高端智能手機的亮點越來越少，雷圖圖已經無法展現手機的優勢。於是更霸氣的雙攝像頭出現了。這裏說的雙攝像頭，並不是像以前的智能手機那樣，壹個攝像頭在前面，壹個攝像頭在後面，而是壹雙眼睛配兩個後置攝像頭來模擬人的眼睛，從而實現更多的拍照功能，更好的拍照效果。
壹般來說，目前智能手機的相機接口是MIPI(移動工業處理器接口)接口。過去，手機平臺上只有兩個MIPI接口，壹個用於前置攝像頭，另壹個用於後置攝像頭。要成為雙攝像頭，該平臺需要支持至少三個MIPI接口。其實在之前的高端平臺，為了達到更高的像素，雙ISP(Image？信號？處理，圖像信號處理器)，比如為了支持16M的攝像頭，會使用兩個8M能力的ISP。這種平臺很可能只有2個MIPI，但這並不能阻止工程師去做前置單攝像頭+後置雙攝像頭。
雙攝像頭應用
這就是問題所在。雙攝像頭能做什麽？
1，雙攝像頭可以測量距離，可以用於距離相關的應用。
人眼很容易定位物體的距離，但是當人閉上其中壹只眼睛時，定位能力就會下降很多。雙攝像頭是模擬人眼的應用。簡單來說，測量距離就是通過算法計算出被攝物體與左/右攝像頭之間的角度θ1和θ2，加上壹個固定的Y值(即兩個攝像頭的中心距離)，這樣就非常容易計算出Z值(即物體與攝像頭之間的距離)。
不過，這也很容易計算。如果兩個攝像頭的中心距過小，可計算物距會很近。如果要計算更長的距離，就必須加寬左右攝像機之間的距離。
如上圖所示，因為可以通過雙攝像頭的算法判斷物體的距離，所以通過這個特性很容易做出壹些特效，比如:
背景模糊
單反相機最突出的特點之壹就是大光圈。由於雙攝像頭可以測量不同被攝物體的距離，瞄準需要大光圈的物體，模糊其他不同距離的物體，因此可以輕松實現大光圈的效果。
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b、背景替換
因為可以測量距離，可以提取被攝物體中的主體，可以改變背景，所以可以比PS更簡單的進行摳圖。
c、背景特效
因為距離是可以測量的，主題和背景是可以分開的，所以對背景做什麽都很容易，這裏就不做過多描述了。
d、測量距離
這張圖清楚地標識了不同物體的距離，這個距離信息用不同的顏色來標識。當AP獲得不同物體的距離信息時，就可以實現上述功能。
2，雙攝像頭可以做光學變焦。
光學變焦主要是指左右攝像頭使用不同的FOV(視角)，使兩個攝像頭的視野不同。當用戶需要廣角照片時，他們使用視角為85度的左攝像頭來獲得廣角效果。當用戶需要長焦照片時，使用視角為45度的合適相機來獲得長焦效果。
為了使左右攝像頭拍攝的物體高度重疊，光學變焦的雙攝像頭模塊作為距離應用的攝像頭模塊不能太遠，但左右攝像頭需要盡量靠近放置。
如果兩個相機的FOV不同，壹個大，壹個小，然後通過算法實現兩個光學鏡頭之間的效果，就可以輕松實現光學變焦。
如果不使用雙攝像頭，放大圖片後文字會不清晰。
如果使用雙攝像頭，放大圖片後文字依然清晰。
這張圖是廣角圖和長焦圖的組合，通過算法計算出中間姿態的照片，這樣細節不失真。
3、暗光效果增強
壹般來說，暗光增強是在兩個相機中完成的:壹個帶RGBG的標準相機和壹個去掉RGBG濾鏡的黑白相機。RGBG用於獲取物體的顏色，而黑白相機用於獲取更好的進光量，以判斷被攝物體的光強。然後融合兩幅圖像，以獲得更好的暗光增強。
目前，有兩種融合方法:
以黑白圖片為主體，將彩色圖片獲得的每個像素的顏色粘貼在黑白圖片上，將兩張圖片融合。
以彩色圖片為主體，將黑白圖片得到的每幅圖像的光強補償到彩色圖片上，將兩幅圖片進行融合。
至於哪種方式更適合整合，不同的人可能會有不同的看法，這裏就不討論了。
同樣，對於暗光增強，為了讓左右攝像頭拍攝的物體高度重疊，也要求這種雙攝像頭模組盡量靠近。
需要註意的是，華為P9實際上選擇了這種模式的模塊。
當然，也有業內人士表示，目前這種算法效果並不明顯。暗光補償確實對用戶有幫助，尤其是在夜間拍攝時。但也有客戶認為索尼和三星的雙PD技術很好，更願意使用雙PD攝像頭進行暗光補償。
