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標題: 新入手的手機拍照鬼影這么嚴重，原因有哪些？可能的影響會 ... [打印本頁]
作者: 慧聰師太    時間: 2022-1-1 02:21
標題: 新入手的手機拍照鬼影這么嚴重，原因有哪些？可能的影響會 ...
一、啥是拍照鬼影？它長什么樣？


不知道大家有沒有過類似的經(jīng)歷：
深夜獨自走在回家路上，拖著加班后疲憊的身軀走上天橋
低頭看著車水馬龍的干道有感而發(fā)
掏出手機，正想拍張照片發(fā)個朋友圈
咔擦~
等等！！這是什么鬼？！

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圖片源自網(wǎng)絡

誒這咋還拍出滿天星河了？
而且這天上的星光，綠得發(fā)慌就算了
跑得比兔子還快
就突出一個離譜

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圖片上這些綠色的污點，就是我們常說的鬼影

例如畫面上看到的星星點點
如果你細心觀察，就會發(fā)現(xiàn)它們其實就是畫面中強光源的投影
例如街道兩旁的路燈、車輛前方的大燈……

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大家不妨拿出自己的手機測試一下：
打開相機對著燈光拍攝，是否能看到一個與光源中心對稱的綠色圖案

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倘若你經(jīng)常網(wǎng)上沖浪，可能還見過更離譜的鬼影
比如這樣的

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夜晚的紅綠燈

這樣的

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天空中的小“月亮”

甚至是這樣的……

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下面這個是我見過最離譜的

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掃不出來的，幫你們試過了

那說了這么多，這鬼影到底是個啥？
可能很多人以前都沒聽過，但另一個跟它息息相關的詞，相信大家都不會陌生
——眩光
鬼影其實就是眩光的一種

-
不管是影視作品還是日常生活中
眩光都是一個很常見的現(xiàn)象

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明顯的光暈

例如在逆光拍攝或者拍天空時，
如果陽光（或其他強光）直接射入鏡頭內(nèi)
就容易造成畫面部分區(qū)域朦朧不清
或是出現(xiàn)各種亮斑、光暈、紫邊、鬼影等現(xiàn)象
鬼影就是其中的一種現(xiàn)象

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那怎么區(qū)分到底是其他眩光還是鬼影呢？
相比其他眩光效果
鬼影有三個非常重要的特征：

  （1）鬼影和強光源的位置中心對稱
  （2）鬼影明顯偏綠色
  （3）形狀上完整的還原了光源的形狀

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比如上圖天空中的綠色文字，就是燈牌的投影
可以很清楚的看到，不管是白色還是黃色的燈牌
映在畫面上都是呈現(xiàn)偏綠色
而且文字的位置和形狀
恰好與光源呈中心對稱（上下左右都相反）

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A圖案以畫面中心旋轉(zhuǎn)180°即可得到中心對稱的B

事實上基本上所有手機在拍攝夜景上都有“鬼影”
這是手機鏡頭的物理結(jié)構(gòu)決定的
甚至部分微單相機上也會存在
多數(shù)情況下，鬼影都會影響我們拍攝的內(nèi)容

那有沒有什么辦法可以完全消除它呢？
二、鬼影是怎么產(chǎn)生的？怎么才能消除它？


簡而言之，鬼影的原理就是光線經(jīng)過鏡頭多個鏡片之間，部分光線發(fā)生了多次反射（偶次數(shù)反射，因為奇數(shù)次反射都光線已經(jīng)脫離鏡頭了），這些有過反射的光線最終達到CMOS上的成像

這么說可能有點難以理解
我們還得先從手機鏡頭的結(jié)構(gòu)說起

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組成攝像頭的結(jié)構(gòu)


手機鏡頭大致以鏡頭、傳感器、pcb、FPC、濾光片、馬達、底座等部件組成
鏡頭中的玻璃鏡片是鏡頭的核心
在拍攝時光線從外界進入鏡頭，穿過鏡片組成的鏡頭組后，被聚焦到底部的CMOS（傳感器）上轉(zhuǎn)換成手機能識別的數(shù)字信號
這些數(shù)字信號經(jīng)過圖像處理器處理后成為屏幕上我們能看到的畫面

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事實上，當代所有手機和相機的鏡頭玻璃都不是一層，而是多層
理論上來說，鏡頭鏡片越多，那么攝像頭得拍照效果就會越好
而所在的光學結(jié)構(gòu)部分也就越厚
這也是很多手機后攝突出的罪魁禍首

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回到我們的正題
這些組成結(jié)構(gòu)對鬼影的產(chǎn)生又有什么影響呢？

