2019年的双目全景相机点将
告别2016年的VR热，这两年的双目全景相机热度渐低，
但也出现了一些有意思的变化，掰扯一下。
本篇不作为消费指导。
2013年开创了双目全景相机这个品类，
相比多目方案，设计简洁紧凑使得消费级实现大有可为；
在大约2016～2017达到可能的顶峰，这与当时的VR热潮有密切关系；
随后沉淀与进化，一些品牌退出了该品类。
三星 Samsung 是一个很好的例子，它旗下的Gear VR设备，
抱Oculus组的大腿，在移动VR这块有着还不错的前景。
2016年顺势推出了Gear360；在2017年更新了一版，之后就无消息。
在传感器的设计制造之外，其他方面的技术探索，也在内化方面提升双目全景相机表现。
在全景图的例子中，使用的方法刚好与长期研究的地图投影 Map Projection —— 也就是将球体表面展现在二维平面上的投影法一致。
在讨论效率问题时，也经常以世界地图作为范例图进行演示。
还有一种方式，即在球面上留下等大的微分圆，然后以投影后，其变形情况对利用率进行说明，这种方式被称作 Tissot's indicatrix 。
Equirectangular Projection (缩写为ERP) 可能有数种中文译名，如 等距圆柱投影、等距柱状投影；更加通俗的名字还包括 “通用全景图”“标准全景图”“那种2:1的图”等。
也可以从另一方面看出其在全景图领域的地位。
包括2013年款的理光THETA在内，这是很多消费级全景机的不二选择。
但随着各方面技术的发展，与对性能的挖掘要求，这类投影法也开始被诟病效率。
以上图为例，可以很明显看到，在赤道上还规矩的圆，随着“纬度”提升，拉伸越发明显。
这就造成只有相对少的像素来描述“低纬度”画面，而极地画面又以浪费式的应用描述。
格陵兰在这种投影里，不可思议得大，也是这种不利因素的体现。
在实际拍摄中，全景图或视频的“中低纬度”，往往才是重点区，这就造成了不协调。
立方体投影 Cube Mapping 于1986年论文《Environment Mapping and Other Applications of World Projections》登场，并快速成为计算机图形学的热门方式。
简单来说，观测者头戴一个半透明的立方体头盔，
把6个面上映的景，保存下来，就是立方体投影。
早年来说，投影计算简单，算力开销小，使得其非常流行。
我们这整个世代的3D电子游戏，就是在这种基础上进行研制的。
可以说电子游戏，或者计算机图形学里这种直线式的投影法是很成熟的。
在同一个面上的不同区域的点也有不同效率，但好于ERP。
有的全景视频会使用该方式，6个 1:1 的画面，可以整合为一个 3:2 大图像。
被称作 金字塔投影编码 Pyramid Encoding 的方法，由 Facebook 在2016年1月提出。
在《Next-generation video encoding techniques for 360 video and VR》中阐述了这种方案。
该投影和视频编码结合，针对流媒体应用；
由于用户并不关心完全的360x180方向的内容，同一时间只观看单一方向，以此出发对重点部分进行优化，降低带宽消耗。
实际使用中需要侦测用户的观看方向，并且在GOP切换时进行预测加载。
现在的视频来说，一般1秒30帧，每15帧为一个GOP包，这样进行切换即符合编码，也不会有不可用的延迟。
Facebook声称，相比于等角投影，Cube Mapping 可以实现25%的体积缩减，而金字塔式则节约了80%。
缺点在于，基于流媒体，也限于流媒体。
它对于全景相机拍摄和本地存储，帮助有限。
EAC，是 Equi-Angular Cubemap 的缩写，或译作 等角立方体投影。
这一方式由 Google 在2017年3月公开，
《Bringing pixels front and center in VR video》详述了其实现。
该方法基于立方体投影，并进行了针对性强化改进。
在等角基础上，对不同区块的像素占比，进行了干预，使之尽可能一致，达到在全图效果上的效率一致。
Google展现了一段真实世界拍摄的全景内容，以720p的两种投影法（等距柱状投影、EAC）截取局部，可以看到 EAC 有较好的显示效果。
这是Google在2015年推出的通用规格，意在让各家全景厂，可以有一个尽量统一的控制和传输标准。
https://developers.google.com/streetview/open-spherical-camera/?hl=zh-tw
如理光THETA S、三星Gear360为代表的相机，即支持OSC协议。
你可以在如 Google StreetView 等使用OSC协议的app里，控制这类全景相机。
元数据 EXIF XMP
EXIF 是由日本机构CIPA创建的数字图像参数标准，而 XMP 则是美国Adobe公司设立的影像参数标准。
它们代表了照片或图片的拍摄信息，这类信息也被称作 Metadata 译 元数据 或 后设资料 ；一些情况下，混为一谈的人们都把这类数据叫做 exif 。
机器，或者说程序，如何识别一张图，是360x180的全景图？
除了像Google公司的诸如 Google Photos产品在训练AI对图片进行学习之外，
最简单的方式就是根据文件头部的额外信息，来标注『这是一张全景图』。
仔细一盘，要交代的还不少，除了「这是一张全景图」，还有：
