很久很久以前(19世紀),人類發明的相機還沒像現在這麼高端,F8都已經是大光圈,感光材料最高的感光度連ISO50都不到,你要大白天戶外拍個照,曝光時間可以長達1分鐘,室內拍照就更不用說了——這考驗的主要不是攝影師的水平,而是被拍的人如何在這段時間裡保持不動,這可能是攝影的至高境界。
補光設備的是為了將人類從拍照中解救出來——而真正能夠叫做「閃」光燈的東西可以從以鎂絲燃燒作為光源,且能在當時看來極短的時間內燃燒開始的,這才有了「閃」的意思。「用生命攝影」是當時對攝影師的寫照,即便發展到20世紀以鎂粉為主的閃光粉配方,閃光的時候都配有白煙、轟鳴,所以被炸傷、燒傷其實是常事...
我們現在能這麼鎮定地拿著手機,閃個燈給朋友拍照,實在要感謝這些人,而閃光燈在攝影領域的發展也經過了很長的時間。在這個不用冒著生命危險拍照,且成像技術發展也成熟很多,大光圈、高ISO圖像傳感器都為低光環境拍攝增色不少的當下,很多人都不屑於在手機拍照時用閃光燈。但很多廠商仍在變著方地改革手機攝像頭所配的閃光燈,這其中也有一些有趣的發展。在這樣的發展中,手機攝像頭閃光燈是否在可用性上已發生了很大轉變呢?
從氙氣燈到LED燈和相機領域一樣,首款帶閃光燈的手機的出現,比攝像頭本身在手機上的出現要晚一些。市面上可考的,首款為攝像頭配了閃光燈的手機是西門子S57,其上市時間為2002年12月,當時這款手機的宣傳點就叫「閃亮拍」,問題在於這款手機的攝像頭是個獨立的外設,手機本身不帶攝像頭,閃光燈也在外配的攝像頭模塊上。它比史上首款帶攝像頭的手機夏普J-SH04的出現晚了2年多。而首個真正內置閃光燈的手機已經不大可考,預計是當時遍地開花的某款日本手機,2003年比較著名帶有閃光燈的手機是夏普GX20、NEC N700等。
(西門子S57,及其帶閃光燈的攝像頭模塊)
值得一提的是,除了西門子S57用氙氣燈外設以外,其後諸多內置閃光燈的手機,包括上面所說的夏普GX20等用的都是LED燈——這種相對普通的照明手段嚴格意義上都不屑於被相機領域稱作「閃光燈」,因為LED發光二極體原本是具備長亮特性的,所以你會發現手機上的LED燈都能一直亮著當手電筒來用,這怎麼能叫「閃」呢?而且其亮度也遠低於真正的閃光燈,充其量叫「補光燈」,而補光的有效範圍也很小,當代用於手機的單LED補光燈方案能有3米的範圍就不錯了。
(早期內置氙氣閃光燈的索愛K790)
西門子S57的氙氣燈外設才算是真正的閃光燈。1931年,氙氣首度用在了閃光燈上,利用高壓電流使密閉容器中的氙氣電離,產生的白光與太陽光非常接近,閃光速度提升到了百萬分之一秒。隨後大名鼎鼎的「氙氣閃光燈」開始廣泛應用到攝影領域。真正開始內置氙氣閃光燈的手機相對早期的是索愛K790,其上市時間在2006年7月。
(近代將氙氣燈用於手機的廠商主要是諾基亞,比如808Pureview,連Lumia 920都有氙氣燈版,叫Lumia 928)
氙氣閃光燈相較LED的優勢其實非常明確,主要就是亮度高出很多,作用範圍稍廣,相對而言布光會更加均勻一些(雖然也還是很容易出現高光區域);而且氙氣燈和日光光譜最為相似,普通LED燈則與此相去甚遠,所以氙氣燈更容易讓畫面看起來更自然。市面上一些相對注重拍照的手機會用氙氣閃光燈,比如著名的諾基亞808PureView、Lumia 1020;配備氙氣燈的手機並不多見,索愛、摩託羅拉、HTC、夏普也都曾有這樣的手機推上市場。
(藍色那條氙氣燈與日光光譜輪廓最為相似)
