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2 亿像素手机摄像头 我们真的需要吗?

CocoaChina 2019-12-10

新一轮像素大战再次拉开序幕。

最近,摩托罗拉推出 One Hyper 手机,这款手机的摄像头同样很强大,前置摄像头 3200 万像素,有两个后置摄像头,一个 6400 万像素,一个 800 万像素。

不久之前,小米推出一台强大的智能手机,它的摄像头像素数达到 1.08 亿。摄像头传感器来自三星,在三星自家手机上,我们还找不到这款摄像头,小米却抢先用上了。

上个月,爆料者称 Galaxy S11 可能会装备 1.08 亿像素摄像头,既然小米已经用上新摄像头,相信三星传闻并不离谱。

明年索尼将会推出 IMX686 摄像头传感器,它的像素数达到 6400 万,当我们拍摄照片时,4 个像素合成 1 个,所以最终的照片像素数仍然是 1600 万。

不难看出,明年 6400 万像素摄像头极可能会成为旗舰手机的首选,1.08 亿像素也会登台亮相。还能更高吗?当然,高通已经介绍过骁龙 865 片,这款芯片可以支持 像素摄像头。高通高管还确认说,2020 年会有装备 2 像素摄像头的手机推出。谁会率先将手机推向 2 亿时代呢?有人猜测抢先的可能还是小米。

新一轮摄像头像素大战有意义吗?我们来讨论一下:

技术上的优点与缺点

三星 ISOCELL Bright HMX 1.08 亿像素摄像头的尺寸是 1/1.33 英寸,听起来很小,但是华为 Mate 30 Pro 传感器的尺寸是 1/1.7 英寸,谷歌 Pixel 4 摄像头的尺寸是 1/2.55 英寸,三星摄像头比它们大一些。从理论上讲,传感器越大,吸收的光线越多。不过因为像素很多,即使面积大一些,每个像素的尺寸也只有 0.8um (微米,1 毫米的千分之一)。三星摄像头将 4 个像素合并为一个,如果用 2700 万像素默认模式拍摄,有效像素尺寸可以达到 1.6 微米。华为 Mate 30 Pro 的摄像头是 4000 万像素,传感器尺寸 1/1.7 英寸,拍摄时像素有效尺寸可以达到 1.0 微米。如果拍摄 1000 万像素合并照片,最高可以达到 2.0 微米。Pixel 4 可以达到 1.4 微米。

因为像素很多,装备 ISOCELL Bright HMX 1.08 亿像素摄像头很容易出现噪点。小米 Mi Note 10 给摄像头配一个 f/1.69 镜头,尺寸比 Mate 30 Pro、Pixel 4 的摄像头宽一些。实际上,捕捉光线时它们的差异很小,因为它们的光圈都很大。配备大光圈镜头,又想不失真,在技术上挑战很大。

正因如此,小米 Mi Note 10 在低光环境下表现并不好,而且存在失真问题。所以 1.08 亿像素摄像头听起来很吓人,但它同样有自己的优点缺点。

到目前为止,1 亿像素摄像头一般只装在中画幅数码上,价格可能高达到几千美元。如果强行将分辨率超高的摄像头装进小巧的手机," Cross-talk " 效应也会越明显,也就是说某个像素的电活动会影响周边像素,因为像素靠得太近,当我们拍摄照片时会看到数字噪点。另外,像素数越高,如果不扩大空间,像素就会越小,每个像素接收的光线也就越少,所以当拍摄环境光线暗淡时,照片的效果会很糟糕。

从小米 Mi Note 10 拍出的照片可以看出,这些问题的确难以克服,至少小米没做到。

为了缓解问题,三星并不是没有努力过,它将 Isocell Plus 尺寸扩大。但扩大尺寸不是什么了不起的创新,真正的创新在于像素合并,Isocell Plus 将 4 个像素合并成 1 个,4 个像素分成一组,每组侦测红光、绿光、蓝光时都有相同的滤光器。因为 4 个像素合并为 1 个,所以 Isocell Plus 的像素数虽然是 1.08 亿,但最终照片只有 2700 万像素。如果拍摄时光线充足,像素可以不合并,这样手机就能拍出 1.08 亿像素的照片。不过拍摄时会用到软件算法,它会映射像素,模拟摄像头记录的信息。

听起来很完美,但这种技术也有缺陷。DXOMark 对小米 CC9 Pro Premium Edition 手机进行评测,这款手机装备的正是 1.08 亿像素摄像头,报告称:" 与我们评测的其它得分最高的手机相比,CC9 Pro Premium Edition 拍摄的图像有更重的人工痕迹。" 另外,与其它摄像头相比,1.08 亿像素摄像头的动态范围更窄,所以明暗细节更少。还有,1.08 亿像素摄像头拍出的图像会占用更大的内存空间,编辑时也需要更强的计算力。

真的越高越好吗

既然 1.08 亿像素摄像头并不完美,为什么厂商仍然如此积极呢?一位专家分析称,高像素摄像头可以让手机与众不同。他说:" 手机制造商会想尽千方百计来吸引眼球,分辨率更高的摄像头可以吸引注意力。在所有环境下都拍出最棒的照片,真的没有必要。但对于大多消费者来说,大家会认为数字越大产品越好。"

到了这里,我们基本上可以下一个结论:手机摄像头像素数并非越高越好。在整个手机行业中,苹果、谷歌手机的摄像头表现最好,但它们长久以来用的只是 1200 万像素摄像头。对于智能手机来说 1200 万像素是 " 甜蜜点 ",是最佳选择。

为什么这样讲?摄像头像素越高,需要处理的数据越多,处理时间会拉长,而且还会缩短续航时间。用 1200 万像素摄像头拍照,拍出的照片足够清晰,不论是用手机、计算机、电视或者投影仪观看,都很清晰。与 4800 万像素、6400 万像素、1.08 亿像素摄像头相比,图像的数据也要小很多。

再说了,如果你买一台 UltraHD 显示器,用它观看社交网站的照片,只需要 850 万像素就能将显示屏填满,1200 万像素完全足够。即使是视频,同样足够,如果你观看 UHD Ultra HD ( 3840 x 2160 ) 4K 视频,像素数量是 8294400 个(相当于 830 万像素),1200 万像素同样足够。

实际上,之所以将手机摄像头像素数从 800 万像素提高到 1200 万像素,有一个重要的原因就是大家想录制 4K UHD 视频。如果手机摄像头只有 800 万像素,是没有办法录制 4K UDH 视频的。

市场上有许多旗舰手机装备 1200 万像素摄像头,比如 Pixel 4、 iPhone 11、 Galaxy S11。虽然摄像头像素数一样,但它们拍出的图像却不同,因为除了像素,影响图像的还有其它原因。 AI 技术流行,软件在摄影中的地位越来越高。

不论怎样,建议企业开发尺寸更大的摄像头传感器,尺寸越大,像素数也就越大,拍出的照片会更好。就短期来说, 1200 万像素是最佳选择,盲目追求 1.08 亿、 2 亿像素并不可取。

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