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復習一下初中物理知識

光線進入鏡頭的過程不是一路穿透的


光是一種波，具有波的基本特性
比如在通過不同傳播介質(zhì)的結(jié)合面時，會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象
鏡片和空氣就是不同的傳播介質(zhì)
光線每次穿過玻璃都會發(fā)生反射和折射導致光損失
折射率差距越大，光線反射比例越高
我們可以想象一下
最理想的狀態(tài)是光線進入鏡頭后，被不斷折射后匯聚到COMS上形成干凈的畫面
但由于鏡片存在反射
光線經(jīng)過多個鏡片各面反射后散亂地射向各個方向
其中一部分又被幸運地射向了CMOS
于是，各式各樣的眩光就這么產(chǎn)生了

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那為什么幾乎所有的“鬼影”都是偏綠色的呢？
其實很簡單，這就是CMOS的顏色，目前大部分CMOS傳感器的顏色就是片綠色的，CMOS吸收了綠色外其他波長的可見光，反射出去的綠光再次進入鏡頭組，最后到達CMOS的光線也就是綠色的了

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三、如何消除鬼影


降低鏡片的反射率是消除鬼影的核心


前面我們說過，鬼影的根源來自鏡片的反射
理論上只要鏡片不存在反射，那么問題也就迎刃而解了
但很遺憾，只要有光線透入，就一定有光線在鏡片之間反射
并在特定的環(huán)境下形成肉眼可見的鬼影
為了解決這個問題，相機廠商們發(fā)明了一個東西——鍍膜

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利用鍍膜降低鏡頭的反射率


根據(jù)麥克斯韋方程組，可以推導出
如果在玻璃和空氣之間增加一些折射率不同的薄膜，由于光的干涉作用，透光率可以大大增加
透光率越高，雜光越少，我們得到的影像也就越干凈
但鍍膜的作用也是有極限的
當介質(zhì)數(shù)量多到一定程度，或輸入量（光線強度）過大
還是會出現(xiàn)明顯的眩光和鬼影
現(xiàn)在鍍膜透過率玻璃基本上能達到99.7％，極限99.8％也做得到

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賓得幾百元的入門鏡頭都能有效防止鬼影的原因
就是因為賓得優(yōu)秀的smc鍍膜能夠有效提高透光率（超過99.8%）減少折射率
而無論多優(yōu)秀的鏡頭鍍膜
只要裝上一塊劣質(zhì)uv就能立竿見影的拍出鬼影
原因就是因為劣質(zhì)uv沒有鍍膜，透光率低折射率高

目前有的手機廠商會選用更耐磨耐刮的藍寶石玻璃作為鏡頭保護蓋
但由于藍寶石玻璃反射率較高
鍍膜技術(shù)也不如玻璃成熟
最終導致夜拍鬼影翻車的型號也不在少數(shù)

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去除藍寶石玻璃前

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去除藍寶石玻璃后

鏡片材質(zhì)也是影響反射率的因素之一


了解攝影圈的人應該都知道
目前基本上所有中高端單反鏡頭的鏡片都是光學玻璃做成的
而幾乎所有的手機鏡片都是塑料做的
哪怕售價萬元的iPhone 13 Pro Max和三星S21 Ultra都是一樣
在手機新機發(fā)布會上，我們經(jīng)常能聽到廠商在提到6P/7P鏡頭
6代表鏡片數(shù)量，P代表Plastic（塑料，一般為樹脂）相較于玻璃，塑料的重量更輕
加工工藝比較成熟，良品率很高（便宜）
但是塑料的缺點也很明顯：
光學性能不如玻璃，反射率高
因此近些年市面上也出現(xiàn)了玻璃和塑料組合的玻塑鏡頭，來中和全塑鏡頭的物理特性

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就目前來說，無論是手機還是單反相機，在特定環(huán)境下都會出現(xiàn)眩光鬼影，區(qū)別只是在于使用過程中的影響程度。
最直接的解決方法幾乎都是減少反射率：
  1、換掉藍寶石玻璃，挑個反射率低的
  2、 或者在內(nèi)側(cè)鍍膜，增大透光率
  3、改善鏡片材質(zhì)

但這些都是需要手機廠商去做的事
作為消費者的我們，有什么方法可以在拍攝時減弱鬼影嗎？


1、盡量避開強光源
     鬼影通常出現(xiàn)在光差足夠大場景，例如夜晚畫面中特別明亮的燈光、直射的陽光、燈管等，避開這些強光源可以明顯減輕鬼影

2、合理調(diào)整拍攝角度
    假如畫面中無法避免出現(xiàn)強光源，由于鬼影與光源中心對稱，可以考慮將光源放在畫面正中央，這樣即可將其掩蓋

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拓展閱讀：

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