「我使用的投影法」「我拍摄时的重力方向」「镜头朝向/法向起始位置」等等。
在全景图正式标准化的早期，这些字段可能写在保留字段里，如MakeNote；
而随着整体环境发展，这些内容逐渐标准化统一。
如果你有具体的开发需求，可以在这里查询到（以全景图为出发）相关规则：
全景视频的元数据展开，可能与全景图片不太一样。如果需要入门，大约也可以找找。
一个题外话，EXIF标准，作为岛国日本组织的施行标准，有一定的特质……
直到2016年7月的2.31版，才终于发现，除了拍摄时间信息，也应该加上该地时区才有意义。
在2014年，adobe社区上出现了一个有意思的问答。
在2017到2019这段，这些双目全景机型值得一提：
硬件上在初代，即利用棱镜为基础构成的结构，将光路折叠，而让双目式全景相机的紧凑设计成为可能。
这种日文中作「屈曲光学系」，或「屈曲式光学ズームを」，英文称 Folded Optics，在相机上应用，可以追溯到2002年的美能达 DiMAGE X ；将其吸收应用到全景相机上，则是理光开发者的奇思妙想。
从2013年初代的THETA开始，这种结构一直延续下来；
也顺带启发了其他全景相机设计。
在2019年推出的 THETA Z1 上，理光将屈曲光学系进一步发展，
光路上使用了三套光学反射结构，
在传感器扩大、镜头重新设计的前提下，仍然保持了紧凑体积。
2017年的V，除了明显参数上，对4K宽度全景视频的支持外，
不太明显地，对相机整体构成进行了修改。
本体成为一个以 Android 系统驱动的，具备扩展性的机体；
处理器选用了来自高通公司的骁龙625，这款处理器性能中规中矩，但是功耗、发热控制都属于同期佼佼者，也造就了同一时期，使用这款芯片的中档智能手机的中流形象 —— 由于发热低，温度无明显升高，所以在诸如游戏场景中可以有稳定的帧率。
开放式的架构，也开始吸引部分开发者，为理光机体进行插件 Plugin 开发，并且共享到理光自己的插件商店。
虽然理光迈步很小，像视频规格，及防抖功能受到后来者的挑战；
但以Z1和插件为代表的革新，也在另外的层面推动创新。
除了价格令人咂舌的Z1，经济机型方面，也就是目前进行接替的主流型号，也有了动作；
自V开始，没有对应的平价4K型号，低位只有2016年的SC继续售卖。
之前出现 R03030 的注册消息，对应的经济型的THETA SC2 在12月登场，
在参数上是V的精简，但也为消费市场，继续尝试耕耘
https://www.thetalab.ricoh/article/3557/
具备了三个特定模式
人像、车窗、夜景
针对性地对全景场景中特定物体的曝光做了优化：
人脸、大光比条件下的窗户，以及城市夜景中，通常会曝光过度的广告牌。
虽然说相当有意思，
但是作为理光用户，还是希望可以多多加强一下视频功能。
比如60fps？
被视作巅峰时期的 Hero4 时代，GoPro的想法，
是通过被戏称作“六狗”的Omni方案来实现。
这一方案甚至最早也不是官方出品，而是民间的自发应用。
一下子能卖出好多Hero4，大概很满足吧。
2015年收购Kolor，现在怎么看都是一笔合算的买卖。
Kolor在全景开发上有丰富经验，知名的图像拼合软件 Autopano Giga 即出自 Kolor 之手。
从2019年的视点来看，Fusion 开发，可能也离不开 Kolor 团队的助力。
第一台双目全景机，Fusion好事多磨；
CES 2016 即公开，声音有了，迟迟未见。
等真的上市了，先是$699的价格吓人；
紧接着人们发现，Fusion 需要插入两张TF卡，记录的时候是把两个镜头的数据分别写在两张卡上。
这就一点也不酷了，根本不像一台2017年的全景相机。
这种悲观的情绪延续到了2018年，
有人喊出 GoPro Kills Kolor 。
以2019年的视点回望，大概心平气和（如果你没有首发购入Fusion）。
Fusion的推出，处在了 Hero6 ～ Hero7 的世代，7代机上的 HyperSmooth 很可能就是来自于 Fusion 的试水与完善；
相对于单纯的全景视频，GoPro也提出了比较精准化的建议，也就是 OverCapture ，从全景画面里切出用于描述好玩部分的画面，既利于分享（形式上），也有助传播（内容上）。
当然，伴随着悄无声息的降价到$299促销，人们也发现，
无人机吊挂Fusion的视频，受惠于电子防抖，看不出（无人机的）机震；
5.2K规格的航拍全景视频门槛，一下子下降了。
2019年，
新款的 GoPro MAX ，随着 GoPro Hero 8一起发布。
上一次玩“一起发布”，还是GoPro Hero 5时候的Karma。
对于Fusion和Max，可能会同时有两种看法：
没什么变化 vs. 有很大改变
一方面，在照片分辨率，视频分辨率方面几乎与上一代 Fusion 一致（5.2K提升到5.6K，相对有限），码率也是同样基于H.265的 77Mbps。
注意，在2019年初，Fusion的一版Beta固件，也提升了分辨率到5.6k宽度
但另一方面，体积和重量的减轻不容小觑，在许多运动场景里，这几乎就是能用于不能用的唯一判决；
而诸如自拍提示屏幕的增加，对全景老手没有帮助，但降低了新人的应用门槛。
“缺失”的诸如单卡存储，机内合成，也终于在Max找回，成为完全体。
此外，还有关于参数上不可见的升级。
有消息指出内部芯片依然为自研GP1，但不确定是否与初代 Hero6 款有更改；
