手机摄像机再进化！华为P20 Pro三镜头到底多厉害？
在双镜头智能手机越来越普及的同时，华为(Huawei)最新推出的P20 Pro揭示三镜头手机时代的来临…三个镜头真的有比两个镜头厉害吗？
在过去两年，我们已经见证到在大众市场上的大多数智能手机对双镜头技术之采用，而且几乎是跨所有手机业者；双镜头出现在前置或后置摄影机，有不同的配置以及终极目标。
根据市场研究机构的报告指出，2018年有30%的智能手机将采用双镜头，明年该比例将成长至50%。而虽然智能手机市场花了超过十年时间才添加第二个镜头，看来第三个镜头也马上要登场了──在双镜头方案被采纳的两年之内。
本文将探讨智能手机影像系统添加第三个镜头的一些动机、所带来的挑战，以及一些可能的解决方案。
双镜头发展回顾
智能手机的厚度一直是移动摄影技术的挑战；随着技术演进，摄影机光圈尺寸可以非常迷你，像素(pixel)尺寸也越来越小，此外自动对焦与影像稳定也仍然需要能放进去。而最近，智能手机厂竞相实现不错的低光线拍照性能、高解析度、低SNR，甚至还能以仅6mm的摄影机高度来变焦。
双镜头技术的诞生，除了为相机模组制造商与智能手机业者带来救赎，同时也带来挑战；它提出的方案是：如果单支摄影机已经充分发挥潜力，为何不合成两支摄影机的输出，好让它们能各自贡献其特殊优势？
最早搭载双镜头的智能手机是HTC One (M8)，应用于后置摄影机；其唯一目的是提供景深与对焦效果。而双镜头手机发展的第一阶段持续至2016年中，当时有多家智能手机业者都在旗舰机种尝试采用双镜头技术，利用不同的设定，包括仅支持景深、RGB-单色(Mono) ，以及广角-超广角(Wide-Wider)等组合。不过并没有出现「杀手级拍照应用程式」，也没有任何一种配置方法胜出。
2016年9月，Apple发表配备后置双镜头摄影机的iPhone 7 Plus，以「广角+望远」(Wide+Tele)的高阶双镜头配置，强调支持两种消费者最想要的功能：光学变焦( optical zoom)与数字散景(digital bokeh；或称「人像模式」)。从那时候起，双镜头智能手机市场地位确立，各家高阶与旗舰机种都采用了与Apple类似的配置，中低阶手机则仍仅支持景深功能。
Corephotonics (以色列新创公司，本文提供者)是在2014年推出变焦双镜头系统，能在不牺牲摄影机Z轴高度的前提下支持真正的光学变焦（来源：orephotonics）
然后是三镜头！
虽然双镜头智能手机已经在高阶市场普及，在近期内仍将会有许多新的双镜头拓朴亮相，以强化今日的双镜头方案性能；一个下一代双镜头进化的案例即将发生，即是可折叠摄影机架构的应用，不只能大幅改善变焦倍数以及低光线拍摄性能，也能实现更低的摄影机模组高度以适应更薄的手机机身。OPPO在2017年MWC就曾发表过采用这类技术的初期原型──配备5倍变焦镜头的智能手机摄影机技术。
另一个智能手机摄影机的有趣变化，会是利用三镜头组合；不过说比做容易得多，添加第三个摄影机镜头会带来明显的挑战(以及奖赏)，也为智能手机制造商开启了更广泛的可能性与配置选项。
三镜头智能手机可以有很多不同配置（来源：Corephotonics）
接下来让我们来看看三镜头相机系统面临的三大挑战：
挑战一：「坪数」与成本
三镜头解决方案不但增加了摄影机系统物料清单(BoM)成本，也会因为其他可能整合到手机内的技术(例如红外线感测、近接感测器、结构光、更大的电池…等等)，而在机体内部空间占据更多「坪数」。这种「惩罚」几乎是不可避免的，但厂商必须要以整体金钱价值来衡量，有部分取决于其目标受众的优先性。
第三支摄影机添加的成本会与其配置直接相关，这点笔者在接下来会进一步解释；其金额估计在10美元至30美元之间。
挑战二：校准
为了要达到在视讯/影像预览的无缝使用者体验，并避免在影像融合或散景时出现残影或过长的处理时间，必须要在此三镜头成像系统的内部与外部属性上仔细校准，而且要在摄影机的生产线上进行，必须一丝不苟甚至可能以连续、自动化的执行方式来补偿物理性动态变化，例如温度变化与设备掉落冲击等。
摄影机系统的校准以及讯框同步(frame-to-frame synchronization)，为摄影机模组制造商以及这种更复杂摄影机系统供应商带来挑战；因为如果三个镜头每一个都需要完美校准，组装程序必须要谨慎设计，而良率预期会较低，如此可能会直接影响整体摄影机成本。
