1.5亿像素或将推出,亿级像素到底是不是噱头?

A-小鲸鱼 2020-03-23 15:26:55 2069

亿级像素的时代的到来

手机拍照的盛行,逐渐代替传统相机,究其原因就是移动端的升级和便携性,还有手机像素能够满足大部分出行拍照所需。

智能手机像素正在变得越来越高,从去年年初的标配4800万到现在的亿级水平,带来更高拍照质量的同时,也令用户开始越来越关注这一方面的数值。

今年到来的新一代旗舰机型中,三星Galaxy S20 Ultra与小米10系列均带来了亿级水平的摄像头配备。这也使其在影像系统方面的竞争进入了新的阶段。虽然对于这样追求高像素的发展方向目前存在着不少的争议,但是在实际发展中无论是厂商还是供应商都没有放弃对其的推进,反而在继续进行研发。

而就在1亿像素手机刚刚进入我们视野没多久,1.5亿像素也已经在路上了。此前,就有外媒报道称三星正在研发第三代亿级像素摄像头传感器。最新三星摄像头传感器的像素将高达150MP(一亿五千万),传感器尺寸将达到1英寸。这颗1.5亿像素的传感器将搭载三星Nonacell技术,从像素四合一升级为像素九合一,可以输出1600万像素照片。

有传言,小米将于2020年第四季度首发这款150MP传感器,OPPO、vivo将于2021年第一季度推出相关产品。

此前,还有消息称会有2亿像素的CMOS,没想到先爆出了一个1.5亿像素的。那这个1亿和1.5亿像素到底是什么概念?相应的CMOS会是什么规格?画质又会达到什么水平呢?

一亿像素的方向到底对不对?

高像素的手机拍照就一定清晰吗?曾有用户反映,自己的4800万像素手机拍出来的照片竟然不如iPhone 1200万的,这问题到底出在哪里?

还有另外一个问题,一像素到底是不是真的方向错了?也就是手机的像素,是不是真的有必要那么高?手机像素越大,带来的最直接的影响就是手机的照片体积变得巨大,一张照片体积会超过40M,对手机的内存带来了很大的压力。

此外若你了解数码成像的逻辑就会知道,高像素虽好,但它并不能直接与高画质挂钩,要想让手机随手拍出一张好照片,并不是简单地升级像素就能做到的。

不过对于大众来说,可能即使手机用上一亿像素,却依然不知道它强在哪里,也不太清楚它究竟有什么意义。那么,今天我们就来给大家解析一下!

一亿像素的意义何在?

如果要谈一亿像素的话,那就要从三星这款传感器说起了。

去年在8月12日,三星发布了一款支持1.08亿像素拍摄的传感器ISOCELL Bright HMX,这是在手机圈里面首款达到亿级像素的传感器。人眼就好比一台像素高达5.76亿的超级相机,ISOCELL Bright HMX传感器作为移动终端的CMOS,达到了接近人眼像素的五分之一,带来千万级像素达不到的照片细腻水准。

对于移动设备而言,从像素数的进步我们可以一窥人类影像科技发展的脚步。

2000年,夏普在日本推出全球首款拍照手机J-SH04。它内置一颗11万像素CMOS摄像头,支持拍摄最大分辨率为355x288的照片。尽管照片并不是很清晰,但这款手机开启了手机的拍照时代,是一个革命性突破。

2005年底,诺基亚发布一款N80,像素达到了315万,堪称经典。

到了2007年初,手机像素发展到了500万。

直到2009年,1200万成为了潮流。

十年后的今天,像素突破一亿,又意味着标志性的跨越,ISOCELL Bright HMX传感器,这枚业界首款一亿像素移动图像传感器的问世,可谓见证历史的瞬间。

作为全球首款亿级CMOS,ISOCELL Bright HMX采用1/1.33英寸的大底设计。传感器尺寸虽然比诺基亚808用的1/1.2英寸4100像素CMOS传感器要小,但和三星GW1、索尼IMX486这些常见的1/2英寸高像素手机CMOS比起来,ISOCELL Bright HMX的尺寸还是要大一些。