我一开始认为可能是同款踏步型号，但郭育青老师指出，迭代的新芯片可能仍然冠以同一名字……特别是考虑到，GoPro不需要如苹果或高通般标榜升级。
但即便如此，我们大约也可以认为算力的增幅在约20%以内。
虽然本体参数一致，但是内里有不同。
首先是和 Hero8 同代的 HyperSmooth。
防抖效果到底如何，其实Youtube上已经有很多真实世界评测。
做得最直白的，大概是Abe Kislevitz的：
此外，GoPro网站披露，Max为了更好的画质，在采集到原始数据后，以Google提出的EAC投影进行了储存；这一举动可能是消费级全景相机里的先行者。
This is GoPro MAX: Tech, Specs + More
https://gopro.com/en/us/news/max-tech-specs-stitching-resolution
为了吸引非全景的用户，前代的OverCapture也集成到了机内，Hero Mode，或者SuperView即提供了这种用途，拍摄比单Hero机型更广的画面，无异也是特有卖点。
虽然提供了更接近传统Hero机型的功能，但相比上代Fusion，取消了RAW拍摄……
从主打视频方面来说倒是无可厚非，就是对于想兼顾的朋友，稍微有些麻烦。
GoPro的对比表
相比起理光，GoPro显然在视频可能性上走得更远，甚至无形中确立了一种标杆。
2020-05更新
很神秘，GoPro一开始60fps可能调试问题，没有铺开；
在5月终于给出了3K宽度的60fps，这对于GoPro着重的运动画面很有帮助。
他们每代的设计都很不一样，没有延续性。
相比较来说，理光THETA的产品，甫一登场，就有很高的成熟度；
仅在传感器尺寸变化，而连带更动镜头设计的时候才修改外形，但差距不大，外形设计高度统一。
初代2015年，大铁壳的4K机型；
到后来针对iOS、Android设备附件定位的 Nano和Air ；
双目设计来到2017年，终于算是严肃化，Insta360 One 可谓是I社重新出发的一作。
其视频参数方面，也领先当时还在 S、SC 的理光，后者则在One发布后稍迟，推出了4K规格，且架构大换血的V。
特别是针对消费级人群，把原先爱好者应用GoPro、RX100M4等机型上的高帧率功能做的“子弹时间”加入到APP应用中，将之傻瓜化，也带动了附件销售。
可能是名字仿照微软的Xbox One，紧接着在2018年到来的机型，命名为 One X。
造型再一次不一样的One X，开始主打运动视频市场，隐约有扒拉 GoPro Fusion 的趋势；
值得一提的是加强的视频防抖功能 (FlowState)，让其颇为受欢迎，进一步开发的诸如炮弹一样的附件、无人机外挂件，也帮助进行病毒式传播。
除了基础功能，I社后来也在APP端下功夫，如针对骑行市场，利用智能手机配合加入的速度、GPS等显示，颇受骑士一族欢迎。
2019年的Evo，更多带有试水意味，和前一年邻厂的概念颇有相似之处；
Go则是错位侵入GoPro市场的意思。
虽然说整体上没有一贯的设计思路，但多尝试的可能性，也许是互联网时代的特征。
2018年发布的 RAW+ (RAW Plus)，主要就是针对 1/2.3 基础的双目全景机拍摄画质不佳的情况推出，利用 图像堆叠 Image Stack 来提升可用性。
关于图像堆叠，在Adobe的解释
这个应用程序免费发布，也允许用在任何相机拍摄的图片上。
2018年推出的 QooCam，准确来说是一台 3目 机型，
但其中一枚用于3D拍摄（或辅助深度信息），没有参与全景本身。
这种 全景+3D 的噱头叠加式设计，可能一定程度上影响了其他企业……比如我们2019年看到的Insta360 Evo。
他们之前更多地，是把重点押在 黑曜石 Obsidian 系列上，多目、深度图、视频等标签。
这种在视频方面的经验，或多或少影响了新品。
2019年，11月发布的 QooCam 8K ，直接把产品参数诉求写在型号上。
「Beyongd the Max」口号，更是把目标指向了一个月前的GoPro产品。
理光已经迈入了1英寸的领域，那么在1/2.3和1之间的区间，Kandao选择了1/1.7英寸。
这一规格相比1/2.3，成本(占整机比例)不会太高，又有很多新的技术工艺支持；
物理上直接线性1.35倍的加成，带来的收益简单明了。
QooCam 8K机型的一些参数很是激进，
光是想想 8K 30fps 视频的写入，就是相当的挑战，目前的外部存储卡可能较难保持这种运作，看到则配置了 emmc 5.1 的内置闪存；
而8K视频的发热显然也是一个问题，作为参考，2019年的松下S1H机型，在135无反中第一个配置风扇来保持连续拍摄中散热……这还是 6K 24fps 400Mbps All-I 的条件；对于8K 10bit显然更难。
他们Youtube频道的Demo片段，也往往时间不长。
不过该机型要到12月17日才能发货，也许明年才能有比较完整的用户评测。
期待到时候更新。
三星
三星联合Google做过全景的项目，也是以多目为主。
其自己因为有联合 Oculus 的优势，所以既然手机做了一个高档纸盒版 Gear VR 眼镜，做一款自己的双目也很正常。
2016年，三星推出了 Gear 360，一上来就是4K高规格，H.265的压缩十分超前，也造成了体验不良；
高码率视频通过WiFi传输到手机，再由手机转码，耗费的时间超过了视频本身时长。