挑战三：固件、演算法与功耗
三镜头摄影系统在固件方面也会更复杂，新架构会必须能像是只运作一支摄影机那样搞定三支摄影机；处理程序例如电源管理、讯框要求(frame request)、存储器管理，以及其他摄影机管理员程式内部的状态机(state-machines)，会需要处理更多的逻辑、更多数据并允许在流水线内更多的平行处理，同时以更有效率的方式支持应用层以因应即时性能。
在另一方面，演算法也面临相同挑战，包括确保合理的处理运作时间，以及避免来自多个镜头的多输入影像而导致的残影；同时还要处理三镜头在讯框同步、遮蔽(occlusions )方面的不精准，以及三镜头校准数据中的缺陷。因为这些复杂性，这种配置的整体系统(包括摄影镜头与处理平台)功耗会大大受影响。
接着让我们来讨论几种三镜头配置方法，这些案例各有优缺点，当然也可能还有其他的配置…
支持低光线拍摄的三镜头配置
三镜头摄影机能让使用者在光线相对较暗的场景中拍摄照片，而且变焦功能也不会打折扣。在演唱会现场拍摄舞台上的画面就是一个很好的例子，这种场景不但需要变焦，而且需要能支持低光线拍摄。
支持低光线拍摄的三镜头配置（来源：Corephotonics）
连续变焦功能源自于以下几点：
单色摄影机(Camera I)因为没有使用通常会配置在彩色摄影机感测器像素中的拜尔滤色镜阵列(Bayer filter array)，而能提供更高的对角线解析度(diagonal resolution)；在这种系统中，能使用彩色摄影机(Camera II与Camera III)来实现色彩重现。
单色广角摄影机与彩色广角摄影机(Camera I与Camera II)不同的空间取样尺寸(例如像素尺寸)，也有助于此双镜头子系统的整体放大倍率性能。
第三个摄影机还能支持来自望远镜头之更高的中央分辨率(center resolution)。
强化低光线拍摄性能，源自于与三镜头都有相关的、相对较低的焦比(f/#；镜头光圈设定)。将彩色摄影机(Camera II)输出讯框与单色摄影机(Camera I)输出讯框融合，会取得是前者两倍的光线，如此也能大幅改善SNR。
两倍曝光的效益是不采用彩色滤光片阵列的结果，因为在彩色滤光片中，每个像素会被过滤为只记录三种色彩中的一种，以牺牲整体潜在可吸收光线为代价。
RGB/单色(Mono)/望远(Tele)三镜头能支持更佳的光线敏感度以及光学变焦
（来源：Corephotonics）
另一个这种三镜头配置方案胜过现有双镜头变焦摄影机的显著优势，是在Camera I与Camera II之间有较大的重叠视野(field of view，FoV)；这种功能可以在扩增实境(AR)以及数字散景(浅化背景深度的效果)等多种应用中，支持整体宽广FoV中的立体深度感测，
而此种配置的一个显著缺点是在静态影像撷取时的快门延迟相对较高，而且在视讯录影时的低光线拍摄性能就没有改善；此外很重要的是，这类摄影机系统的功耗必须小心监控，以避免当三镜头同时运作时发生悬崖式掉电。
支持广角拍摄的三镜头配置
镜头排列顺序对系统性能会有影响；举例来说，将广角彩色摄影机放在中间，能在视讯拍摄时支持较顺畅的广角镜头到望远镜头过渡，同时简化两相邻摄影机(彩色与单色)之间的融合程序。但这种配置的代价是牺牲立体深度感测精确度，不过能透过将广角彩色摄影机与广角单色摄影机放在相对两端来改善。
鱼眼变焦摄影机配置（来源：Corephotonics）
这种摄影机配置会非常适合旅游爱好者；举例来说，在拍摄开阔的景观时，超广角镜头能避免一般采用影像拼接的拍摄模式。同时非常有助于在变焦时撷取精细的影像细节；现在的智能手机只能让使用者在影像品质较佳的光学变焦或是超广角画面中二选一，但三镜头配置就不需要做出这种抉择。
相较于前一种三镜头配置，这种配置能以更经济的方式处理功耗，因为大多数时间只有一个镜头启动，依据使用者的变焦倍数；此外此摄影机阵列顺序背后的逻辑会更直接，因为依据摄影机放大性能，相邻的两摄影机之间会一直以连续模式无缝切换。
这类系统的挑战在于超广角镜头会有相对较高的影像失真，特别是在视讯平滑过渡、融合两个影像甚或是工厂校准程序时；不过热爱摄影的手机使用者，会非常欣赏望远镜头较长的焦距，能让他们从远处拍摄到效果更好的目标物特写。
支持折叠式望远摄影机的三镜头配置
