榮耀紅米為它“打”的火熱 一億像素究竟有無意義?

文章來源:中關村在線 編輯:商城眾網 發表時間:2020年01月16日 0

近幾日,關于手機像素的討論又一次重回了大眾的視野之中——高像素究竟有沒有意義?話題兩方的究竟誰對誰錯可能大家心中都有自己的答案。但我們不妨借著這個機會,來梳理一下手機影像系統的方向可能是什么樣的。     

高像素是一件好事么?

簡單來講,如果能夠在像素走高的同時,影響成像的其他指標也能與之匹配的升級,那么高像素當然是一件好事。畢竟我們都知道像素可以說是相機系統的基礎——像素點越多,或者說像素越高,圖像的分辨率也就越高,理論上圖片的細節也就越豐富。

當然,這一切的前提還是一句話——在保證影響成像的其他指標也能與之匹配的升級作為前提。所以,雖然我們一直都在追求更好的拍攝效果,但是手機像素值的提升之路卻是盤旋曲折的。

高像素之爭,其實源于2012

其實,高像素方向正確與否最初的討論,我們可以追溯到智能手機剛剛誕生的那個時代。

2012年MWC上,彼時還是手機行業巨頭的諾基亞為我們帶來了808PureView,高達4100萬像素的手機傳感器直接刷新了手機拍照的上限。

但是,諾基亞并沒有因此帶領著當時的手機行業沖向4000萬級像素的手機拍照新基準。蘋果依然打磨著自己800萬像素的iPhone,其余的安卓機型像素也都控制在一兩千萬之間。

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  NokiaPureView808(左)與HTCONE M7(右)

更有趣的是,在PureView發布一年后,HTC反而在自己的年度旗艦HTCM7上搭載了一顆400萬像素的“高清”攝像頭。 

為什么幾乎同一時期發布的兩款旗艦,卻在拍照系統上有了截然不同的選擇?其實,手機攝影是一個系統性的工程,PureView808和M7都能在各自的系統下自洽,也都是彼時拍照優秀的標桿手機之一。但如果站在現在這個角度來回憶這件事,其實這兩家還真的都有點“方向錯了”。

先說諾基亞PureView808,憑借著1/1.2‘’的超模傳感器和4100萬的驚人像素值,808可以為我們提供彼時清晰度最高,細節最豐富的照片。甚至與現在主流的手機樣張對比,808在樣張細節上都毫不遜色。

但如此強悍的細節表現自然也有它的代價:4100萬像素帶來的龐大數據吞吐對當時的手機處理器而言十分勉強,連拍、對焦之類的性能更是因此而被拖累了不少;更別說因為對新傳感器調教不夠熟練帶來的偏色問題,也讓PureView808在售期間一直頗受詬病。     

而隨后發布的HTCM7雖然在紙面數據上只有400萬像素,但是憑借Ultrapixel高達2μm的單個像素面積,它能做到的是比普通手機超出300%的感光性,搭配光學防抖技術讓M7成為了當時夜拍最好的手機之一。此外,HTC還為它配備了拍照和視頻上的硬件HDR功能,加上HTCZoe功能,讓M7無論是性能上還是玩法上都頗受好評。

但是,即使如此M7僅有的400萬像素依然成為了它的阿喀琉斯之踝。Ultrapixel雖然給他帶來了超強的夜拍能力,但是白天光線環境好的時候,低分辨率帶來解析力的損失就一覽無余,甚至可以說它是當時旗艦手機中成片細節最差的手機。

可以看出,兩種方案都有著各自優勢的時候,也都不得不面對著各自的問題,那么如何平衡這兩個方向之間的抉擇,保證方向始終是“對的”,就成了手機廠商需要掌握天平的兩頭。

像素數和單像素尺寸是平衡的藝術

一般而言,圖像傳感器的有效感光區域尺寸=像素數*單位像素尺寸。

而手機尺寸畢竟有限,5G時代來臨之后對于手機空間的平衡和取舍更是成了各個廠商亟待解決的難題之一。因為,手機傳感器的大小目前來看已經很難在短時間內大幅度提升。而在圖像傳感器的大小受限的情況下,像素數和單位像素面積這兩就勢必要做出取舍。

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  Sony提供的像素四合一技術展示圖

于是,像素四合一技術的出現似乎在一定程度上緩解了這一矛盾——當你需要高像素支持時,我就提供給你全部的像素提供更多的解析力;但如果你需要更好的信噪比,我就使用像素四合一模式提高傳感器的感光性。

至此,已經遲滯了接近十數年的手機圖像傳感器終于從過去的1000-2000萬演化到了4000萬乃至更高。以華為系獨占的IMX600為例,在高像素模式下,它可以提供單像素尺寸為1μm的4000萬像素,而在需要更高的感光度時,則是2μm的像素四合一模式。從最早使用這塊CMOS的P20Pro開始,各家廠商也都開始陸續跟進采取了這一設計的影像系統。

四像素合一技術來了,但像素“軍備競賽”還沒停

但是,就如同我們之前所說的一樣。像素四合一技術只是緩解了這一矛盾。用戶對于高像素的渴求是始終存在的,雖然目前支持像素四合一技術的傳感器成為主流,但是一種途徑卻也能有兩種取舍。

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以常見的IMX600和IMX586為例,IMX600選擇了更大的單像素尺寸和稍大的傳感器尺寸,不過總像素值也因此只有4000萬;而IMX586則在更小尺寸的傳感器上放入了更多的像素,4800萬像素的代價則是每個單像素的尺寸降低到了0.8μm。至于這兩種取舍的結果,一定程度上可以參考下DXOMark中拍照手機的成績。

而時間推移到了2019年底,手機傳感器又一次突破像素極限,搭載了億級傳感器的手機出現在大眾的視野之中。

高像素是好事么?當然是。但是它的優點和缺點一樣明顯:即使是部分裁切出來的局部畫面都有著超過不少常見2X、3X光學變焦的解析力,還有不錯的光比平衡和色彩還原讓它在白天大場景拍照上表現非常出色;但是高達一億像素的數據吞吐交給目前的處理器依然勉強,拍一張大容量照片動輒等待三五秒的現象依舊存在,而且過低的單像素面積也讓它在噪點控制上表現非常一般。

有沒有感覺這些問題似曾相識?其實有不少的問題我們之前在PureView808上似乎也都遇到過。高像素就如同一把鋒利的雙刃劍。想要真正的利用好這塊新的CMOS,ISP、算法乃至整個手機都需要有著相應的調整和適配。

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因此,@榮耀老熊在微博中的三個階段其實也就可以理解——拿到一顆足夠強悍的CMOS只是手機影像系統建立的第一步;對傳感器的調教與磨合,與ISP、DSP等硬件之間的聯合協作,才是能讓手機拍照更進一步的重要因素;而能夠參與甚至是聯合加入CMOS的研發,從頭到尾的對整個影像系統進行打磨,才能從全方位的帶來更好的影像體驗。

高像素固然是我們對手機拍照領域里持之以恒的追求,但是手機更是一門“整體的藝術”,如何在像素數和單像素面積、成像質量和成片體驗甚至是拍照和其他功能之間做好平衡,才是更難的一件事。

至于一億像素的方向究竟有沒有錯?很簡單,消費者和友商的反應才是最真實的反饋。消費者是否會為產品買單,友商是否會受到影響積極跟進;才是塵埃落定后對這件事最后的解答。

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