听起来就不像为移动场景打造。
在2017年，外形更新后的 Gear 360 重新登场；之前不可一世只能连接Samsung手机的设定也有松动，iOS设备也可以一同应用。
无奈认知度差，反响平平。
倒是二手市场价格喜人。
尼康的Keymission也是一时兴起，不过在推了一套3台，其中一台是全景相机的初代后，也是没了声音，应当是遭遇了腰斩。
这方面其实和智能手机的境地类似。
智能手机走上了图像传感器高速迭代，以及依赖于多拍和算力支撑的计算摄影 Computational Photography 路线，来提供便携基础下，尽可能的画质提升。
这是相当值得双目全景相机借鉴的。
仅就索尼半导体目录而言，就有相当多值得考量的方案
以Kandao为代表的公司也引入了诸如机内 Image Stack，提升图片质量；
未来也许可以参考GCam的实现，进一步推广类似HDR+，或Pixel Shift类功能，进一步提升便携式全景机的画质。
一部分顶尖玩家积极开发全景的可能性
而大部分玩家不能理解全景，也为拍摄时看不到构图而苦恼。
以自拍杆使用来说，
其实这样的安装虽然直觉，但实际拍摄会将自拍杆收入。
全景的拍摄，其实不需要弯折，保持与杆的一致方向即可……只要不是在太边缘位置，画质不会有显著差别。
说到自拍杆，
用户的开发先于厂家，淘宝上3元自拍杆最好使。
为了不同拍摄目的，很多原本不是为全景开发的附件都有应用可能。
全景内容分享不易，平台支持缺缺。
特别是，Youtube、Facebook、Google Photos的支持，和中国大陆的用户也没什么关系。
新浪微博的4000宽度全景图，也是“能看个影”。
重投影、压印 Reframe
之乎
于2019-12-16
全景旅行者的朋友们、沪上不太知名美食摄影师金大頭，对完成本文有极大帮助。
但也出现了一些有意思的变化，掰扯一下。
本篇不作为消费指导。
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| 全景机前期拍摄相对简单，后期投影讲想象力 |
目录
- 新的技术
- 投影方法的变革
- 通用化标准
- 本篇的主角们
- 理光THETA
- GoPro
- Insta360
- Kandao
- 其他
- 参考与引用
新的技术
2013年开创了双目全景相机这个品类，
相比多目方案，设计简洁紧凑使得消费级实现大有可为；
在大约2016～2017达到可能的顶峰，这与当时的VR热潮有密切关系；
随后沉淀与进化，一些品牌退出了该品类。
三星 Samsung 是一个很好的例子，它旗下的Gear VR设备，
抱Oculus组的大腿，在移动VR这块有着还不错的前景。
2016年顺势推出了Gear360；在2017年更新了一版，之后就无消息。
在传感器的设计制造之外，其他方面的技术探索，也在内化方面提升双目全景相机表现。
投影方法的变革
投影法 Projection 是一种将立体表面，重现在二维平面上的方法，也是相关学科名称。在全景图的例子中，使用的方法刚好与长期研究的地图投影 Map Projection —— 也就是将球体表面展现在二维平面上的投影法一致。
在讨论效率问题时，也经常以世界地图作为范例图进行演示。
还有一种方式，即在球面上留下等大的微分圆，然后以投影后，其变形情况对利用率进行说明，这种方式被称作 Tissot's indicatrix 。
Equirectangular Projection (缩写为ERP) 可能有数种中文译名，如 等距圆柱投影、等距柱状投影；更加通俗的名字还包括 “通用全景图”“标准全景图”“那种2:1的图”等。
也可以从另一方面看出其在全景图领域的地位。
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| 以Tissot's indicatrix法检验ERP |
包括2013年款的理光THETA在内，这是很多消费级全景机的不二选择。
但随着各方面技术的发展，与对性能的挖掘要求，这类投影法也开始被诟病效率。
以上图为例，可以很明显看到，在赤道上还规矩的圆，随着“纬度”提升，拉伸越发明显。
这就造成只有相对少的像素来描述“低纬度”画面，而极地画面又以浪费式的应用描述。
格陵兰在这种投影里，不可思议得大，也是这种不利因素的体现。
在实际拍摄中，全景图或视频的“中低纬度”，往往才是重点区，这就造成了不协调。
立方体投影 Cube Mapping 于1986年论文《Environment Mapping and Other Applications of World Projections》登场，并快速成为计算机图形学的热门方式。
简单来说，观测者头戴一个半透明的立方体头盔，
把6个面上映的景，保存下来，就是立方体投影。
早年来说，投影计算简单，算力开销小，使得其非常流行。
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| Cube Mapping的例子，图片来自Arieee |
可以说电子游戏，或者计算机图形学里这种直线式的投影法是很成熟的。
有的全景视频会使用该方式，6个 1:1 的画面，可以整合为一个 3:2 大图像。
被称作 金字塔投影编码 Pyramid Encoding 的方法，由 Facebook 在2016年1月提出。
