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拍照不只看像素 iPhone不輸4800萬真相在這

本篇文章要解決的問題是:為什麼國產手機的像素已經達到了幾千萬像素,而索尼、蘋果等手機還停留在一千多萬像素?

說到底,像素的高低並不比決定性作用,還是要以具體的成像效果為準。手機像素再高,調教不到位,一切都只是徒勞的。目前為止的蘋果、索尼包括三星,像素基本上還都是1200萬像素。

高像素方面,Android陣容已經干到了4800萬像素;三星S10系列,主鏡頭為1600萬像素,副鏡頭還是雙攝1200萬像素;蘋果這邊,iPhone XS系列還是IMX363的感測器,也只有1200萬像素。原因為何,先來一組實測對比。

014800萬像素 VS 1200萬像素

我們選擇了三款評測機型,第一款手機搭載IMX 586感測器,像素為4800萬;第二款手機搭載IMX 363感測器,像素為1200萬;第三款為疑似IMX 363感測器,1200萬雙攝的iPhone XS手機,後兩者手機的主攝像素值相同。

如上圖所示,在暗光環境下拍攝,我們發現4800萬像素三攝的優勢巨大,但iPhone確實也不算落後,要知道,第一款手機使用的感測器為IMX586,在鏡頭素質方面已經遠超其他手機,所以才會帶來更好的成像,而蘋果只是優化更好,儘管存在差距,但如果按照iPhone的優化水平來說,同樣的感測器下會不會優化更好呢。

如圖所示,可以看到iPhone XS憑藉著優質的人像模式,還有較為出色的調教,在拍攝近距離微距時,成像效果不屬於另外兩款機型。

這就是調教的重要性,我們不可以忽視硬體的提升,但是想要將一款感測器調教的到位,需要花費很長時間,並且要擁有演算法更好的團隊。

我們再來看一組第一款手機開啟「4800萬」模式時的對比。

可以看到,在4800萬模式下,第一款手機明顯優勢於其他兩款1200萬像素的手機,可以說在這個時候,硬體的優勢要明顯大於軟體優化。

02成像效果並非取決於像素 而是感光元件的大小

那到底畫質和什麼有關呢?幾個重要的因素:鏡頭的材質和結構設計、光圈類型、內部軟體圖像演算法、更重要的也就是本篇要講的:感光元件的大小。

感光元件從字面上看,和光有關係,畫質的好壞取決於感光元件捕捉到的光子多少來決定,感光元件越大,可捕捉的光子越多,感光性能越好,能夠帶來更細膩的畫質,解析度自然就越高。而為什麼說像素的多少和畫質無關呢?

這裡可以把感光元件理解為承載像素的一個載體,有一支能寫一萬個字的筆,拿它寫在一張小名片上,很擠,寫在一張A4紙上,很寬敞。載體越大,性能也越好。同樣,在兩張A4紙上寫字,字寫的特別大,寫不了多少就寫滿了,反之字寫的很小,會寫的特別多,字與字之間相對也十分擁擠。像素也一樣,在感光元件面積一定的情況下,像素越高,pixelsize(單個像素尺寸)就越小,理論上圖像的雜訊越大,動態範圍幅度更小,並且可能受到彌散圓的影響,即像素之間的互相影響。

所以說,重點不只是高像素 還有大底。

理論上PixelSize(單個像素尺寸)越大成像越好

反之,pixelsize越大,圖像的雜訊和動態範圍也就可以控制的更好,而且受彌散圓的影響也更小。蘋果此前一直採用800W的低像素,很大的原因就是為了保持大pixelsize。

再舉個例子:一共有一百個人,住在一個50平的小草屋裡,很擠,住在一個8000平的大城堡里,很寬裕,兩個房子都可以住得下100個人,如果你要從字面上「能住一百個人的房子」是判斷不出這個房子的大小的。

然後這裡底相同的情況下,像素確實越大越好。

這也是為什麼蘋果的800W像素比其他1200W像素的手機拍照效果要好,500W像素的單反照樣秒殺1600W的手機相機,很大的原因就是因為它的房子(感光元件)大,並且它住的人(pixelsize)也夠大夠胖,把房子撐起來了。

全畫幅感光元件與手機感光元件面積對比

現在大部分手機常見的CMOS像素尺寸為1.12微米,而作為單反相機的D800像素尺寸是4.88微米,感光元件更是大於手機數倍。

像素的尺寸不是固定的,它的排列順序也不唯一。例如普遍的RGB子像素排列、RGBW技術排列、Pentile排列等等,這種排列方式的改變也可以提高畫面的解析度和拍照體驗,但更重要的還是取決感光元件的大小。

像素的幾種排列方式(圖片引自百度百科)

感光元件是相機的核心,也是關鍵的技術,目前主要有兩種感光元件:一是CDD(電荷耦合)元件;另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。雖CCD成像更為優異,但只有少數幾個廠商例如索尼。松下等掌握這種技術,而且其製造工藝複雜,價格成本昂貴,而CMOS的製造成本和功耗要低於CCD不少,所以如今的大多數攝像頭生產廠商採用的是CMOS感光元件,並且它被看作是未來的成像器件,手機上的感測器也全部屬於CMOS感光元件。

得知了影響畫質的因素,再來了解索尼IMX感測器孰強孰弱一目了然,雖然結構上的升級可以在對焦速度、噪點控制、以及色彩表現上略有升級,但是其關鍵因素還是要比較CMOS尺寸的大小。

03像素的頂峰——6400萬像素手機快來了

在國人的認知裡面,其實對於鏡頭參數還是比較敏感的。因此,國產手機喜歡堆積參數,當然,堆積參數還是有一定作用的,4800萬像素的1/2英寸底,就是比XS的1/2.3寸1200萬要好。

並且,像素的頂峰——6400萬像素手機快來了。

realme在手機影像上以越級搶先之勢,近日,官方曝光了全球首張6400萬像素手機實拍樣張,同時宣布將在下半年的機型上搭載6400萬超清四攝,與用戶一起探索手機影像的更多可能。

從左下角水印可以看出,此張照片乃是由6400萬AI相機拍攝。不過由於後台限制,大家可以自行前往realme CMO@徐起Chase查看。

從realme公布的信息來看,其採用了三星的GW1感測器,再加上升級的ISOCELL Plus像素隔離技術,進一步減少像素間的光線干擾,能夠在不損失性能的同時將單位像素降到0.8μm。

04總結

手機拍照素質的提升,主要通過兩個方面,第一是硬體配置的升級,第二是軟體調教,不管升級兩者的哪一個,結果都能夠獲得不錯的成像質量,區別在於實現的方式。因此有些人說,蘋果的利潤要比國產手機更高,就是這個道理,畢竟iPhone對於軟體優化有著強依賴性,因此削弱了硬體的成本。

所以說不管是蘋果三星也好,還是國產手機也罷,兩者的成像素質都是不錯的,只不過一者主要靠硬體升級,另一者靠軟體演算法優化罷了。

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