全景相机哪家强？

最近几天努比亚和小米相继发布了自己的全景相机，又掀起一波全景相机的热潮。本文针对目前主流的全景相机硬件设备进行一个全面的梳理。

在梳理之前，先来探讨两个问题。在上一篇文章5分钟了解全景相机中，我简单的提及了几款全景相机：双鱼眼配置（theta s、gear360）和17个相机配置（surround360）。细心的人可能会有一些疑问，在此我自问自答进行说明。

问题1：为什么需要至少两个相机？

答：单个相机镜头视场角有限，即使目前视场角最大的鱼眼镜头最多也仅能够达到250°左右，所以要想覆盖水平360°的视场范围，至少需要两个大视场角鱼眼相机。目前的双鱼眼相机主流都是两个190°的鱼眼镜头，大于180°的视场是用来拼接的重叠区域。

问题2：既然2个相机就够了，为什么还会有4、6、8、12、16、17等更多相机的设备？

答：主要有如下几个原因：

• 提升成像质量。全景相机图像铺满了整个空间，所以如果只有2个相机的话，即便是高清4K的图像分辨率平均分配到整个空间也会导致像素的分散，给人的视觉清晰度较差。所以相机数目的增多可以提高单位面积像素的解析度。

• 相机较多时，相邻相机重叠区域变大，比较容易消除拼缝。
  

• 立体影像的需求。比如surround360就是使用17个（周围14个，上面1个，下面2个）相机，其中每相邻两个相机可以作为一个类似人眼的双目立体视觉系统。这样最终产生的是立体带深度信息的全景图/视频。

问题3：全景相机对相机的组成有什么要求？

答：要求所有相机的参数一致，尤其是关乎成像质量的曝光控制、白平衡、光圈、焦距等。否则成像差别较大，会给后期拼接算法埋下很多坑。由于需要对多个相机成像结果进行拼接，还要想办法保证所有相机能够同步控制，做到全局帧同步。

问题4：为什么不同全景相机价格差距那么大？

答：首先是硬件：普通的廉价相机是做不到严格同步的，而相机越多越需要做好同步，所以17个相机的surround360使用的是非常贵的PointGray工业相机，该相机可以做到严格帧同步。然后是软件算法：相机越多对拼接算法要求越高，需要投入较大的研发精力和财力，但成像效果也越好。

下面根据全景相机里相机数目的不同来对全景相机进行简单的分类。

2个相机

目前消费级全景相机一般是双鱼眼配置，大多呈遥控器一样的矩形或者萌萌哒的球形。

比较知名的日韩系列的全景相机有：理光Theta S、三星Gear 360、LG 360 Cam。理光Theta进入市场较早（2015年），后面两款是2016年推出的。这几款全景相机主打拍照。如下图所示。由于有多年的技术积累，体验效果还是不错的。

国内也有不少公司在做全景相机，不过以创业型公司居多。比较知名的有Insta 360、暴风魔眼、完美幻境Eyesir、Wipet、得图twin、硕颖PDV3600、小米米家（刚刚发布）等。

双鱼眼全景相机主要定位是普通消费者，大多用于个人拍照、生活记录、室内监控等对画质和拼接效果要求不高的场合，大部分可以独立使用，少量产品（如insta360 Air）必须结合手机才能使用。目前市面上有不少相关产品可供消费者选择，售价一般都在1000~3000RMB，支持分享到朋友圈等社交媒体，对于爱拍照的人来说是不错的选择。

4个相机

Orah 4i是Orah公司（前身是VideoStitch ）2016年推出的一款4个摄像头的全景相机，用于专业级VR直播，可以以最高60fps的帧率输出360°全景4K VR内容。内置软件Vahana VR（ VideoStitch Studio的升级版）可以实时拼接预览4个相机的输出，这在影视制作上很有竞争力。此外，这套拼接软件Vahana VR在其官网上也可以以付费授权的方式出售，看来对自己的算法很有信心。