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| 用户视觉方向即为高金字塔的底部，其余部分为金字塔侧面。 |
该投影和视频编码结合，针对流媒体应用；
由于用户并不关心完全的360x180方向的内容，同一时间只观看单一方向，以此出发对重点部分进行优化，降低带宽消耗。
实际使用中需要侦测用户的观看方向，并且在GOP切换时进行预测加载。
现在的视频来说，一般1秒30帧，每15帧为一个GOP包，这样进行切换即符合编码，也不会有不可用的延迟。
Facebook声称，相比于等角投影，Cube Mapping 可以实现25%的体积缩减，而金字塔式则节约了80%。
缺点在于，基于流媒体，也限于流媒体。
它对于全景相机拍摄和本地存储，帮助有限。
EAC，是 Equi-Angular Cubemap 的缩写，或译作 等角立方体投影。
这一方式由 Google 在2017年3月公开，
《Bringing pixels front and center in VR video》详述了其实现。
该方法基于立方体投影，并进行了针对性强化改进。
在等角基础上，对不同区块的像素占比，进行了干预，使之尽可能一致，达到在全图效果上的效率一致。
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| 等距柱状投影(左) / 立方体投影(中) / EAC投影(右) 的效率对比 橙色为欠缺像素描述，蓝色为过剩，黄绿为中间状态 |
Google展现了一段真实世界拍摄的全景内容，以720p的两种投影法（等距柱状投影、EAC）截取局部，可以看到 EAC 有较好的显示效果。
通用化标准
Open Spherical Camera，OSC，或译 开放全景相机标准这是Google在2015年推出的通用规格，意在让各家全景厂，可以有一个尽量统一的控制和传输标准。
https://developers.google.com/streetview/open-spherical-camera/?hl=zh-tw
如理光THETA S、三星Gear360为代表的相机，即支持OSC协议。
你可以在如 Google StreetView 等使用OSC协议的app里，控制这类全景相机。
元数据 EXIF XMP
EXIF 是由日本机构CIPA创建的数字图像参数标准，而 XMP 则是美国Adobe公司设立的影像参数标准。
它们代表了照片或图片的拍摄信息，这类信息也被称作 Metadata 译 元数据 或 后设资料 ；一些情况下，混为一谈的人们都把这类数据叫做 exif 。
机器，或者说程序，如何识别一张图，是360x180的全景图？
除了像Google公司的诸如 Google Photos产品在训练AI对图片进行学习之外，
最简单的方式就是根据文件头部的额外信息，来标注『这是一张全景图』。
仔细一盘，要交代的还不少，除了「这是一张全景图」，还有：
「我使用的投影法」「我拍摄时的重力方向」「镜头朝向/法向起始位置」等等。
在全景图正式标准化的早期，这些字段可能写在保留字段里，如MakeNote；
而随着整体环境发展，这些内容逐渐标准化统一。
如果你有具体的开发需求，可以在这里查询到（以全景图为出发）相关规则：
全景视频的元数据展开，可能与全景图片不太一样。如果需要入门，大约也可以找找。
一个题外话，EXIF标准，作为岛国日本组织的施行标准，有一定的特质……
直到2016年7月的2.31版，才终于发现，除了拍摄时间信息，也应该加上该地时区才有意义。
在2014年，adobe社区上出现了一个有意思的问答。
本篇的主角们
在2017到2019这段，这些双目全景机型值得一提：
| 名称 | 推出时间 图片分辨率 视频规格 |
|---|---|
| THETA V | 2017-09 |
| 5376×2688 | |
| 4K 30fps 56Mbps | |
| THETA Z1 | 2019-02 |
| 6720×3360 | |
| 4K 30fps 56Mbps | |
| THETA SC2 | 2019-12 |
| 5376×2688 | |
| 4K 30fps 54Mbps | |
| GoPro Fusion | 2017-04 |
| 5760×2880 | |
| 5.2K 30fps H.265 78Mbps | |
| GoPro MAX | 2019-10 |
| 5760×2880 | |
| 5.6K 30fps H.265 78Mbps | |
| Insta360 OneIO | 2017-08 |
| 6912×3456 | |
| 4K 30fps ?Mbps 2048×512 120fps | |
| Insta360 One XIOX | 2018-10 |
| 6080×3040 | |
| 6K 30fps 120Mbps 3008×1504 100fps | |
| Insta360 EVOIE | 2019-03 |
| 6080×3040 | |
| 6K 30fps 100Mbps 3008×1504 100fps | |
| Kandao QoocamKQ | 2018-05 |
| 4320×2160 | |
| 4K 60fps 1920×960 120fps | |
| Kandao Qoocam 8KKQ8 | 2019-11 |
| 7680×3840 | |
| 8K 30fps 200Mbps 4K 120fps |
