚架模式下则有高达17张曝光。
以往拍夜景照片，要么夜景明亮人像发白，要么人像清晰夜景模糊，OPPO Reno可以对人物、景物进行分区处理，甚至对人像肤色进行保护，避免夜间人脸发白，还原你真实的美丽。
OPPO Reno 拍摄的人像
不仅如此，OPPO Reno的三摄组合还加入了OIS光学防抖技术，可以说是手抖人士的必备技能。
在如此多技术的支持下，OPPO Reno才能真正还原夜晚的美。
OPPO Reno 拍摄的夜景
参考：
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