这种三镜头配置也能让使用者享受前所未有的真正5倍光学变焦，不需要妥协于今日的智能手机外观(也就是能与无边框全萤幕显示器共存的5mm高度摄影机)。而尽管F/#相对较高(例如f/2.8)，望远镜头的低光线拍摄性能也很出色，因为折叠式望远镜头强化了入摄瞳(pupil)，比起标准RGB广角镜，能撷取五倍以上的光线；比起前面提到的这种配置中的广角摄影机，光线撷取量则是超过2.5倍。
采用先进折叠光学技术的三镜头配置（来源：Corephotonics）
这种超级变焦三镜头配置，从1到5倍变焦都能提供无缝、连续的变焦体验，无论是拍摄静态影像或是4K视讯录影；结合多讯框(multi-frame)技术、影像融合以及多阶影像(multi-scaling)，这种摄影机最高能提供25倍变焦。结合可折叠变焦光学元件与OIS技术，这种先进的三镜头系统能改善今日智能手机摄影机的两大缺陷：低光线拍摄性能以及光学变焦倍数不足。
广角/2倍望远/5倍望远拍摄（来源：Corephotonics）
报酬递减原则
我们在这篇文章中探讨了三镜头摄影系统的关键挑战，以及可能很快会被业者采用的三种不同摄影机配置方法。
一般来说，报酬递减原则(Law of Diminishing Returns)也适用于多镜头技术，在双镜头配置中的第二个摄影机在提升使用者体验上提供了最高的报酬，但任何一种三镜头配置中的第三个摄影机，可能需要为整体使用者体验带来很明显的价值，才能抵销其添加的额外成本、占位面积以及复杂度。
无论如何，三镜头配置能充分解决低光线拍摄时的限制(包括静态影像与动态视讯撷取)，同时提供适当的光学变焦能力(3倍以上)，这在近期之内会成为对手机业者来说最具说服力的解决方案。
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P20Pro能否吊打iPhoneX?这几项对比告诉你－已回复
&独步江湖&
来自：荣耀7X 全面屏手机
本帖最后由 wlok188 于
10:25 编辑
这几天可以说关于华为p20系列手机的消息都被曝光了，刚发布新机的华为对自家的手机十分的有信心，确实的华为p20 pro手机刚发布就被外媒拿去做了很多的测评，出乎意料的华为p20 pro如此强悍的相机评分得到了DOX最高的分数，这充分证明了华为p20系列手机凭借着三摄成功的再次刷新手机拍照的新功能！
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21:32 上传
说到手机的拍照自然是躲不开目前热度和好评度很高的iPhone x了，这款手机后置的双1200万广角加长焦拍摄镜头，更是支持双光学防抖，可以说是在手机拍照的成像质量下媲美单反，那么全新的华为p20 pro对比iPhone x又如何呢？
华为p20 pro采用了后置的三摄像头，分别是主4000万+辅助的2000万黑白和800万长焦，硬件上，华为p20 pro势必比iphone x强太多了，但是结合手机自身的优化，对摄像头的调教又如何呢？
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其实不难分辨，iPhone x在夜拍上确实不及华为p20 pro，毕竟人家是主4000万的摄像头，支持光学防抖，更有徕卡的认证，华为在P2系列上下的功夫真的不是你能想象的，不过对于相机的拍摄功能上iphone x还是在可玩性上领先华为p20 pro一点的，iPhone x的3D Emoji还有自拍摄的光场调节，前置的人像模式，优化确实很好，不过华为p20 pro的自动识别AI场景也很厉害，真是黑科技满满！
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另外华为p20 pro采用的是麒麟970人工智能处理器，性能绝对是顶级的，跟高通骁龙845比较是逊色一点，不过差距不明显，完全是目前最强的处理器之一，iPhone x则是苹果A11处理器，同样是很强悍的，但对比麒麟97来说又是也不是那么的明显，毕竟有人工智能AI的辅助，两款手机都是颜值和性能于一身。
另外值得惊喜的是华为p20系列的机身采用了渐变色的设计，比iPhone x的玻璃机身好一些，优秀的机身材料使得华为p20更加的吸引眼球了，而玻璃机身的iPhone x似乎逊色了一些！
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iphone x和华为p20pro评测必看 http:/wangyy.applinzi.com/iphonex.html&