(不同色溫LED燈的光譜和日光差得有點遠)
不過氙氣燈也有一些缺陷,尤其是對手機這樣的設備,最重要的問題就是氙氣燈所需佔用的空間較大,對早期磚頭式的手機還有餘地,但對現代超薄產品而言是不太現實的;即便像Lumia 1020已經用上了緊湊型的氙氣電容,還是能看到一個大型的奧利奧凸起。
(Lumia 1020之上所用的緊湊型氙氣電容)
還有一點就是,氙氣閃光燈基於儲電電容的充放原理,手機氙氣燈每次都以全功率輸出,每次閃過光以後需要回電時間,所以氙氣閃光燈是真正的「閃」光燈,它不能長亮,也就不能用作手電筒(這麼明確的功能缺失啊),也不能在拍視頻的時候始終處在補光狀態,於是像Lumia 1020這樣的手機在氙氣燈之外還配了個LED補光燈。
所以直到現在,LED都仍然作為手機產品中的主流閃光燈方案存在,主流智慧型手機,如iPhone、三星Galaxy系列等都用LED閃光燈。而且LED補光方案目前的發展也正在規避過去的一些不足。
你以為手機上的LED補光燈都一樣嗎?隨著手機越來越注重成像質量,LED補光燈行業這兩年似乎也搞得風生水起,比較著名的是Philips Lumileds的LUXEON Flash系列產品,其官網列出了4個系列的不同產品,從低端到高端的主要差別主要就在提供的亮度方面,其中最高端的LXCL-LW07已經能夠提供500lm的亮度。
這也已經表現出,同樣是手機,不同定位的產品所配的LED補光燈亦存在差別。從傳說中的超低端假閃150-300mA即可驅動的LED補光燈,到2000mA的「高端」方案皆有,似乎旨在針對不同解析度方案的手機產品;比如說1000萬像素以上的攝像頭,LED補光燈廠商認為1.1μm的像素尺寸感光度很差,所以需要至少兩個1A電流驅動的雙LED方案提供較高亮度。所以如果你在用低端手機,可能連LED補光燈都比人家的差一截。
(最早一批用上了雙LED補光燈的諾基亞N79)
不知道具體從哪個時間開始,旗艦機都傾向於採用雙LED補光燈方案(一般認為是在2007年前後,和氙氣閃光燈在手機上的出現時機差不多)。用比較官方的話來說,兩顆LED燈的補光效率肯定比一顆要好——這是事實,而且在光學設計中採用雙光源,成像區域內能夠得到更好的邊緣均勻性。不過實際上,很多雙LED補光燈本質上只是將一顆LED燈一分為二(如兩顆500mA的LED燈同時雙閃,與一顆主流1000mA的LED燈相比也沒什麼大差別),即便是兩顆1000mA的LED補光燈,相比一顆1000mA的補光燈,亮度實際提升大概也只有30%。
(用上32顆LED燈補光才美啊)
但請不要忘記,兩顆LED燈看起來明顯比一顆牛掰,閃起來亮瞎鈦合金什麼眼。這是個講究數字參數的時代,人家攝像頭解析度都飈那麼高了,補光燈用兩顆不是挺好的嗎?要是空間利用率允許,巴不得整個手機後背都放LED補光燈,那看起來就屌炸天了。
越來越多樣化的手機LED補光燈方案這兩年手機行業的攝像頭LED補光燈發展方向已經不像過去那樣僅在提升亮度上那麼弱智了,而是玩出了一些新花樣。比較著名的就是iPhone 5s的雙色溫LED補光燈,蘋果稱之為True Tone:所謂的雙色溫,是指提供兩種色溫的LED補光燈,iPhone 5s的其中一個補光燈就是橙色的,系統能夠在預閃以後判斷當前場景的實際狀況,適當加強紅光比例,使最終照片顏色更自然。按照蘋果的說法,這種補光燈可以根據感知到的環境在超過1000種閃光燈組合中實時選取一種,得到比較滿意的閃光效果。
(iPhone 5s可以算是手機LED補光燈發展史上的一大功臣)