雙攝像頭還是雙PD暗光補償效果好，可以對比壹下華為P9和三星的Galaxy S7 edge，就有答案了。
這個壹般用彩色+黑白相機。畫面的亮度強度是由黑白相機獲得的，以補償畫面的暗光。
4.3D拍攝和3D建模
3D拍攝和3D建模的算法其實和距離應用差不多，只是精度要求更高，有時候甚至需要使用紅外測距來更準確的判斷距離。
說到雙攝像頭的算法，就不得不提ISP(Image？信號？處理圖像信號處理器)，ISP的主要功能是對前端圖像傳感器輸出的信號進行後處理，主要功能有線性校正、去噪、去壞點、插值、白平衡、自動曝光控制等。只有依靠ISP才能在不同的光學條件下很好的還原場景細節，而ISP技術很大程度上決定了手機的成像質量。
在功能電腦時代，ISP都是建立在攝像頭上的，不同像素的攝像頭搭配不同性能的ISP。隨著手機攝像頭像素越來越大，對ISP性能的要求也越來越高。如果將ISP集成到相機傳感器中，相機模塊會過大，甚至會影響拍照效果。所以在智能手機時代，ISP壹般都在主芯片SoC上。有些品牌客戶為了達到更好的效果，甚至不惜代價增加壹個ISP，以達到更好更專業的照片效果。
好的相機算法需要好的ISP。ISP和算法相輔相成，缺壹不可。而雙攝像頭對ISP性能要求更高。首先，為了讓左右攝像頭的信號同時得到處理，單個ISP已經不能滿足雙攝像頭的需求。這就需要雙ISP來實現這個功能。
以暗光增強為例，彩色/黑白圖像分別進入各自的ISP通道和校準通道，然後進行兩幅圖像的匹配(比如提取兩幅圖像中相同的部分，去掉只有壹個攝像頭拍攝的部分)，再對相關圖像進行遮擋、檢測、補償等算法處理。最後，融合兩幅圖像以增強顏色。當然，實際上ISP用算法做的事情比這張圖寫的要多。
當然這裏面也有壹個小插曲。畢竟有兩個ISP，兩個ISP存在壹些處理速度和處理能力不同的問題。為了保證兩個ISP可以同時采樣，就需要雙攝像頭拍攝的畫面是同時拍攝的。解決方案之壹是讓傳感器有壹個同步信號引腳。兩個攝像頭的同步信號是對接的，每次讀取壹張圖片，都會給圖片打上時間戳。ISP通過時間戳保證左右攝像頭拍攝的照片是同時拍攝的，最後融合。
不同於壹般3D電影的拍攝。手機上的兩個攝像頭在圖像拍攝過程中無法產生足夠的視覺差異，因為兩個攝像頭之間的距離與人眼的距離不同。而且為了讓人更明顯的獲得3D視覺效果。所以增強往往需要算法。
因為距離可以測量，後續的雙攝像頭不僅可以實現3D攝影，還可以進行3D建模。這個時候我覺得雙攝像頭的重要性就更加重要了。
其他效果也得到了增強，如HDR和分辨率的提高。這些功能其實單攝像頭就能實現，但雙攝像頭能讓效果更好，我就不壹壹列舉了。
總結:
目前這些功能都是雙攝手機最常見的功能。背景虛化/替換，暗光效果給用戶帶來更多的照片效果；光學變焦讓我們感受到變焦功能的相機功能；但個人認為，未來最令人興奮的還是3D功能。
今年VR這麽火，VR的素材從哪裏來？還是得靠雙攝像頭算法的優化。如果3D拍照和建模的算法成熟，雙攝像頭會更受歡迎。
雙攝像頭生態鏈
前面我們講了雙攝像頭的應用和原理。現在我們來關註壹下雙攝像頭的產業鏈。
1，雙攝像頭算法供應商
因為算法需要和ISP合作，所以算法和ISP是相輔相成的。想把算法做好，必須有好的ISP。
作為主要的平臺供應商，高通/聯發科有自己的ISP，所以也開發了自己的雙攝像頭算法。至於它的算法，還有待市場的檢驗。
作為傳感器供應商，索尼、三星和OV也在積極開發雙攝像頭算法，暫時還沒有見到量產產品。但是，在功能機時代，沒有ISP。這些相機傳感器供應商在做2M/5M的時候，都要匹配自己的ISP，所以他們都有自己開發ISP的經驗。所以雙攝算法的開發是比較有經驗的。
蘋果去年收購了Linx，它也有多攝像頭的專利和算法。是否會用在自家的雙攝機型上，還要看今年的iPhone7。理論上Linx有足夠的算法，蘋果不會去大廠買雙攝像頭的IP授權。
