双摄像头智能手机自HTC推出以来已有多年历史，但是其发展状况却一直不温不火，近2年来，基于市场需求以及相关技术的成熟，采用双摄像头的智能手机才逐渐增多。对于摄像头而言，除了采用两颗图像传感器以外，还需要双路图像信号处理器(ISP)与应用算法的完美结合。然而，在此过程又将会面临诸多问题!

双摄像头市场有望爆发 ISP在其中充当怎样的角色?

  双摄像头能有效提高聚焦性能以及成像的画质，但因技术瓶颈难以突破，成本偏高导致应用不广。不过，随着这些问题的突破，双摄像头市场在今年有望迎来爆发期。

索喜科技(上海)有限公司高级市场经理路标

  索喜科技(上海)有限公司高级市场经理路标表示：“双摄的市场已经迎来了空前的爆发和增长。相信随着这股市场潮流，到2017年我们可以看到更多配置了双摄的产品。这样的市场表现也印证了，通过使用第二颗摄像头提高成像质量来解决‘由于手机的体积和厚度的限制而无法无限提升传感器尺寸和镜头光学性能’的问题，并已经成为众多厂家的共识。同时，业界也在通过双摄的方式瞄准下一代虚拟现实和增强现实的应用方向。”

  对于智能手机双摄像头市场，高通产品市场总监王宇飞也表示：“在我们看来，随着智能手机厂商认识到差异化拍照体验的重要性，双摄像头领域蕴藏着巨大商机。我们正帮助领先制造商评估前置和后置双摄像头技术。”

高通产品市场总监王宇飞

  MTK在接受《华强电子》采访时也称：“我们在AP端自己做双摄像头，掌握独家特有技术，如color + mono、 vsdof等。双摄像头大家都会做，竞争和胜出的关键是差异化 ，我们从以下两方面实现差异化：一、演算法跟lens、模組和sensor等都有很大关系，这要求必须有良好的合作伙伴渠道，如果Tuning和 calibration沒做好，那将会导致良率很低，还会提高客戶成本。因此必须通过深度合作，提升上市时间和良率。其中很重要的一环是sensor和 lens 的摆设方法，我们在生产线摆设的时候要很精准，MTK有工具可作自动校准，在高要求范围可有效提高良率。二、自家演算法的掌握度比较高，我们是 首家做到vsdof即时景深的企业，color+mono也是用自家演算法。 ”

  虽然双摄像头市场的爆发将会带动相关产业链的发展，然而，双摄像头的实现并不容易，因为对于双摄像头而言，并不仅仅是采用了两个摄像头模组这么简单，其背后还需要图像信号处理器(ISP)与算法的高度协助，如此才能体现出双摄像头的拍摄优势及用户体验。

上海芯兴微电子科技有限公司总经理周宇

  据上海芯兴微电子科技有限公司(以下简称“芯兴微”)总经理周宇表示，双摄像头市场的成熟乃至爆发有两个必要条件，一个是整个硬件产业链的成熟与支持：包括双摄模组的工艺和良率提升、ISP对双摄模组支持度的提升以及更好图像处理算法的集成与成熟等等;另外一个则是系统和应用端对双摄功能的开发与挖掘，只有真正做出“有价值”的功能和产品、而不是简单的摄像头个数的堆砌，整个产业整个市场才会被带动起来。其次，这两个必要条件又是相辅相成的关系。

  周宇还强调：“没有好的硬件产业链支持，受困于算法复杂度、实时性以及效果等方面的限制，应用端是没有条件做出有价值的产品的;反过来，如果做不出好的、有价值的应用和功能，那么双摄就将只是摄像头个数的堆砌和噱头——就像早期的双摄机型一样，并没有办法拉动市场端的需求，带动整个市场的成熟和爆发。我们相信随着双摄面世到今天为止这段时间市场的酝酿，各家公司技术的积累与成熟，双摄市场必然会引发一轮新的浪潮。”

  同时，他还指出，越来越多的大厂商开始看到这件事情的价值对这个产业的成熟是一件非常好的事情，例如，ISP对双摄的支持是整个产业链成熟和发展的一个必要条件。有越来越多的玩家进入这个领域，能促进充分的竞争和发展，能加速整个产业的成熟。正是很早地预见了这点，所以芯兴微在很早以前就开始对这个领域进行布局和研究。

