Google Pixel 3 大戰 iPhone XS：單攝真能吊打雙攝？

距離谷歌推出了新一代「親兒子」Pixel 3 系列已經過去了將近一個月。拋開Pixel 3 XL那「門牙般」的劉海，尺寸更小的 Pixel 3 可能更深得我心，特別是谷歌在 Pixel 3 系列中為玻璃後蓋塗上了一層特殊塗層之後，雙面玻璃手機那惱人的指紋殘留問題終於得以解決（低頭看了一眼被我「塵封」在保護套內的 iPhone XS），更妙的是，Pixel 3 系列引入了橫向線性馬達，為手機帶來了更加立體的三維體驗。

但上面這段感受其實不是今天這篇文章的重點，今天的重點是來看看谷歌 Pixel 3 一直引以為豪的後置單攝加上一系列演算法，能不能和從今年開始也改進了軟體演算法的 iPhone XS 相匹敵。

硬體不再是主角，手機相機邁入軟體演算法為王時代

相比其他一年一更的手機，Pixel 3 和 iPhone XS 的相機硬體在今年都只能算是小幅更新，其中 Pixel 3 的感測器由 IMX 362 升級到 IMX 363，總像素依舊為 1220 萬，單像素尺寸為 1.4 微米，光圈為 f/1.8；而 iPhone XS 則在保持總像素不變（1200 萬）的前提下，將主攝像頭的單像素尺寸由 1.2 微米提升至 1.44 微米，追求更大的進光量，而長焦副攝則保持不變。另外無論是 Pixel 3 的單攝還是 iPhone XS 的主副攝，均支持光學防抖。

真正帶來變化的地方發生在軟體演算法上。Pixel 3 在去年備受好評的 HDR+、肖像模式之上，又加入了一系列新功能，其中當屬「Super Res Zoom」「Night Sight」最受關注，前者利用了「超解析度」的技術，通過後期演算法使得單攝也能拍出媲美長焦雙攝清晰度的照片，後者則是通過多幀合成的技術提高手機在弱光環境下的成像表現。

iPhone XS 則帶來了更加智能的「智能 HDR」，這項功能為緩衝區中的每個鏡頭捕獲了一個額外的曝光過度圖像，從而使得圖像的陰影能夠獲取更多細節。而且在將多個圖像合併到一起以創建最終照片之前，它還會查看緩衝區中的其他幀以查看它們是否可以添加其他細節，從而為 iPhone XS 拍攝的照片帶來更加豐富的動態範圍和色彩層次。

各有優劣，但 Pixel 3 更有「技術范」

為了測試這兩部手機的攝像頭在不同情況下的表現，我帶著它們拍攝了一些樣張，一起來瞧瞧。

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

在白天光線充足的環境下，iPhone XS 和 Pixel 3 都有著穩定的水準，表現在穩定的白平衡和 HDR 帶來的額外動態範圍以及明暗度。稍有不同的是，iPhone XS 採取了比 Pixel 3 更加激進的測光，並通過智能 HDR 來修補過曝部分，這種做法的好處就是第一觀感會更好，但導致拍出來的照片「偏肉」，沒有 Pixel 3 那麼銳利。而且從上面第二幅對比樣張可以看出，iPhone XS 對於遠處藍天的高光抑製做得沒有 Pixel 3 那麼好，右側玻璃的通透性也差了一些，這也與 Pixel 3 偏濃郁的色彩記錄有一定關係。

在光線更為複雜的室內場景下，可以進一步看出兩者成像上的差異。從下面幾組色彩對比可以看出 Pixel 3 拍出來的照片具有更高的飽和度，相比之下 iPhone XS 的成像更接近人眼的實際觀感。而且在最後一組對比樣張中，還可以發現 Pixel 3 開啟 HDR+ 之後會對白平衡進行 AI 修正，這種做法其實是一把雙刃劍，在某些情況下能夠帶來更加真實的白平衡，但也有時會「弄巧成拙」。就像最後一組樣張中開啟 HDR+ 之後自動修正的白平衡，事實上當時拍攝的場景是暖色調而不是冷色調。

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+

而在夜景或者暗光場景下，Pixel 3 在 Night Sight 的幫助之下，有著比 iPhone XS 更好的表現。Night Sight 和大部分國產手機上的「夜景模式」一樣，需要犧牲手機的快門時滯：在 HDR+ 模式下拍攝的最多 15 幀照片，其中每一幀的快門速度降至 1/3 秒，所以最長能夠獲得相當於 5 秒的曝光時間，最後再通過對齊、合成等軟體演算法，剔除因為抖動而造成的模糊幀，最終呈現出一張明亮度、寬容度都有著明顯改觀的照片。而且由於 Night Sight 基於 HDR+，所以 HDR+ 的 AI 調節白平衡等特性也同時被繼承下來。

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+、Night Sight

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+、Night Sight

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+、Night Sight

iPhone XS，開啟智能 HDR

Pixel 3，開啟 HDR+、Night Sight

除了改善寬容度、白平衡之外，從下面這張 100% 局部放大對比圖還可以看出，Night Sight 似乎對於照片的清晰度也有一定的改觀，這算不算是多幀合成的一個 Bonus？