这三款传感器的单像素大小都是0.8μm,像素大小并没有改变,变化的是传感器的大小。

就目前的CMOS发展看,CMOS的体积相当于一个碗的容积,每一个像素点等于每一粒米,在米粒同等大小的条件下,更大的碗能盛更多的米。那么就等同于更大的底,在单个像素面积相同的条件下能堆积更多的像素点。

一亿像素传感器对移动设的实际意义非同凡响

像素越高,能够捕捉到的元素越多,更多的像素数能带来更广阔的剪裁空间,让后期处理更为游刃有余;单镜头变焦相较于多颗不同焦段镜头组合的方式,可以带来更顺畅不割裂的变焦体验,同时为寸土寸金的手机内部元件设计节省更多的空间。

小米首发一亿像素传感器移动终端

换句话说,一亿像素将使消费者能够拍摄出电影级别的视频,媲美单反的照片,并且拉近现实与虚拟世界的界限。

短视频潮流下 我们更需要手机拥有“高像素”

除了拍照体验的提升,全新ISOCELL Bright HMX将变革短视频、Vlog和帮助用户摆脱对单反的依赖,使其更具沉浸感和直观性。5G时代下短视频兴起,用户对于视频摄像的需求越来越高,需求也亟待解决。

ISOCELL Bright HMX可拍摄6K分辨率视频,拍摄视频放在32寸大电视上也能实现清晰播放,让用户拍摄的短视频Vlog,或是直播等视频内容创作时更加栩栩如生,显著降低画面噪点,提升视觉质量,并增强移动拍摄的整体性能。

像素高就等于拍照效果好?

这是不少用户会问的问题。

对于数码照片来说,像素是判断画质的其中一个核心因素。像素总量的大小,决定照片的大小,也会影响图像解析力。

比如说,在光线良好的情况下,一亿像素将会带来比主流的1200万像素与4800万像素极大的解析力优势,1200万如果是看个大概,4800万是看个清楚,那一亿像素的细节夸张点说,已经可以说是溢出屏幕了。

这个时候,如果你在放大图片观察,就能够看出明显的优势。


虚化效果对比样张;小米 CC9 Pro(左)和 iPhone XS(右)

另外,CELL Bright HMX为了在单像素大小不变的前提下装上这一亿像素,传感器尺寸也增大1/1.3。传感器面积变大之后,等效系数也会跟着变化。等效系数变化之后,拍摄的视角、景深效果也会受到影响。

从图中能够看到,小米CC9 Pro和iPhone XS在被摄物体距离一致的情况下,iPhone已经完全没了虚化效果,而小米CC9 Pro则还能够看到一些虚化效果。这里,就是传感器尺寸变大之后带来的效果。虽然跟像素提升没有直接关系,但CELL Bright HMX是为了提升像素总量而增大了传感器尺寸,这也算是一个像素总量增大后带来的作用吧。

景深变化其实只是传感器尺寸变化带来的一个副产物,CELL Bright HMX这款传感器最大的亮点,其实还是体现在于图像清晰度和解析力的提升上。在不放大的前提下,像大楼表面窗户上的内容,以及外墙上的纹路这些细节。


2700 万像素


1.08 亿全像素模式

说了这么多高像素能带来更好的图像解析力和更大的图像信息量,但高像素拍出来的照片,画面观感就一定会更好了吗?不一定!


2700 万像素截图


1.08 亿像素截图

在同一组样张中也能看到,小米CC9 Pro在1.08亿全像素模式下并不能开启自动HDR等图像处理效果。缺少了这些算法的辅助,1.08亿全像素模式的样张的宽容度表现一般,暗部位置的处理并没有2700万像素四合一模式来得好。

除了解析力和细节处理比较突出之外,整张照片的观感也相对比较平淡,后期可以调整的空间也未必会比2700万像素四合一模式来得多,所以照片观感也未必会比2700万像素模式来得好。

这里其实是一个取舍。

因为4800万、6400万以及一亿像素这些高像素照片的信息量都很大,手机处理起来也比较吃力。

所以为了降低手机的处理压力,手机在高像素模式时也会减少算法的使用,处理效果自然也不会有低像素模式时那么明显。

这样说来,高像素模式就像是一个偏科的孩子,解析力、细节呈现这些是它们擅长的,表现就会突出一些,但宽容度等其他其他需要靠算法辅助的,它就未必能像四合一像素模式那样来的全面。这也是开启高像素模式之后,照片观感未必会比普通模式来得好的原因之一。

像素、算法和传感器,哪个更重要?