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&炉火纯青&
来自：华为Mate9 MHA-AL00
根本不需要你来评啊，完全有信心
iphone x和华为p20pro评测必看 http:/wangyy.applinzi.com/iphonex.html&
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&初窥门径&
来自：华为Mate10 Pro
为啥要跟去年发布的iphonex比？
iphonex不是应该和mate10比吗？
Mate10和iPhone8&
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&略有小成&
来自：华为Mate8 NXT-AL10
“iPhone x的3D Emoji还有自拍摄的光场调节，前置的人像模式” 华为p20系列也有自拍光场调节和人像模式哦
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&初窥门径&
来自：荣耀V9，我想要的快
没我想要的FM调频收音机功能，再牛逼的IP-X一样滚一边去不买，荣耀v9有可能是最后用华为手机了
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&略有小成&
来自：浏览器
你把价格弄到跟x一样你看看还有人买吗
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净说没用的。华为是咱中国的国产，苹果是美国的国产。你把华为拿美国卖去，那也是进口。进口就得缴税，难道你不知道么？差的两千块钱够缴税的？华为手机在国外比苹果贵多了，难道你这还不知道呢？我mate8用了三年， &
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&自成一派&
来自：荣耀8 FRD-AL00
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&独步江湖&
来自：华为Mate10 Pro
还跟X比，p20跟X一样价格你看谁还买p20。
iphone x和华为p20pro评测必看 http:/wangyy.applinzi.com/iphonex.html&
废话。你把华为拿国外卖去，你看比不比苹果贵。那国产的自然少缴税。你以为差的那点钱是手机本身便宜么？&
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&登堂入室&
来自：华为Mate9 MHA-AL00
蠢人！是dxo！
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&炉火纯青&
来自：HUAWEI P10 VTR-AL00
下巴取消掉再来比
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你觉得你把下巴去掉好看？&
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荣耀10 二倍变焦拍摄海景晚霞致我们终将逝去的青春草原夏日重庆小西湖
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你们口中可能是“地表最强”的华为P20 Pro拍摄能力到底有多强？
你们口中可能是“地表最强”的华为P20 Pro拍摄能力到底有多强？
手机相机到底哪家强？
说了那么多，其实我这次使用华为P20 Pro最重要的目的是就想看看它是否真的能彻底取代相机，这里的相机我指的是一般的数码相机。而与之对比的就是松下最近推出的拥有1英寸传感器的ZS220，当然从传感器大小来看，华为P20 Pro自然不及对手，有人会觉得不公平，可我看到很多也不知道有没有用过相机的某些同仁都叫出“华为P20 Pro可以秒杀单反”的口号来了，我用个一英寸的数码相机跟华为P20 Pro比较一番，也不算过分吧。
左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