- 视频规格取最高分辨率，及最高帧率(若提供)；
- 码率若未说明，为H.264编码；
- 根据习惯，30fps为29.97fps简称；
- 根据习惯，每k，为960px ；
但是很奇怪，Insta360 One X 拍摄6K宽度，但是自称5.7K
理光THETA
理光算是老前辈了。硬件上在初代，即利用棱镜为基础构成的结构，将光路折叠，而让双目式全景相机的紧凑设计成为可能。
这种日文中作「屈曲光学系」，或「屈曲式光学ズームを」，英文称 Folded Optics，在相机上应用，可以追溯到2002年的美能达 DiMAGE X ；将其吸收应用到全景相机上，则是理光开发者的奇思妙想。
 |
| THETA V光路的剖面。图片之乎摄 |
从2013年初代的THETA开始，这种结构一直延续下来；
也顺带启发了其他全景相机设计。
在2019年推出的 THETA Z1 上，理光将屈曲光学系进一步发展，
光路上使用了三套光学反射结构，
在传感器扩大、镜头重新设计的前提下，仍然保持了紧凑体积。
 |
| Z1的镜头模组总成，图片来自Watch Impress |
 |
| 官方公布的3组反射棱镜光路示意 |
2017年的V，除了明显参数上，对4K宽度全景视频的支持外，
不太明显地，对相机整体构成进行了修改。
本体成为一个以 Android 系统驱动的，具备扩展性的机体；
处理器选用了来自高通公司的骁龙625，这款处理器性能中规中矩，但是功耗、发热控制都属于同期佼佼者，也造就了同一时期，使用这款芯片的中档智能手机的中流形象 —— 由于发热低，温度无明显升高，所以在诸如游戏场景中可以有稳定的帧率。
开放式的架构，也开始吸引部分开发者，为理光机体进行插件 Plugin 开发，并且共享到理光自己的插件商店。
 |
| 插件商店，既有官方开发版，也有第三方开发者的作品 |
但以Z1和插件为代表的革新，也在另外的层面推动创新。
除了价格令人咂舌的Z1，经济机型方面，也就是目前进行接替的主流型号，也有了动作；
自V开始，没有对应的平价4K型号，低位只有2016年的SC继续售卖。
之前出现 R03030 的注册消息，对应的经济型的THETA SC2 在12月登场，
在参数上是V的精简，但也为消费市场，继续尝试耕耘
https://www.thetalab.ricoh/article/3557/
具备了三个特定模式
人像、车窗、夜景
针对性地对全景场景中特定物体的曝光做了优化：
人脸、大光比条件下的窗户，以及城市夜景中，通常会曝光过度的广告牌。
虽然说相当有意思，
但是作为理光用户，还是希望可以多多加强一下视频功能。
比如60fps？
GoPro
GoPro很晚才加入双目。
是通过被戏称作“六狗”的Omni方案来实现。
这一方案甚至最早也不是官方出品，而是民间的自发应用。
一下子能卖出好多Hero4，大概很满足吧。
2015年收购Kolor，现在怎么看都是一笔合算的买卖。
Kolor在全景开发上有丰富经验，知名的图像拼合软件 Autopano Giga 即出自 Kolor 之手。
从2019年的视点来看，Fusion 开发，可能也离不开 Kolor 团队的助力。
第一台双目全景机，Fusion好事多磨；
CES 2016 即公开，声音有了，迟迟未见。
等真的上市了，先是$699的价格吓人；
紧接着人们发现，Fusion 需要插入两张TF卡，记录的时候是把两个镜头的数据分别写在两张卡上。
这就一点也不酷了，根本不像一台2017年的全景相机。
这种悲观的情绪延续到了2018年，
有人喊出 GoPro Kills Kolor 。
以2019年的视点回望，大概心平气和（如果你没有首发购入Fusion）。
Fusion的推出，处在了 Hero6 ～ Hero7 的世代，7代机上的 HyperSmooth 很可能就是来自于 Fusion 的试水与完善；
相对于单纯的全景视频，GoPro也提出了比较精准化的建议，也就是 OverCapture ，从全景画面里切出用于描述好玩部分的画面，既利于分享（形式上），也有助传播（内容上）。
当然，伴随着悄无声息的降价到$299促销，人们也发现，
无人机吊挂Fusion的视频，受惠于电子防抖，看不出（无人机的）机震；
5.2K规格的航拍全景视频门槛，一下子下降了。
2019年，
新款的 GoPro MAX ，随着 GoPro Hero 8一起发布。
上一次玩“一起发布”，还是GoPro Hero 5时候的Karma。
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| Fusion(左)与Max(右) |
| GoPro Fusion | GoPro Max |
|---|---|
| 226g | 154g |
| 74×75×40 mm | 64×69×25mm |
| $699 (2017) | $499 (2019) |
对于Fusion和Max，可能会同时有两种看法：
没什么变化 vs. 有很大改变
一方面，在照片分辨率，视频分辨率方面几乎与上一代 Fusion 一致（5.2K提升到5.6K，相对有限），码率也是同样基于H.265的 77Mbps。
注意，在2019年初，Fusion的一版Beta固件，也提升了分辨率到5.6k宽度
但另一方面，体积和重量的减轻不容小觑，在许多运动场景里，这几乎就是能用于不能用的唯一判决；