這種方案對整個行業而言確實具備較大的意義,Android陣營這一派的許多手機亦隨後跟進了類似的方案,HTC One M8、榮耀6Plus等都有這樣推崇更出色「演色性」的閃光燈,為的都是在演色性上向氙氣燈靠攏。
(三顆LED燈的手機你見過嗎?聯想的Vibe Shot)
這其中有款更追求「極致」的手機值得一提,即聯想Vibe Shot,這是據說地球上推出的首款採用3顆LED補光燈的手機,用的是傳說中的三色溫方案(2枚暖色、1枚冷色),原理上也差不多,不過既然有3顆LED燈,大概布光均勻度做得會更好一點點。
(手機界,補光燈逼格最高的是New Moto X,人家這叫「環閃」)
還有一款在手機LED補光燈之上稍作文章的產品,即New Moto X——這款手機用上了傳說中的「環閃」。當你跟周圍的小朋友炫耀說,自己的手機用了「環閃」,頓時感覺逼格就比那些什麼雙閃要高端。實際上,真正的環形閃光燈的確比較專業,用途比較多樣,典型的比如用於微距拍攝的,因為環狀閃光可以產生類似於無影燈的效果,被攝物體不會因為閃光燈留下明確的單方面的陰影。
這確實是比較高逼格的東西,當然Moto X這裡的環閃不可能有這樣的效果,實現方式依舊是兩顆普通的LED補光燈,不過它們在攝像頭的一左一右,且有周圍類似燈管的引導環——就這樣的配置自然不可能和真正的「環閃」相提並論,在補光的時候,依然可以明確看到閃爍出的燈光主要從兩顆LED燈位置出現,或許這樣的「環閃」對補光的均勻度會稍有作用,但大抵上也只能算是噱頭。
(近兩年,手機LED燈製造商的努力方向之一,是前置攝像頭匹配的演色性出眾的「柔光燈」)
另外,這兩年自拍手機逐步流行,所以LED的補光也延伸到了前置攝像頭身上,這其中比較典型的是vivo Xshot的「全光譜」LED燈,本質也是為了儘量接近太陽光譜,且可調亮度,讓自拍膚色顯得更加自然——這似乎已經成為LED補光燈製造商努力的一個新方向,本質上都是可控色溫範圍,演色性達到優秀色彩還原能力,蘋果似乎又是推動這一趨勢向前發展的重要動力。
手機攝像頭閃光燈發展到什麼程度了?人類對手機攝像頭閃光燈或補光燈的使用方式基本上就兩種,一種是不管任何場合,大白天哪怕太陽曬到皮膚流汗都還要開閃光燈,還有一種是打死也不開閃光燈。前一種可能是無法理解的人類,後一種則應該是對現有手機攝像頭閃光燈拍攝效果感到極度不滿產生的怨念。
即便這兩年用於手機的LED補光燈無論在補光均勻度、亮度還是演色性方面均有提升,連氙氣燈都有逐漸更為可控的體態,只是手機所用的這些「閃光燈」在閃光或補光效果上仍然給人非常不給力的感覺,問題還是在於幾乎不可避免的高光區域,讓補光顯得非常硬,以及作用範圍很小,就算是手機上的氙氣燈,五米以外就什麼效果都沒有了。
閃光燈的運用原本就是攝影中相對高端的領域,很多攝影師在「職業道德」上都是完全不會去使用即便是專業相機自帶的閃光燈,因為效果實在是讓人不敢恭維。在這種情況下,手機的閃光燈對他們而言幾乎就是一堆不能用的東西。於是手機攝像頭所用閃光燈這12年以來的發展仍舊顯得如此蒼白無力。
當然我們仍然應該看到廠商在這方面的努力,就像上面所說的那樣,而且閃光燈還有一些除用於拍攝時補光之外的其他作用,比如手電筒,比如拍攝前的輔助對焦,比如手機來消息提示,比如心率檢測,但從拍照的本質上來看,閃光燈上的努力遠不及將圖像傳感器和鏡頭做得更好來得有價值,所以更多的LED和氙氣燈在手機上的擺設作用都顯得更加重要,或者乾脆就只用作手電筒吧。