  众所周知，目前摄像头中的图像传感器大部分都是采用CMOS图像传感器，此领域全球龙头老大当属索尼，尤其在高像素CMOS图像传感器方面。然而，索尼手机的拍摄效果却一直遭到吐槽，虽然其一直采用了高端的CMOS图像传感器，那么为何依然被同行击败呢?原因就在于ISP。

  不过，对于ISP而言，其研发难度相当大，而且十分消耗财力，这点从华为海思研发ISP就能看出(据说华为海思的ISP历经三年时间研发才得以实现商用，其在法国的研发中心为此投入了近6亿人民币，该团队原本属于德州仪器，后来被华为收购)，因此之前有评论称索尼一直在等待高通研发ISP。

  图像信号处理器(ISP)主要用来对前段图像传感器输出的信号进行后期处理，有线性纠正、噪声去除、坏点去除、内插、自平衡、总动曝光控制等功能，摄像头需凭借ISP才能在不同光学的条件下较好的还原拍摄场景细节，ISP在很大程度上决定了摄像头的成像画质。

  从上文中，我们清楚了双路ISP在双摄像头中的重要性，此外，据笔者了解到，ISP主要涉及到3A技术：自动对焦(AF)、自动曝光(AE)以及自动白平衡(AWB)等，AF利用物理光反射原理将反射的光被相机上的图像传感器接受，再通过处理器带动电动对焦装置继续对焦;AE是摄像头通过光线的强弱自动调整光量，防止曝光过度或者不足;至于AWB，简单说来，就是一个纠正画面整体偏色的过程，目的是调整色温，让颜色与肉眼所看到的一样。

  对于3A技术，周宇强调：“3A技术是ISP中非常重要的一些技术，是其它算法良好运转的基础和重中之重。没有了良好的3A性能的支持，其它的图像处理算法就只能是‘空中楼阁’。”据其介绍，3A技术是一项需要多场景适应的、软硬件协同的图像处理算法。只有通过优秀的3A算法做到不同场景的智能识别与适应，才能保障不同场景下算法的稳定性与可靠性，其它的优秀算法才能发挥出最佳的性能。而这一切的实现都需要基于良好的软硬件协同——只有发挥出软件的灵活多变以及硬件的强大处理能力才能实现。

  路标也表示：“每家的3A算法都不一样，做出来的效果自然也会有差异。早期索喜科技的ISP产品是面向数码相机，单反等专用摄像设备的应用，十余年对图像处理的技术和经验积累，不断完善了我们的算法。”此外，他还强调，索喜科技的ISP有两大优势：一是实现最佳画质;二是根据不同客户对不同场景的需求对画质进行灵活的调试，进而保证产品的差异化。

  他指出，AF部分索喜科技支持混合式对焦方式，即可以自动适应和协调包括相位检测对焦、对比度对焦、红外对焦(外置红外sensor);AE可以根据不同场景自动判断配置最佳的对比度和宽动态范围，进而实现最合适的亮度和时间的曝光;AWB也可以根据不同场景调整色温、色调、背景等一系列细节。

  周宇也对笔者强调，兴芯微在3A技术上有着深厚的积累，得利于产品软、硬件的自主研发与积累，芯兴微ISP的协同和处理能力是处于业界领先位置的。另外，如刚才所说3A技术的差异化主要还是体现在其多场景的适应性，芯兴微在多个不同的应用场景均有特定的识别与自适应算法，通过不同场景的不同策略来保障3A性能的可靠与稳定。

  据了解，在今年三月份MTK推出Helio X20处理器以前，只有高通一家将ISP集成到处理器中，王宇飞介绍，早在三年前高通就在骁龙801处理器中引入了双路ISP，因为双路ISP是支持双摄像头的必要特性。随后高通将双ISP支持拓展到了面向大众市场的骁龙400系列中，其中最新的产品就是骁龙430处理器，在规模方面，目前高通已有超过10款处理器支持双路ISP。

  直至2016年MTK发布Helio X20，才将只有高通一家后端平台的局面打破(虽然华为海思950也集成了其自家的ISP，但是海思目前只用于华为手机)，MTK同样在Helio X20中集成了ISP，据了解，MTK的ISP采用了还混合式自动对焦(PDAF + Laser AF)(相位对焦和激光对焦的混合)使用，且采用了全像素相位自动对焦(Pixel-level Auto Focus)，其对焦速度和准确度可与人眼相媲美，是传统自动对焦速度的4倍，尤其适用于对快速移动物体的实时拍摄。