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华为Mate 30摄像头底大一级压死人?诺基亚看到后笑了

CFan 众购彩票 2019-07-30 10:13产品 标签:

在相机领域流传着这么一句话——底大一级压死人,翻译过来就是传感器(CMOS)尺寸越大的相机拍照效果越好。

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众购彩票那么,传感器尺寸到底是个什么东东?它真的可以由尺寸决定性能吗?

传感器尺寸

手机之所以难以和单反相机比拼拍照画质,就是受限于纤薄的身材无法容纳太大尺寸的感光元件(传感器)。

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在这里,感光元件的尺寸,就是传感器的“底”,它的单位为1/x,由于分子都是1,所以分母“X”对应的数字越大,代表传感器面积越小。比如1/2.3英寸传感器尺寸的就要大于1/2.6英寸,1/1.7英寸大于1/2.0英寸。

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众购彩票传感器上的每一个像素都能记录“光信息”,它的尺寸决定了有多少光能被捕捉,所以理论上传感器尺寸越大,意味着可以收录更丰富的信息——包括更高的动态范围、更广的ISO范围和更少的噪点。

众购彩票大尺寸传感器最直接的表现,就是可大幅提升明暗复杂场景下更好的曝光和细节还原、暗光环境下更好的曝光和噪点控制、更好的物理级别(相对于软件算法更自然)的背景虚化效果。

可见,传感器尺寸越大,的确可以带来更好的拍照底蕴。

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但是,当大底的传感器遇到超高的像素值,往往会导致“单位像素面积”这个参数变小,在一定程度上又会影响画质。

单位像素面积

单位像素面积与传感器尺寸和像素值这两个单位息息相关,它们在数学上的逻辑是“单位像素面积=传感器宽度÷照片分辨率宽度”。

在传感器尺寸一定时,像素值越高,单位像素面积越小。

比如IMX362(1200万像素)和IMX318(2250万像素)的传感器尺寸都是1/2.6英寸,但IMX362和IMX318对应的单位像素面积却分别1.4微米和1.0微米,在拍照效果方面IMX362反而更好一些。

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单位像素面积的大小决定了传感器的感光能力,单位像素面积越大,可以在相同时间内捕捉到更多的光,在暗光下拍照可以显著降低画面噪点。

众购彩票但是,单位像素面积过大,在白天光线很足时拍照却又容易出现过曝现象,较小的单位像素面积反而可以在白天捕捉更多画面的细节。

因此,单位像素面积算是一个“相对矛盾”的参数。

四合一像素技术

众购彩票目前最流行的传感器型号就是索尼IMX586和三星GM1这两颗4800万像素的摄像头,它们都有着1/2.0英寸的传感器尺寸,在手机镜头中属于“偏大底”的存在。但是,由于它们的分辨率太高,导致单位像素面积就只有0.8微米,堪称手机历代CMOS中的最小值。

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众购彩票这意味着,它们在暗光环境下的拍照水平会一塌糊涂。

众购彩票然而,事实却恰好相反,市面上武装这些传感器的手机,夜拍效果往往极为出色。

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原因很简单,无论是IMX586还是GM1,以及更高端的IMX600、IMX650和GW1,这些超过4000万像素的CMOS都支持Quad Bayer四合一像素技术,在光线充足时以正常0.8微米的单位像素面积取景,防止画面过曝。

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在暗光环境下,该技术可以让CMOS相邻的2×2像素可使用同一种颜色,4个像素能将单位像素面积提升到等效1.6微米的水平。要知道,作为昔日的顶级传感器代表之一,IMX380(华为P20)的单位像素面积也只有1.55微米(1/2.3英寸,1200万像素)。

众购彩票同理,IMX600和IMX650这两颗顶级传感器,不仅拥有1/1.7英寸的大底,四合一像素技术还能让它们的像素面积提升到等效2.0微米,拍照效果想不好都难。

当然,影响最终成像效果的因素还有很多,比如摄像头矩阵的数量、组合、滤镜、算法等等,感兴趣的童鞋可以参考《RYYB传感器是个什么鬼?手机镜头能否靠它逆袭单反?》这篇文章。

再现1/1.5英寸大底

目前在Android手机领域“底子”最大的传感器型号是IMX600和IMX650(1/1.7英寸),它们被用在了华为P20 Pro/Mate 20/P30等旗舰手机身上。

但在手机的历史上,最大传感器尺寸的记录却来自诺基亚在2012年推出的808 PureView,这款手机采用了4100万像素的前照式FSI传感器,传感器尺寸达到了破天荒的1/1.2英寸(F/2.4光圈)!

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随后在2013年推出的Lumia 1020,配备了一颗4100万像素的背照式BSI传感器、传感器尺寸达到了1/1.5英寸(F/2.2光圈),虽然传感器尺寸小了一点点,但在Windows Phone 8系统、Nokia Procam APP、第二代OIS光学防抖和支持专业参数调节等特性的帮助下,其拍照能力在当年更是冠绝群雄。

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众购彩票然而,受制于当年手机硬件的制约,根本无法发挥出这种顶级传感器的实力,比如它在拍摄4:3比例照片时最多硬件直出3800万像素,而拍摄16:9比例照片时分辨率则会进一步降低到3400万像素,而且从按下拍照按钮再到成像预览之间等待的时间过长,体验非常一般。

此外,在当年没有美颜、没有超级夜景,Lumia 1020唯一的优势就是拍出来的照片分辨率更高,放大后也能看清细节,仅此而已。

众购彩票好消息是,如今Android手机也终于迎来和Lumia 1020传感器尺寸一般大小的CMOS,它将被应用在华为Mate 30系列身上,主摄采用了1/1.5英寸传感器(据说还是4000万像素),还配有4000万像素广角、800万像素长焦和ToF深感三颗副摄。

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众购彩票虽然华为Mate 30的主传感器只是刚刚追平Lumia 1020,距离Nokia 808 PureView的记录还有一段距离,但在高像素、超大底、四合一像素技术以及AI成像算法的加持下,足以再次刷新现有的DxOMark排行榜,这就足够了。

那么,你期待更大尺寸传感器的降临吗?