首先要比的就是变焦能力以及变焦后的画质表现。华为P20 Pro我们知道可以达到3倍光学变焦，5倍徕卡三摄变焦，而松下ZS220用的也是徕卡贴标镜头，最大光学变焦可达15倍，不过我们比的就是3-5倍的变焦范围。
广角端 左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
先从广角端开始看起，从上图可以看出，左边的华为P20 Pro比松下ZS220颜色更为鲜艳，这得益于华为P20 Pro的AI摄影大师，自动为其调和颜色，而右边的松下ZS220则更接近于肉眼所看到的颜色。我个人更喜欢颜色鲜丽的华为P20 Pro。
3倍光学变焦 左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
然后大家都到了3倍光学变焦，色彩方面，华为P20 Pro明显还是更为鲜艳，同时在AI摄影大师的辅助下，提亮了暗部画面；松下ZS220在侧逆光环境下，整体画面则更为暗些，清晰程度上两者差别不大。
5倍变焦 左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
到了5倍变焦后，华为P20 Pro的清晰程度明显不如松下ZS220，毕竟人家这时候还处在光学变焦阶段，而华为P20 Pro已经是徕卡三摄变焦。虽然画面亮度上，华为P20 Pro还占有优势，但松下ZS220所需做的只要拉亮暗部细节即可。
夜景广角端 左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
光看白天的显然不够，我们再来看看他们夜景下的变焦对比。同样的，在色彩方面，华为P20 Pro依然优势很明显，广角端下，整体画面也更亮更好看。
夜景3倍光学变焦 左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
到了3倍光学变焦阶段，松下ZS220画面虽然整体比之华为P20 Pro要更暗些，但怎么说，华为P20 Pro整体处理感太重，细节方面涂抹感也是比较厉害的。
夜景5倍变焦 左：华为P20 Pro 右：松下ZS220
到了5倍变焦程度，在大家都是手持的情况下，华为P20 Pro已经开始有摇晃后叠影的现象，而松下ZS220依旧保持很稳定的状态，且画面清晰。由此可见，在白天光线充足的情况下，华为P20 Pro和松下ZS220在变焦后的差别并不是很大，甚至在色彩方面还略胜一筹。但到了夜晚，特别是5倍变焦下，华为P20 Pro的表现就差了一些，相信如果是架在三脚架上拍摄成像效果更好些。
此外，在夜景我们还会拍一点比较有趣味的画面，比如长曝光下车流形成的彩带。很巧的是，华为P20 Pro就拥有该功能，我们在“流光快门”里找到“车水马龙”就可以进行拍摄，而松下ZS220则是需要通过设定快门，在1秒左右才能达到该效果，这对没有一些摄影基础的人来说，单独靠相机是很难拍出来的。
华为P20 Pro的“车水马龙”（长曝光）功能
松下ZS220拍摄的长曝光效果
不过从拍摄的效果来看，虽然华为P20 Pro不需要我们动脑，但整体画面过曝之嫌且画面有虚晃的感觉，要说明的是，上面这两张图都是华为P20 Pro和松下ZS220在稳定状态拍摄的。很明显，松下ZS220拍出来的画面就非常稳定，车灯形成的流线也十分好看。
华为P20 Pro手持下抖动还是很厉害的
另外在华为官网上看到说华为P20 Pro依靠AI智慧防抖，可以摆脱三脚架进行拍摄。于是我就手持按下了如下画面，显然，纯手持拍夜景可以，但是拍这样车水马龙的效果还是要在稳定环境下才能进行，谁的手也都不是“铁臂”，对吧！
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/463s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/229s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 400 4mm 1/33s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 500 4mm 8.6s
