镜头虚化的科技与奥秘

01

以“假”乱真不容易

手机上计算虚化的原理

02

镜头虚化不简单

影响的要素与特点

比原理更复杂的，是影响虚化的几个重要因素——镜头光圈、焦距、传感器尺寸和主体到背景的距离。光圈越大、焦距越长、传感器尺寸越大、主体到背景距离越远，虚化程度就越强。理论上，相机上得到理想虚化效果的方法比手机上容易得多——买你能买得起的最大光圈的镜头。

当然，虚化程度只是一方面，虚化是否优美则是另一个问题。在相机镜头的设计制造中，镜头口径、光学结构、镜片材质和加工精密度都会影响虚化效果。比如使用表面精度不够的非球面镜片，就会导致虚化光斑出现“洋葱圈”现象。

TIPS

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03

广角镜头的虚化误区

背景不是越虚越好

但是，这并不意味着背景越模糊越好，也不是虚化光斑越大越好。计算得到的虚化需要接近光学镜头本身的虚化特征，才能让人看着最舒适。

我们找来的对比对象是最大光圈为F2的佳能RF28-70mmF2LUSM，手机则是vivoX30Pro，使用其大光圈模式并将模拟虚化的程度设定为F2。

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注意视角与层次

相机上的广角大光圈镜头，

与手机上的广角大光圈模式，

究竟有什么差别？

我们将从下面的对比中看出答案。

对比看点：岩石由近及远的变化，柔和程度，虚化光斑。

注意对比相机与手机在树林处的虚化，相机的光斑要更多，而手机因为对点光源的识别还不是100%准确，所以有些光斑并没有模拟出来。此外，虚化的程度也更低。

尽管光圈均为F2（手机光圈指模拟虚化的程度，并非实际物理光圈值），但是相比相机上的岩石部分，手机上近处岩石的景深过大。

对比结论：广角镜头虚化程度不如中长焦，如果模拟得虚化很强烈，就会产生不自然的感觉。此外，这类镜头视角比较广，会容纳很多物体，通常也会有明显的由清晰过渡到模糊的渐变区域。如果缺少过渡或过渡生硬，就会违反背景虚化的视觉规律。当然，手机出现的模拟错误并非完全不能解决，后期对近景石头做适当模糊，就几乎能够“以假乱真”了。

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比拼光斑与边缘

标准镜头虚化的特征

在50mm焦段，我们用来作对比的是徕卡的Summilux-M50mmf/1.4ASPH.，这只镜头拥同类中名列前茅的背景虚化能力和焦内锐度，手机则是iPhone11ProMax。

对手机来说，在使用等效50mm镜头进行模拟虚化时，最容易犯的错误不是过度模糊，而是边缘的识别。因为对于这类镜头，从景深内到景深外往往只有极小的过渡范围，一旦识别不准，可能就会出现糟糕的瑕疵。

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一窥大光斑的魅力

终于轮到镜头出场了，

手机上人像模式也火力全开，

二者的差别究竟有多大？下面的对比

可能会出乎你的意料。

对比看点：虚化光斑的形状和边缘，光斑亮度。

手机模拟虚化的光斑虽然没有洋葱圈，形状也令人惊讶的非常接近徕卡镜头的轻微螺旋效果。但是，这些光斑明显偏暗，在靠近长颈鹿脖子处还有两处漏掉未虚化的光源。

粗看上去，徕卡镜头虚化的光斑要比下左图中手机模拟的更亮、更清晰锐利，但是仔细观察也会发现由于使用了非球面镜片，这些光斑都出现了“洋葱圈”现象。

如果将手机的照片进行修片处理，提亮光斑，那么其画面效果会更加接近相机。只不过由于传感器较小，在画面的细腻度上仍然比相机要逊色不少。

对比结论：第一眼看去似乎相机镜头的效果取得了完胜，但由于非球面镜片导致的洋葱圈让相机的得分有所降低。这一现象也是现代镜头过于追求锐度的代价。相比之下，手机的效果令人惊讶，尽管在亮度和饱和度上有点保守，但完美再现了相机镜头光斑的旋转和变形，在后期处理后还有进一步提升的空间。当然，手机弱光成像不如相机的短板也突显出来。

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让虚化更完美

手机上的特殊模式与App

从另一个角度来看，广角和标准视角镜头的保有量更高，虚化模拟也最容易出问题，在有限的篇幅里解决这两个问题才是最实际的。而解决方法在前文已有提到，那就是使用安卓手机上特殊的虚化模式，或是使用苹果上特定功能的App。

Focos是目前苹果的iOS平台上控制背景虚化最出色的App。在它的核心功能中，有3个步骤能让照片看起来更接近相机镜头的效果，分别是增大光斑尺寸、适度增加二线性和适度增加焦外螺旋感。

使用iPhone+Focos实现的“乱真”虚化

原图

Focos修片后

TIPS

瑕疵带来的“味道”

老镜头的光学设计和用料都不如现代镜头，虚化会有瑕疵，但正是这些瑕疵造就了它们的“味道”。比如光斑会有比较明显的二线性（边缘比中间亮）、像场弯曲（边角虚化更强）和螺旋感（光斑围绕中心旋转）。当然，老镜头的特点还有很多，Focos里有很多预设的镜头模式，可以让你探索更多老镜头的“味道”。

Focos修片后

使用安卓手机特殊模式实现的“乱真”虚化