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漫谈手机，HDR，发展史，从，iPhone，4S，到小米，10，至尊纪念版一举斩获( 二 )


漫谈手机，HDR，发展史，从，iPhone，4S，到小米，10，至尊纪念版一举斩获
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多帧异曝光 HDR
在上面的示意图中 ， 红色部分表示传感器的本底噪声 ， 淹没在本底噪声中的信息是无法被获取的 ， 但通过多帧接力 ， 我们就可以将它们拼接起来 ， 获得宽广的动态范围 。
这种技法一般通过调节曝光时间来获得不同曝光的画面 ， 最终通过多张不同曝光的图片来把整个动态范围包起来 ， 因此也被称作包围曝光（Bracketing）
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这个做法非常简单 ， 效果也不错 ， 但很快我们就发现一个问题 ， 它对运动物体的效果不好 。
因为这种多帧异曝光 HDR 需要拍摄多张曝光时间不同的画面 ， 在这个过程中如果出现运动物体 ， 它在每一帧中移动的程度都不同 ， 在不同帧里的位置也不同 ， 在最终合成时就会出现各种各样的问题 。
此外 ， 曝光较长的帧也更容易因为手抖而糊片 ， 这种拍摄方式在应对弱光 + 大光比场景下可用性会大幅降低 。
为了解决这个问题 ， Google 的工程师们提出了另一个思路 。
多帧同曝光 HDR：HDR+
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Nexus 6P
Google 的工程师在 Nexus 6/5X/6P 上引入了一种新的 HDR 实现方法 ， 他们认为这种方法较传统的多帧异曝光 HDR 提升很大 ， 所以取名叫 HDR+ 。
这是一种什么样的方法呢？
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HDR+
Google 的思路是 ， 通过多次拍摄同样曝光的画面 ， 并进行叠加分辨出暗部里哪些是细节 ， 哪些是噪点 ， 从而实现宽广的动态范围 。 经过几年的发展 ， 手机传感器已经有了长足的进步 ， 其动态范围也比此前来得更大 ， 因此只要保证高光不过曝 ， 就可以从暗部里挖掘出足够的信息 。
好处是 ， 为了保证高光不过曝 ， 每一帧的曝光时间都需要设置得比较短 ， 减轻了手抖的影响 ， 此外 ， 由于每一帧曝光时间一致 ， 因此大多数情况下运动物体在每一帧之间也能保持近似的移动幅度 。
这意味着堆栈更加方便 ， HDR 伪像更少 ， Nexus 系列推动了弱光下高动态范围成像的快速发展 ， 这一思路也至今被所有厂家的夜景模式沿用 。
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HDR+
但这个方法是完美的吗？显然不是 。
这个方式实现的 HDR 画质上限很高 ， 但代价也很大 。
首先是它对算力的需求大 ， 要想达到比较理想的画质 ， 一般需要 7-9 张图片 ， 需要消耗大量算力 ， 在早期手机芯片算力还不够用的时候 ， 拍摄一张 HDR+ 图片往往会有几秒的合成时间 ， 按下快门的同时也无法立即拍摄 。
其次 ， 由于对算力需求大 ， 相机模式下的发热和功耗会增大 ， 再者 ， 由于无法零迟滞输出 HDR 图像 ， 这意味着第三方应用没有办法调用它 ， 享受到这一技术带来的高画质图片 。
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