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上海卷柔新技术有限责任公司
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iPhone的鬼影为什么更明显?

iPhone的鬼影为什么更明显?


需要增透减反技术可以联系我们上海工厂

上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。

*近大家对手机拍照杂光鬼影的讨论很多,唯比君后面陆续也会做一些杂光鬼影相关的内容,希望大家更加专业更加审慎地看待这些话题。
iPhone的夜拍鬼影一直为用户所诟病,在所有手机品牌中的鬼影表现是*显著,如果拍摄场景抓取得当,可以很轻易在车水马龙之间获得银河系列作品。本期我们就从结构机理,光学模拟,参数对比等角度,来探讨iPhone的对称鬼影更为明显的原因。

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中心对称鬼影是怎么产生的?

我们先来看手机结构,手机摄像头不会直接暴露在外,通过电池盖结果进行遮挡防护,在镜头区域设置了个平板保护玻璃用来透光。

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对于暗环境下直冲镜头的强光源,光线通过镜头聚焦到cmos成像的同时,会有小部分光线被原路返回,到达平板玻璃,被玻璃表面反射,再经过透镜聚焦到cmos上形成鬼影。

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既然平板玻璃的下表面能够反射光线,那上表面自然也是可以反射光线的。

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我们把手机后盖拆掉后,这种旋转对称的鬼影就消失了,因为此时前面反射面没有了,cmos反射回来的光直接射出镜头外部了。
通过鬼影的光线路径解析,我们不难发现,不仅仅是手机摄像头,比如单反镜头前面加了劣质UV滤镜的话,也会出现明显的鬼影,如下图所示。

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鬼影的仿真模拟

我们在LTs软件中构建出完整的光学模型,如下所示。对于CMOS的微结构特征,我们在Rsoft中进行建模,通过BSDF utility输出为LTs的BSDF属性文件。

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我们把下面带有iPhone和箭头字样的图片作为摄像头拍摄场景。
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通过光线追迹模拟,*终模拟得到的结果和实拍的匹配性相当好,验证了鬼影路径解析的合理性。

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为什么iPhone的鬼影*明显

从鬼影的光线路径分析来讲,所有手机无一幸免都会有鬼影,那为什么iPhone的鬼影却是*亮的呢?答案是iPhone的保护玻璃采用蓝宝石玻璃,其他厂商大多使用强化玻璃。

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蓝宝石和强化玻璃的特性对比如下所示:

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iPhone选蓝宝石玻璃是因为它硬度高,耐磨耐刮,外观质感更**。
安卓厂商选择强化玻璃固然是因为价格便宜,从产品层面来讲确实也够用。
从光学的角度来看的话,两者性能差异很大:
蓝宝石玻璃,光线垂直入射的时候,透过率85%,反射率高达15%;
常规强化玻璃,光线垂直入射的时候,透过率92%,反射率约为8%;

蓝宝石透过去的光少,反射光的能量更强,这就是iPhone鬼影明显的原因。

通过镀增透膜能解吗?

既然反射率这么高,那能不能给摄像头保护玻璃镀增透膜呢?这里我们讨论下常规PVD镀膜能做到的程度。
可以对保护玻璃做AR镀膜处理,玻璃内内侧镀膜没有问题,玻璃外侧镀膜很容易因为刮擦/手汗等造成脱膜和膜裂等问题,所以很多厂商会选择只在玻璃内侧做AR镀膜。对于常规强化玻璃,单面镀膜之后,玻璃表面的反射可以从8%降低到5%,鬼影亮度稍微有所缓解而已。

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如果是双面AR镀膜处理,则反射率可以从8%降低到1.5%,鬼影明显缓解,依然规避不掉。

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再来看看蓝宝石的AR镀膜,由于膜层硬度比不上蓝宝石本体的硬度,外侧镀膜如果出现膜裂反倒会弄巧成拙,因此为了确保外观的可靠性,蓝宝石外侧表面不镀膜,这样蓝宝石两个表面仍然有9%左右的反射率。作为对比,单面AR的强化玻璃5%的反射率就低多了。
为了让产品维持恒久的美,不得不牺牲掉部分拍照性能,这就是iPhone选择蓝宝石做出的妥协吧。

那有没有办法进一步削弱平板玻璃的反射率呢?下期我们继续讨论。


来源:唯比科技


关于我们

上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。

    采用德国薄膜制备工艺,形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系,能够制备各种超高性能光学薄膜,包括红外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜,应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研,红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆,低反射橱窗玻璃,画框,工业灯具照明,广告机,点餐机,电子白板,安防监控等。
    卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】,这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm,玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好,并且可以避免了磁控溅射的缺点,镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个难度和具有很好的应用性,新意突出,实用性突出,湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。


  卷柔减反射(AR)玻璃的特点:高透,膜层无色,膜硬度高,抗老化性强(耐候性强于玻璃),玻璃长期使用存放不发霉,且有一定的自洁效果.AR增透减反膜玻璃产品广泛应用于**文博展示、低反射幕墙、广告机玻璃、节能灯具盖板玻璃、液晶显示器保护玻璃等多行业。
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