#創作新星#手機拍照:一億像素?底大一級?
2020年08月08日10:49

最近很多人都說大尺寸傳感器的手機拍照會出現照片邊緣模糊的大底劣化問題。之前還有不少人吐槽一億像素沒有用,方向錯了。不得不承認手機的拍照功能是越來越厲害了,卡片機基本上都可以退市了,那麼目前的手機拍照還存在哪些問題呢?要說清楚這個問題好像並不容易,就我知道的這點皮毛說清楚了感覺都要半天。

#創作新星#手機拍照:一億像素?底大一級?_新浪眾測
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CMOS和CDD

說手機拍照,首先應該要說的應該是傳感器吧。目前手機所用的都是CMOS傳感器,其實除了CMOS之外呢,還有一種叫CDD的傳感器。由於成本和功耗的關係,商用的傳感器大多數都是CMOS傳感器,但是因為畫質的優勢,CDD在一些高端的相機上還是會被使用的。

傳感器中感光元件尺寸

說完了目前的傳感器基本都是CMOS原理的,那麼下一個問題就是傳感器尺寸。我們熟悉的相機領域中的“全畫幅,半畫幅”等等,其實說得就是感光元件的尺寸。那麼這個尺寸的大小到底是個什麼概念呢?這要追溯到相機過渡到數碼時代時,人們延用了膠片時代的標準,採用與135膠卷相同尺寸的感光元件稱為“全畫幅”。所以全畫幅的感光元件尺寸為35mm×24mm。而手機上的感光元件尺寸礙於手機的結構就小了太多。舉個例子,1/2.3英吋的傳感器,它的實際尺寸其實只有6.16mm×4.62mm,可這麼小的尺寸放在手機上也算是比較大的底了呢。它的尺寸其實只有全畫幅的3.2%,但是廠商為了好聽,就搞出了一種新的尺寸標準,把這個尺寸的傳感器稱為1/2.3英吋的傳感器。

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這個尺寸標準是這樣的:手機CMOS尺寸常表述為比例形式,比如“1/1.8英吋”,這其實是一個化簡後的數字。相機CMOS的“英吋”不是我們熟知的工業標準的“英吋”,工業標準1英吋=24.5mm,但相機CMOS標準1英吋=16mm。那麼現在知道了相機CMOS尺寸1英吋=16mm,也就知道了“1/1.7英吋”裡面的分母。分子其實是相機CMOS的對角線長度,在長寬比例不變的情況下,對角線越長,長方形面積就越大。目前主流手機CMOS傳感器多為4:3的長方形,舉個例子,對角線長度8mm,就是8mm/16mm=1/2英吋,對角線長度16mm,就是1英吋傳感器。

再用兩個現成的例子說一下傳感器像素如何換算CMOS尺寸。IMX586傳感器是4:3比例的4800萬像素,解像度8000*6000,單位像素0.8μm。那麼CMOS的長度=8000*0.8*0.001=6. 4mm,寬度=6000*0.8*0.001=4.8mm,CMOS的長寬知道了,勾股定理,對角線長度就是√(6. 4²+4.8²)=8mm,8mm/16mm就是1/2英吋。SamsungGW1傳感器,解像度9248*6936,6400萬像素,單位像素尺寸0.8μm。那麼CMOS長度約是7.4mm,寬度約是5.6mm,對角線長度約9.28mm,9.28mm/16mm=1/1.72英吋。所以,像素並不是CMOS尺寸的唯一決定性因素,單位像素尺寸和像素數量共同決定了CMOS尺寸。

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底大一級壓死人?

所謂大底,就是手機擁有更大尺寸的感光元件。傳感器越大,在同樣像素數量人多情況下,單個像素的面積也就越大,能夠接收到的光線也就越多,那麼照片也就越清晰,噪點越少,同時虛化能力也就越好。但是就目前而言,很多媒體老師用了幾年新發佈的幾款大底的手機拍攝近處的物體時,照片的邊緣會出現模糊的現象。造成這個問題的原因,有人說是球差,有人說是慧差。

其實吧,我覺得簡單說就是傳感器發展越來越快,底越來越大,可是鏡頭素質跟不上,算是技術還不成熟吧。後續更優質的光學鏡頭或者曲面的傳感器或許能夠解決這個問題。

一億像素方向錯了?

我覺得也不全是。像素的提升帶來的是更高的解析力,比較我們拍照的一個很重要的要求是拍的清楚。但是在感光元件尺寸一定的情況下,塞入了大量的像素會導致,單個像素的進光量不足,造成噪點和寬容度問題。不過Samsung在最近的技術上是在一定程度上緩解了進光量不足的問題的。不管是Samsung還是小米,一億像素在光線充足的條件下的解析力還是非常強的,同時小米的四合一,Samsung的九合一技術讓夜景也能有很不錯的體驗。

總結:

我覺得提高像素和增大感光元件尺寸其實是提升畫質的兩個方向,兩步走。至於先走哪一步,其實也說不清誰對誰錯,就是兩個方向。路總要往前走。科技總要以不同的方式進步。

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