而诸如自拍提示屏幕的增加，对全景老手没有帮助，但降低了新人的应用门槛。
“缺失”的诸如单卡存储，机内合成，也终于在Max找回，成为完全体。
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| GoProMax上的非对称鱼眼镜头，这是加装了水下拍摄组件。 图片来自DC Watch Impress |
此外，还有关于参数上不可见的升级。
有消息指出内部芯片依然为自研GP1，但不确定是否与初代 Hero6 款有更改；
我一开始认为可能是同款踏步型号，但郭育青老师指出，迭代的新芯片可能仍然冠以同一名字……特别是考虑到，GoPro不需要如苹果或高通般标榜升级。
但即便如此，我们大约也可以认为算力的增幅在约20%以内。
虽然本体参数一致，但是内里有不同。
首先是和 Hero8 同代的 HyperSmooth。
防抖效果到底如何，其实Youtube上已经有很多真实世界评测。
做得最直白的，大概是Abe Kislevitz的：
此外，GoPro网站披露，Max为了更好的画质，在采集到原始数据后，以Google提出的EAC投影进行了储存；这一举动可能是消费级全景相机里的先行者。
This is GoPro MAX: Tech, Specs + More
https://gopro.com/en/us/news/max-tech-specs-stitching-resolution
为了吸引非全景的用户，前代的OverCapture也集成到了机内，Hero Mode，或者SuperView即提供了这种用途，拍摄比单Hero机型更广的画面，无异也是特有卖点。
虽然提供了更接近传统Hero机型的功能，但相比上代Fusion，取消了RAW拍摄……
从主打视频方面来说倒是无可厚非，就是对于想兼顾的朋友，稍微有些麻烦。
GoPro的对比表
相比起理光，GoPro显然在视频可能性上走得更远，甚至无形中确立了一种标杆。
2020-05更新
很神秘，GoPro一开始60fps可能调试问题，没有铺开；
在5月终于给出了3K宽度的60fps，这对于GoPro着重的运动画面很有帮助。
Insta360
我对 Insta360 这个厂家的印象，最深的一点就是，他们每代的设计都很不一样，没有延续性。
相比较来说，理光THETA的产品，甫一登场，就有很高的成熟度；
仅在传感器尺寸变化，而连带更动镜头设计的时候才修改外形，但差距不大，外形设计高度统一。
初代2015年，大铁壳的4K机型；
到后来针对iOS、Android设备附件定位的 Nano和Air ；
双目设计来到2017年，终于算是严肃化，Insta360 One 可谓是I社重新出发的一作。
其视频参数方面，也领先当时还在 S、SC 的理光，后者则在One发布后稍迟，推出了4K规格，且架构大换血的V。
特别是针对消费级人群，把原先爱好者应用GoPro、RX100M4等机型上的高帧率功能做的“子弹时间”加入到APP应用中，将之傻瓜化，也带动了附件销售。
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| I社的针对性附件开发，可圈可点。 图片来自Insta360官网 |
可能是名字仿照微软的Xbox One，紧接着在2018年到来的机型，命名为 One X。
造型再一次不一样的One X，开始主打运动视频市场，隐约有扒拉 GoPro Fusion 的趋势；
值得一提的是加强的视频防抖功能 (FlowState)，让其颇为受欢迎，进一步开发的诸如炮弹一样的附件、无人机外挂件，也帮助进行病毒式传播。
除了基础功能，I社后来也在APP端下功夫，如针对骑行市场，利用智能手机配合加入的速度、GPS等显示，颇受骑士一族欢迎。
2019年的Evo，更多带有试水意味，和前一年邻厂的概念颇有相似之处；
Go则是错位侵入GoPro市场的意思。
虽然说整体上没有一贯的设计思路，但多尝试的可能性，也许是互联网时代的特征。
Kandao
看到科技（Kandao）是第一家，将计算摄影概念扩展到全景相机领域的厂商。2018年发布的 RAW+ (RAW Plus)，主要就是针对 1/2.3 基础的双目全景机拍摄画质不佳的情况推出，利用 图像堆叠 Image Stack 来提升可用性。
关于图像堆叠，在Adobe的解释
这个应用程序免费发布，也允许用在任何相机拍摄的图片上。
2018年推出的 QooCam，准确来说是一台 3目 机型，
但其中一枚用于3D拍摄（或辅助深度信息），没有参与全景本身。
这种 全景+3D 的噱头叠加式设计，可能一定程度上影响了其他企业……比如我们2019年看到的Insta360 Evo。
他们之前更多地，是把重点押在 黑曜石 Obsidian 系列上，多目、深度图、视频等标签。
这种在视频方面的经验，或多或少影响了新品。
2019年，11月发布的 QooCam 8K ，直接把产品参数诉求写在型号上。
「Beyongd the Max」口号，更是把目标指向了一个月前的GoPro产品。
理光已经迈入了1英寸的领域，那么在1/2.3和1之间的区间，Kandao选择了1/1.7英寸。
这一规格相比1/2.3，成本(占整机比例)不会太高，又有很多新的技术工艺支持；
物理上直接线性1.35倍的加成，带来的收益简单明了。
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| 索尼半导体的图像传感器列表，1/1.7英寸性能不弱 |