国内的得图DETU F4是一款四个摄像头的商用级VR全景相机，最高可输出超过6K的全景视频。支持4K分辨率的网络直播、提供配套的直播一体机。从官网看该公司提供了全景直播的整套解决方案：全景相机用来采集直播影像数据，直播一体机用来实时拼接处理视频，直播软件可以将处理好的内容推送到云端。

相比上述的两个外观不太好看的造型，加拿大创客团队在Kickstarter上众筹的Bublcam好看很多，Bublcam由4个视场角为190°的鱼眼相机组成。

6个相机

Gopro Omni是Gopro公司2016年推出的由6个相机组成的全景设备，最高输出分辨率可以达到8K。官网介绍这是一款用于拍摄、合成和发布高分辨率虚拟现实及身临其境内容的专业端对端解决方案。

其亮点是同步六摄像机阵列可达到精确的像素级同步，让后期制作的合成变得更加轻松和严谨。对于这点，用非同步相机做全景拼接的工程师们应该吃过很多亏了。另外一个就是Omni 与 Kolor （图像拼接算法公司，已被Gopro收购）软件的强强联手：拍摄由 Omni 负责，而随后的内容合成、发布和查看则交给 GoPro Kolor 软件套装处理。

此外，国内Teche公司的TE720系列也是6相机配置，这6个相机镜头都是170°超广角镜头，其中5个侧面相机和一个顶面相机。

8个相机

Nokia于2015年7月在美国发布了能够捕捉360°全方位的音频和视频的全景设备 OZO。它一共有8个摄像头，每一个镜头都是195°广角，可以拍摄2K x 2K的360 x 180度视频。它还有8个麦克风，可以录制360 x 360度的声音，据说3D音效做得非常出色，可以实现远程无线操作和录制。但是售价相当感人，大概30多万RMB。售价如此高的原因是这是一款用于专业的视频拍摄和直播的全景设备，并不是针对普通消费者，圆球后端凸出的手柄就是用于影视制作的操作杆。

Nokia OZO目标是在好莱坞、传媒、广告等行业大放异彩，将虚拟现实体验带到新的高度。对于好莱坞来说，OZO卖点很强，一是实时监控功能，导演可以即时预览虚拟现实场景的拍摄画面；二是快速回放功能，OZO出现之前，导演必须在电子剪辑完成之后才能预览虚拟现实片段，费时费力。

16个相机

Google与运动相机制造商GoPro在2015年合作推出了Jump，一个由16个相机组成的3D全景拍摄设备。乍一看和前面的好像没有什么不同，只是相机数目多了而已。实际上大有不同：以上所有的全景设备都只能生成二维图像，但是jump的结果是有深度信息的三维立体图！使用VR头显观看jump合成的3D全景视频时，就像在真实的物理世界一样。但是由于镜头视场角限制，该设备无法拍摄到正头顶和正底部场景图像。

17个相机

Facebook Surround 360是Facebook2016年7月开源的3D 360°三维全景视频拍摄系统。和Google jump一样，它输出的也是有深度感的三维图片和视频。主要功能是为VR拍摄3D全景视频素材。

Surround360外观和Google jump比较相似，它的侧面是由14个相机围成一个圆盘相机阵列，不同之处是，Surround360在顶部有一个鱼眼镜头，在底部也有两个鱼眼镜头。底部之所以配备两个鱼眼镜头，是因为通过两个鱼眼相机视角的交叉重叠可以通过算法去掉底部的支架，这样最终呈现的就是比较完美的360°无死角三维全景图。这解决了大部分360相机的一个痛点。

目前消费级的全景相机价格还可以接受，随着全景直播和分享平台的兴起，全景相机逐渐受到普通消费者的关注。如果全景相机能够逐渐普及成为智能手机和VR设备的一个配件，那么全景相机将迎来真正意义上的春天。

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