小米手机背景虚化

小米11 Ultra的主摄采用了智能手机中迄今为止最大的CMOS：三星GN2，尺寸达到1/1.12英寸。

那么如此之大的CMOS，小米11 Ultra的主摄是不是就能像单反那样，拍出浅景深的背景虚化效果？

如果论照片底噪和动态范围，三星GN2的确是一次跨越，但就背景虚化来说，1/1.12英寸还是太小

首先了解相机是如何拍出浅景深虚化效果的：

透镜的光学原理造就了镜头两侧的共轭平面。即理想条件下，在物方，镜头前特定距离的平面上的所有物体会在镜头像方另一特定距离上的平面上成像。而拍照是将在三维空间里的场景，映射到二维平面上，从三维空间中取景就必然要面临“距离”问题。不同距离的物点会在镜头另一侧的不同平面成像，这就导致处在像方特定距离的二维平面CMOS会承接到很多无法汇聚的点——弥散斑

弥散圆的直径越大，CMOS成像清晰的对焦范围越短，当焦点汇聚在近处景物上时，远处景物在CMOS上的成像会形成由无数弥散斑混叠产生的虚化背景。

为了拍摄景深更深的照片，让一定距离之间的景物都能在CMOS上清晰成像，一个最简单的办法就是缩小光圈。

首先要明确“清晰”的概念，并不是让所有光线都汇聚成为无穷小的像点，而是当弥散斑小到一定尺寸——超出人眼分辨能力后，即可将图像定义为“清晰”

光圈的作用是遮挡光线，缩小光圈后，CMOS上的弥散斑会显著变小，相同的拍摄条件中，小光圈能提供更长的焦深，拉长对焦范围，容纳更宽广的景深，削减虚化效果。

智能手机上的镜头就是天然的光圈，因为空间有限，智能手机中采用的都是配合小底的小孔径镜头，孔径光阑非常小，通常主摄的入瞳直径只有2~4mm左右，小米11Ultra入瞳直径就仅有3.9mm。另外，小米11 Ultra的主摄孔径相对较小，因为超广角镜头孔径比主摄更大。

左一主摄，左二超广角镜头

手机镜头虽然拍不出虚化，但能算出虚化。这就要依赖AI（软件）、tof镜头（硬件）分别或者共同完成。如今的摄影算法可以用单摄实现虚化，背后是AI和ISP的支撑，而安卓阵营也有厂商在手机上加装tof镜头，用以获得3D深感数据，通过后期融合，对图片进行虚化处理。

总之，手机镜头本身难以出浅景深的照片，远远无法企及单反相机的背景虚化能力。硬件尺度上的差异，是手机与相机“拐点之战”中最难跨越的鸿沟。