从3200万到4800万,再从6400万提升到一亿像素,像素提升已经成为了手机拍照其中一个重点的发展方向。

更大的像素总量,为用户带来更多放大和数码变焦的空间,让他们在没有长焦镜头的情况下也能拍到更远的画面。

而在像素总量变大的同时,传感器尺寸也在不断变大。换上感光面积更大的传感器之后,手机相机也能够获取更好的拍摄效果。搭配图像算法的进步,一般人也能靠手机也能够拍出好看的照片。这个,也是越来越多人用手机拍摄的原因之一。

优秀的AI处理和图像算法能够提升图片的观感,也能降低拍照的门槛。像苹果和Google,当算法足够优秀的时候,普通人在构图不出问题的前提下,简单按个快门就能够拍出一张不错的照片。

除此之外,手机也可以通过算法提升自身夜间拍摄的能力,也能模拟出相机用大光圈镜头拍摄出的虚化效果。

只是,算法的提升也无法突破硬件上的瓶颈。

就像只有算法模拟,手机只能拍出类似相机用大光圈镜头的虚化效果。但如果要放大对比的话,手机处理出来的虚化效果还是没有相机来得自然,这些就是物理上存在的差距。

不过,如果只考虑提升像素或增大传感器面积,这条路其实也未必能走太远。

从今天的对比中我们就能够看到,不断增大像素也只不过是为了提升图像解析力,又或者是给用户带来更多数码变焦的空间。但如果要增强画面整体观感,只靠提升像素其实还不够。

再加上,像素增大的同时,图片的体积也会增大,这样也会为储存、分享和后续处理带来不便。

另外,不断变大的传感器也在影响着手机的形态。当厂商选用尺寸更大的传感器时,相机镜头等整个后置相机模组也会不断变大。

这个规律,我们也能从iPhone 5s、iPhone 6、iPhone 7的后置镜头变化中看出来,随着机身越来越薄、CMOS尺寸越来越大,相机凸起的程度就越渐明显。

从图表中能够看到,iPhone 5S到iPhone XS的进化过程中,传感器面积增大的同时,镜头凸起也变得越来越明显。显然,超大尺寸的CMOS并不符合之后手机越做越薄的设计需求。

除了iPhone,我们还能找其他极端一点的例子。如松下曾经发布过的CM1手机,是一款搭载1英寸CMOS的手机,传感器尺寸跟索尼「黑卡」一样大,比现在的手机还要大不少。

但是松下CM1的后置镜头就要比常见的手机要大不少,拍照的时候,CM1基本上就跟以前常见的卡片机几乎一样了。尽管拍摄画质会比其他手机好,但这样的设计又厚又重,收纳的时候也远没有现在的手机来得方便,最后松下也不得不放弃这个想法。

所以提升像素或增加传感器尺寸,又或者说单独提升算法质量,这些对于手机拍照来说是有一定的提升能力。但只提升单项的话,还是会存在瓶颈。

只有将三者都融合在一起,相辅相成地进步,这样才能够进一步提升手机拍摄能力,达到一个更好的平衡状态。

那亿级像素的手机要不要买?

高像素带来的最大优势就是画面解析力非常出色,放大很多倍画质依然清晰。在变焦时可以直接裁切,画质也不比变焦镜头差。

而更高的像素,其单像素面积不会很大,在暗光方面画质就不好,噪点更多,所以高像素手机相机默认都是4和1甚至9合1。

相机传感器更看重的是高像素和单像素面积的综合考量,而不是极端的高像素的营销噱头。

当然高像素确实能够带来一些震撼,对于不同消费者选择也不尽相同,但不要认定高像素就一定好!对此,大家可根据自己的需要酌情选择,切不可跟风站队。


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