QooCam 8K机型的一些参数很是激进，
光是想想 8K 30fps 视频的写入，就是相当的挑战，目前的外部存储卡可能较难保持这种运作，看到则配置了 emmc 5.1 的内置闪存；
而8K视频的发热显然也是一个问题，作为参考，2019年的松下S1H机型，在135无反中第一个配置风扇来保持连续拍摄中散热……这还是 6K 24fps 400Mbps All-I 的条件；对于8K 10bit显然更难。
他们Youtube频道的Demo片段，也往往时间不长。
不过该机型要到12月17日才能发货，也许明年才能有比较完整的用户评测。
期待到时候更新。
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| 甚至4K的比例都没画对 —— 4K的线性比例，刚好是8K的一半位置 |
其他
其他全景机们
全景机市场涌现了一些厂商，有一些是大鳄级的厂牌侵入该领域，一些则是崛起的新秀。三星
三星联合Google做过全景的项目，也是以多目为主。
其自己因为有联合 Oculus 的优势，所以既然手机做了一个高档纸盒版 Gear VR 眼镜，做一款自己的双目也很正常。
2016年，三星推出了 Gear 360，一上来就是4K高规格，H.265的压缩十分超前，也造成了体验不良；
高码率视频通过WiFi传输到手机，再由手机转码，耗费的时间超过了视频本身时长。
听起来就不像为移动场景打造。
在2017年，外形更新后的 Gear 360 重新登场；之前不可一世只能连接Samsung手机的设定也有松动，iOS设备也可以一同应用。
无奈认知度差，反响平平。
倒是二手市场价格喜人。
尼康的Keymission也是一时兴起，不过在推了一套3台，其中一台是全景相机的初代后，也是没了声音，应当是遭遇了腰斩。
未来发展
全景相机，特别是双目全景相机，用的传感器往往特别小；这方面其实和智能手机的境地类似。
智能手机走上了图像传感器高速迭代，以及依赖于多拍和算力支撑的计算摄影 Computational Photography 路线，来提供便携基础下，尽可能的画质提升。
这是相当值得双目全景相机借鉴的。
仅就索尼半导体目录而言，就有相当多值得考量的方案
| 名称 | 像素 | 尺寸 | 技术工艺 |
|---|---|---|---|
| IMX204 | 20M | 1/1.7 " 4:3 | 堆叠式背照 |
| IMX383 | 20M | 1" 3:2 | 堆叠式背照 |
| IMX283 | 20M | 1" 3:2 | 背照 |
| IMX183 | 20M | 1" 3:2 | 背照 |
| IMX533CQK-D | 9M | 1" 1:1 | Starvis DOL HDR |
未来也许可以参考GCam的实现，进一步推广类似HDR+，或Pixel Shift类功能，进一步提升便携式全景机的画质。
用户 分享
用户的理解则是分化状态一部分顶尖玩家积极开发全景的可能性
而大部分玩家不能理解全景，也为拍摄时看不到构图而苦恼。
以自拍杆使用来说，
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| 图片来自澎湃新闻 |
全景的拍摄，其实不需要弯折，保持与杆的一致方向即可……只要不是在太边缘位置，画质不会有显著差别。
说到自拍杆，
用户的开发先于厂家，淘宝上3元自拍杆最好使。
为了不同拍摄目的，很多原本不是为全景开发的附件都有应用可能。
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| 甚至10根包邮…… |
全景内容分享不易，平台支持缺缺。
特别是，Youtube、Facebook、Google Photos的支持，和中国大陆的用户也没什么关系。
新浪微博的4000宽度全景图，也是“能看个影”。
重投影、压印 Reframe
参考与引用
| 外部链接 |
|---|
| 投影法 Equirectangular Projection介绍 - 维基百科(英文) Cube Mapping - 1986年论文 Facebook提出的金字塔方案 Google的EAC方案 |
| 通用标准 OSC Photo Sphere中继资料 Exif Sphere XMP How do we know what is a 360 Photo? - Metadata - Facebook |
| RICOH THETA 高通与理光 理光THETA插件商店 SC2世代新功能 |
| GoPro Fusion上市 Fusion售价 - TheVerge GoPro杀死Kolor - ivrpa GoPro Fusion是一种不一样的运动相机 - DP Review GoPro相机比较 This is Max - GoPro官方对Max的技术解释 最可接受的全景相机 - TheVerge |
| Insta360 One，巧妙袖珍的360机型 - TheVerge |
| Kandao 3D/全景相机 QooCam - VeerVR |
| 其他 图像堆叠的解释 - Adobe |
之乎
于2019-12-16
全景旅行者的朋友们、沪上不太知名美食摄影师金大頭，对完成本文有极大帮助。
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