上面的對比項目都是兩部手機主攝之間的 PK，那麼在涉及第二個鏡頭的環節中，Pixel 3 能否依舊保持堅挺呢？

iPhone XS 的副攝是一顆等效 56mm 的長焦鏡頭，光圈為 f/2.8，只有在拍攝人像模式，或者變焦倍數大於 2 倍時才會啟用。在這顆長焦鏡頭的加持之下，iPhone 能夠拍出具有景深效果和特殊光效的肖像照片，以及素質更佳的多倍變焦照片。相比之下，Pixel 3 則是通過軟體演算法來彌補先天硬體缺陷（單攝），即「基於單攝的人像模式」，以及「Super Res Zoom」。

iPhone XS 通過立體匹配演算法實現人像模式，簡單來說就是兩個攝像頭同時記錄畫面，再將兩個畫面的像素進行匹配，然後通過三角測量的方式，得出場景特徵的 depth map，也就是景深信息。但由於 Pixel 3 沒有配備雙攝，所以它巧妙地利用了主攝支持 PDAF（相位對焦）的特點來獲取照片的景深信息，並通過機器學習來分割「前景」、「主體」和「背景」。

iPhone XS 人像模式

Pixel 3 人像模式

iPhone XS 人像模式

Pixel 3 人像模式

iPhone XS 人像模式

Pixel 3 人像模式

iPhone XS 人像模式

Pixel 3 人像模式

在上面這幾組人像模式樣張中，Pixel 3 的優點在於更精準地分割出了照片中的主體和背景，換句話說就是「摳圖」技術更好一些。iPhone XS 的長處則在於提供更接近於光學鏡頭的景深光斑，特別是在一些背景有光源的情況下，iPhone XS 的光斑虛化效果要好於 Pixel 3，而 Pixel 3 對於背景虛化的處理就顯得有些簡單，更像是直接蒙上了一層高斯模糊特效。而且相較於 Pixel 3，iPhone XS 開啟人像模式之後的曝光處理也使得照片具有更好的觀感。但論整體表現的話，我可能還是會投 Pixel 3 一票。因為我認為在人像模式中，準確的摳圖是第一步，之後才考慮景深虛化的自然程度，以及整體的曝光，因為後兩者都能通過 app 進行二次加工處理。

前面也說了，iPhone XS 的副攝是一顆等效焦距為 56mm 的長焦鏡頭，所以我認為它更大的用處是賦予了 iPhone 更加清晰的變焦能力，包括兩倍光學變焦以及最高十倍的數字變焦。而 Pixel 3 僅有一顆等效焦距為 27mm 的廣角鏡頭，而且像素也只有 1220 萬，那麼在硬體方面已經落後的情況下，Pixel 3 又是如何通過演算法彌補變焦能力的呢？

這個答案就是「Super Res Zoom」，即超解析度變焦技術。雖然這個技術已經被應用在了一些高端相機上，但在手機領域還是首次。簡單來說，這項功能主要通過 HDR+ 拍攝多幀照片，並對因為變焦而丟失的像素進行補齊，從而「拍出」一張具有更高解析力的變焦照片。值得一提的是，這項演算法僅在變焦倍數大於 1.2 時才會啟用，所以如果你希望通過 Pixel 3 拍攝一張解析力更強的照片的話，先進行變焦吧。

左 iPhone XS 兩倍光學變焦丨右 Pixel 3 兩倍數字變焦（100% 局部放大）

左 iPhone XS 最大數字變焦丨右 Pixel 3 最大數字變焦（100% 局部放大）

從官方給出的對比樣張可以發現，Pixel 3 的變焦表現相比 Pixel 2 有著很大的提升。但從上面的對比樣張中看出，超解析度變焦加持之下的 Pixel 廣角鏡頭還是和 iPhone XS 的長焦鏡頭有著差距，演算法為王的 Pixel 3 在硬體更佔優勢的變焦表現中還是顯得有些無力。

Pixel 3 向我們展示了如何將單攝玩到極致，但未來可能還是屬於多攝手機的時代

毫無疑問的是，谷歌考慮過在 Pixel 中加入多攝組合，甚至可能已經造出了一台搭載後置多攝的 Pixel 3。但最終我們還是在 Pixel 3 上看到了維持單攝的設計，背後的原因谷歌在之前接受 TechCrunch 的採訪時也給出了解釋：「我們會考慮多種不同配置，但如果我們增加另一個攝像頭，也不會比單個優質攝像頭帶來更多益處。」

的確，從上面的對比可以看出，谷歌並沒有玩砸，它依靠一顆單攝加軟體演算法玩出了許多雙攝手機才能玩的花樣，但這種方案在一些配備了長焦/超廣角副攝的雙攝手機的面前仍然顯得有些無力，手機拍照的未來可能還是屬於多攝時代。

這並不是說 Pixel 3 的存在在當今的多攝手機時代沒有意義，相反它能夠帶給我們許多思考。試想一下，如果 iPhone XS 的長焦副攝具有和 Pixel 3 一樣的超解析度變焦技術，那麼整體的變焦水平一定會更上一層樓。

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