当然这不代表华为P20 Pro的夜景不如松下ZS220，看看这些用华为P20 Pro拍出来的照片，个人还是很喜欢华为P20 Pro拍出来的夜景效果。只是有时候觉得，厂商做得好的地方也无需过分“夸大其词”，好东西大家都看得到。
可能真的是拍摄能力最强的手机
说句实在话，在华为P20 Pro出现前，我一直觉得手机拍摄也就随便做个记录。不瞒大家说，朋友圈里好看的照片几乎都是相机导入，不过现在有了华为P20 Pro，也完全有底气放入朋友圈然后告诉大家这是用手机拍的。
说白了，手机摄影还是为大部分普通人准备的，不需费脑不用学习什么摄影知识，你唯一要做的就是点点屏幕，就能获得一张不错的照片。但对我这种特别讲究“仪式感”的人来说，不管是握持还是操控方面，即便是你们口中的“地表最强”华为P20 Pro，仍然无法满足我，当然它毕竟是手机，我不能用相机的标准来苛责。
只不过，人生真的不需要一点仪式感么？你想要获得更为完美的照片，真的不需要哪怕一点摄影知识，付出一点经历，全靠机器来完成吗？拍摄前的准备、拍摄时的等待以及拍摄后的成就感，机器都帮你完成了，那你还要脑子干什么？顺便说一句，那些你们看到的手机摄影拍得非常好的人，不用问，他们相机也玩得非常溜。
一句话，华为P20 Pro作为一台手机的确在拍摄方面有非常不错的表现，你如果平时主要拍摄靠手机的话，那么华为P20 Pro可以说是目前比较好的选择。但如果并不是太在意拍摄能力的话，那这个价位上手机的选择范围还是很广的。
更多华为P20 Pro样张：
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 400 4mm 3s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/284s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/408s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F4 ISO 320 4mm 1/900s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F4 ISO 50 4mm 1/381s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/50s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/362s
拍摄器材：华为P20 Pro 拍摄参数：F1.8 ISO 50 4mm 1/2262s
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版权 (C) 2017 爱活网 Evolife.cn 科技进化生活Galaxy S10三颗摄像头规格参数曝光，不及华为P20 Pro
集微网消息，今年3月份，华为发布了P20 Pro，因为其配备徕卡三镜头而备受关注，包括4000万彩色+2000万黑白+800万三倍光学变焦镜头，硬件强大，加上原诺基亚相机团队的调教，在专业相机评测机构DxOMARK Mobile的Photo环节，以114分的高分夺得第一，这使得其他手机厂商不得不加快用上三颗摄像头的脚步，三星便是其中之一。
据韩国媒体ET News报道，三星下一代旗舰机Galaxy S10将配备三颗摄像头，它们的参数分别是12MP的广角镜头+16MP的超广角镜头+13MP的长焦镜头组合，一经发布必将打遍无敌手。
此外，明年三星的A系列也将与S系列一起用上三颗摄像头，只不过A系列的参数规格要比S系列的略微不同，分别是32MP+5MP+8MP的组合，虽然目前尚不清楚它们的分工，是广角镜头、长焦镜头还是黑白镜头，但是可以确定三星会在A系列上发力。
除了明年三星的S10系列、A系列用上后置三颗摄像头之外，三星的老对手LG、苹果旗下的产品也将跟进，智能手机将进入到前后总共五颗摄像头的时代。三星在电话财报会议上表示，明年将近10%智能手机会配备后置三颗摄像头，这数字有些惊人。
来自中国媒体报道的消息显示，OPPO旗下的R17 Pro将成为第二款配备后置三颗摄像头的手机，看来其他手机厂商得抓紧了，等到三星发布同样后置三颗摄像头的手机，不知道那是世界上第多少款了。（校对/罗明）
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