除了這些平臺，傳感器供應商和品牌的智能手機都會開發自己的雙攝像頭算法，我們將逐壹列出其他供應商:
華晶，1996成立於臺灣省，主要研發自主ISP芯片。壹些高端手機、相機、汽車都使用其ISP的外殼。雙攝像頭手機也有自己的ISP。距離應用，光學變焦，暗光補償都有所建樹。
壹家以色列公司。算法的優勢主要在於光學變焦和暗光補償。在深度領域，也有壹些研究。從媒體宣傳來看，hTC已經采用了它的算法。
虹軟成立於1994，總部位於美國，在上海、杭州和南京都設有技術中心。虹軟的強項是光學變焦和暗光補償。上壹篇文章的第二張光學變焦圖和暗光補圖來自Irisoft。
上海興芯威是壹家成立於2011的公司，主要從事圖像處理器的研發。目前，其產品主要用於車輛市場。作為少數幾個開發獨立ISP的公司，他們也在開發雙攝像頭算法和ISP。雙攝市場後，X-Chip將是壹匹潛力巨大的黑馬。
雙攝像頭剛出來，所以各家在算法上各有優劣。但從目前已經推出的雙攝像頭手機的效果來看，各家的算法都有待改進。各種算法能力上去之後，勢必會讓雙攝像頭成為手機的標配。
2.雙攝像頭傳感器供應商
因為兩個相機拍照時需要同步時間戳，這就要求相機傳感器有同步信號。目前，提供這種同步信號的傳感器供應商有索尼、三星、OV和格科威。所以雙攝像頭傳感器主要用這些產品。
3.雙攝像頭模塊供應商
目前可以做雙攝像頭的模組廠有很多，包括光寶、虞舜、新力、納木加、O-Film、三星機電、秋體等。然而，有量產經驗的主要是廣寶、虞舜和新力。華為的機型主要使用光寶和虞舜的模塊。而O-Film和三星機電，依靠其強大的工廠能力，現在正在雙攝像頭模組領域大踏步前進。Namuga與各算法公司保持著良好的溝通關系，是三星手機的供應商，正在雙攝像頭模組領域逐步發力。
但是，不同的功能需要不同的模塊。讓我們繼續以上面提到的四個函數為例:
距離應用，壹般的做法，就是相機的大小，常見的相機規格如13M+2M，13M+5M。
通過這兩種方式，可以更好的計算出物體到鏡頭的距離。
光學變焦雙攝像頭模塊，最重要的是兩個攝像頭需要有不同的FOV，類似下圖:
不同的FOV，不同的焦點，然後通過算法，可以實現光學變焦功能。
壹般暗光增強是用RGB全彩相機和單色黑白相機拍攝的，如下圖所示:
算法方面，進光量主要由右邊的黑白攝像頭讀取，以補償左邊RGB攝像頭的色彩。
3D拍攝和建模，這種方式有點類似於距離相關模塊。只是3D對距離的精度要求更高。這種情況下，更需要把兩個攝像頭的距離放遠壹點，有的甚至利用紅外輔助定位來實現測距，最終實現3D拍攝和建模的作用。
制造雙相機模塊的困難；
壹般雙攝像頭有兩種:* *基板或者* * *支架。如下圖所示:
在* * *基板的情況下，兩個攝像傳感器*** * *放置在同壹基板上，然後從該基板引出壹個FPC。如果使用* * *支架，如上圖所示，傳感器由支架固定，每個傳感器都有自己的基板和FPC。
* * *底板的優點:兩個傳感器可以坐在同壹個平板上，耐摔。
* * *基板的缺點:產量低，導致價格高。
* * *支架優點:產量高，價格好。
* * *支架的缺點:由於是兩個獨立的傳感器模塊，需要AA校準才能使它們在同壹平面上，難度大，抗摔性差。
總之，兩種方法各有利弊。目前只有華為采用* * *基板方式。但無論哪種方式，目前的收益率都很差，所以成本還是很高的。
雙攝像頭的未來
如果改進算法，提高模組良率，雙攝像頭還是有很多優點值得做的。
但是由於不同的功能對模塊放置的要求不同，雙攝像頭目前可能並不能滿足大家對攝像頭的要求。
Google在推出Project Tango的時候，巧妙地提出了壹個三攝像頭的概念:需要測距和3D建模的時候，可以使用兩個距離較遠的攝像頭；如果做光學變焦和暗光補償，可以用兩個近距鏡頭。甚至這種深度感可以和紅外線結合起來更精確地測量距離。
無論如何，隨著雙攝像頭算法的演進和VR需求的增加，攝像頭扮演著越來越重要的角色。雙攝像頭的手機，甚至是前置雙攝像頭和後置三攝像頭，在未來壹年內很可能會越來越普遍。