可变光圈登陆智能手机相机

早期智能手机通常配备小尺寸图像传感器和与之匹配的小镜头和光圈。这会造成相机在补偿低光条件时所带来的图像模糊和颗粒感。所以，现在手机制造商们会采用更大的图像传感器和大光圈镜头来提升进光量从而达到低亮度情况下得到更良好的图像质量。然而在光线充足的情况下，大光圈则会造成部分图像和视频质量的缺失。

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大多数单反或者微单镜头都配有可变光圈(或称：iris)，一般为多叶片构造。目前主流智能手机则一般采用单光圈设置，这个单光圈设计在考虑尽可能捕光的同时尽量保证足够的景深范围。随着手机相机尺寸的增大和镜头重量的提升，平衡捕光能力和图像锐化是光圈选择的关键。大尺寸传感器可以保证低光图像的质量，但同时会降低F#值并影响景深(DoF)。

光圈对景深和光线摄取的影响

相机的景深是拍摄物体可以保持聚焦状态的距离范围，如下图所示。小尺寸光圈增加了景深，即场景中的更多部分处于聚焦状态，图像整体信息内容也随之增加，如下图所示。随着光圈的增大，景深会减小。如果追求照片大部分区域保持清晰，聚焦，那么小光圈是理想的选择。

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光圈由镜头孔径和有效焦距比定义。一个焦距为6mm，孔径为3mm的镜头F数(F#)为2 (f/2.0)。失焦模糊定义为：光圈直径 x 有效焦距 (EFL) / 像素。由此可以看出，较大的传感器和光圈尺寸加上较低的像素，可以轻易增加失焦模糊10-20倍。

进入相机的光量与光圈直径的平方成正比。例如在单反相机中，光圈通常从f/1.5（大光圈）变化到f/22（小光圈），[22/1.5]² 结果是收集的光线少了约200倍。光圈的大小不仅与F#值有关，还与相机的大小成比例，体积两倍大的相机会多收集四倍的光线。

智能手机相机中的可变光圈 

随着镜头和传感器尺寸的增加，单光圈或大小双光圈已不足以支持图像质量和摄影创意性的要求。例如，使用1英寸图像传感器的相机更适合配备连续可变光圈（CVA）的镜头，提供至少四个不同的光圈设置，从而确保卓越的图像保真度，并为摄影师提供更广泛的创意选择。

在智能手机中，可变光圈是相机镜头的门户，并随之移动。因此在移动镜头执行自动对焦和OIS时，可变光圈的重量和尺寸是至关重要的考虑因素。

智能手机相机的景深与虚化

摄影师可以通过改变光圈来调节景深进而使场景中的特定区域得以虚化。在没有连续可变光圈的手机中，这个功能是由图像处理的算法实现，使用者并不能自主调节。下图展示了某旗舰手机视频录制中的一帧，左图为连续可变光圈（CVA）虚化的效果，右图为软件虚化的效果。

可以看出，配备CVA的相机在使用大光圈f/1.4设置时，在275cm还是90cm的焦距都保持了更好的景深。而且，未配备CVA相机在软件虚化时造成了一些图像处理的错误 - 尽管骑行者的头部与车轮处于相同的景深，但却被过度虚化。左图则没有这种错误，因为虚化效果是光学实现的而不是后期处理。所以，配备CVA使得使用者可以自行控制景深和虚化程度，并降低受软件算法的制约。

结论

小型相机在低光条件下需要透过运算的方式来提高图像亮度，带来的结果则是图像的像素噪声和颗粒感。对于更大的相机，为了获得最佳的图像质量，光圈选择有两种途径：通过更大的光圈引入更多的光，或通过更小的光圈获得更广泛的景深。

为综合这两种途径的优缺点，手机制造商们开始引入了具有双光圈设置的相机，并强调了其在低光条件下的优越性能。并且，在新型号中已经开始采用连续可变光圈来增加光圈调节的设置。由此获得的图像质量的提升也在独立相机测评中得到了验证。

可变光圈提供了在移动摄影的各种条件下优化低光图像质量和景深的能力。通过让用户在不同光圈大小之间切换，同时优化光线摄入和景深效果，确保专业摄影师和普通人都可以摆脱后期的虚化处理，真实捕捉当下美好。

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