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1亿够不够?比芯片、比配置,手机厂商们还有一张“像素”牌吗?

发布时间:2019-09-26 06:56 所属栏目:[评论] 来源:伶轩
导读:乔布斯说,手机拍照上主打高像素,是手机厂商利用广大消费者对照片成像原理知识漏洞的表现。 小米发布了一款有1亿像素的概念型手机,没错,是概念型。当然,这不是重点,重点是小米都1亿像素了,而今年的新款iPhone摄像头最高像素还是只有1200万,对比不可

  • 乔布斯说,“手机拍照上主打高像素,是手机厂商利用广大消费者对照片成像原理知识漏洞的表现。”

小米发布了一款有1亿像素的概念型手机,没错,是“概念型”。当然,这不是重点,重点是小米都1亿像素了,而今年的新款iPhone摄像头最高像素还是只有1200万,对比不可谓不强烈。

一亿像素的手机来了,用户却不敢相信了

很多人说,“敢用iPhone拍脸的人,都是对自己颜值非常自信的人。”换句话说,就是在各大手机厂商叫嚣着自家手机拍照性能可以比肩单反的当下,iPhone毫无竞争力,毕竟它已经在1200万像素关口停滞数年不前了。

但iPhone拍照真的有那么差吗?像素又真的是决定拍照性能的唯一因素吗?弄清楚这些问题之前,我们先来聊聊像素对于拍照的重要性。

有关像素的那些事

  • 什么是像素?

某百科中对“像素”的描述是这样的:

“像素是指由图像的小方格组成的,这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值,小方格颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。”

这么说可能有些晦涩难懂,我们可以看看下面这张图:

一亿像素的手机来了,用户却不敢相信了

以一个方格为单位,很明显,左边图像的像素点比右边要少很多,反映到最终成像上,右边图像的清晰度更高,连花瓣上的露水都清晰可见。简而言之,理想状态下,像素越高成像越精细,这也是各大手机厂商争相追逐高像素的主要原因。

但提升像素并不是一件简单的事情,这第一道关卡,便是要让图像传感器有足够的图像解析能力。而这方面的关键技术,常年被三星和索尼,或者说索尼一家垄断着。

  • 索尼与三星之争,从CCD到CMOS

作为拍照设备的基础硬件,现今图像传感器中最常见的便是CMOS,而我们通常所说的XXXX万像素像头中的“XXXX万”指的就是CMOS上的光电感应元件的数量。

但其实一开始,拍照还仅存于相机领域时,CCD的应用更为广泛,而索尼就是这方面绝对的龙头老大。早在1969年,在贝尔实验室发明出CCD时,索尼便快速入局了。

无论是独创正孔蓄积层推出HAD感测器并应用到可变速电子快门产品中,还是为了创新性的在每个感光二极管前装上微小镜片,又或是推出SUPERHAD CCD技术奠定了CCD基本技术基础,凭借超大规模集成电路工艺技术的应用,索尼相关产品的像素集成度、成本控制等在业内均位居前列,在市场上也是一骑绝尘。直到2007年前后,手机对图像传感器需求大增之后,局面才有了变化。

一直以来,三星都很努力的想在拍照领域大展拳脚,但始终都不具备大规模生产CCD的能力。而随着智能手机的普及以及市场对拍照需求的提升,能输出数字信号、工艺简单、功耗和成本更低的CMOS便成为了首选之项。

相较于CCD,虽然CMOS在感光和图像分析处理上稍弱,但手机毕竟不是专业相机,要求没那么高,三星也正是看中了这一点,快速补足此前落下的工艺及产能问题,大规模生产CMOS,加之自家智能手机在市场上表现良好,二者加成竟让它有了后来者居上的架势。

当然,索尼也不是后知后觉者,早在2007年便发布了旗下首款Exmor传感器,不仅内置ADC(模数转换器),还是在小尺寸传感器下实现的,顺利拿下了CMOS市场的“准入证书”。2008年,该公司又推出了采用BSI(背照式)技术的Exmor R传感器,成功打入手机市场,拿到了iPhone 4s的订单。

一亿像素的手机来了,用户却不敢相信了

而三星虽然基础弱、入局时间晚,但凭借着自己在半导体产业的优势, 赶在2017年CMOS市场彻底爆发之前,推出了ISOCELL图像传感器直指索尼Exmor;2018年还推出了1600万像素ISOCELL Slim 3P9,不仅即插即用式,且支持四像素合一;今年又首发了6400万像素传感器GW1,以及推出1.08亿像素数图像传感器,最新的4370万像素传感器ISOCELL Slim GH1的单位像素更是只有0.7μm。

如此看来,在技术上三星似乎已经先于索尼了。但产品好不好,用了才知道。

像素飞涨的背后,是手机厂商急功近利了吗?

可以看到,在拍照性能越来越受重视的当下,高像素已经成为了消费者购买手机的重要择选标准,几乎所有的手机厂商都在这方面卯足了全力。但其实早在2010年,乔布斯就曾表示,“许多手机厂商利用广大消费者对照片成像原理知识漏洞,在手机拍照上主打高像素,但手机拍照性能高低,像素只是影响要素之一而已。”

这里有个对比:

  • 2011年小米发布旗下第一款手机时,后置的是800万像素摄像头,而它今年年初发布的小米9,后置主摄已经提升至4800万像素;
  • 同样在2011年苹果发的iPhone 4s后置的也是800万像素摄像头,但它刚刚发布的新机iPhone 11后置像素却只有1200万。而且从2015年iPhone 6s采用1200万像素摄像头至今,iPhone在这方面已经5年没有升级了。
  • 同样是8年时间,小米将像素提升了6倍,而iPhone只翻了一番,难道苹果不如小米?其实并不完全是这样。

摄像领域有句行话说,“底大一级压死人”,通俗解释就是“在像素相同的情况下,更大尺寸的传感器每个像素接收到的光线就越多,拍照效果则更好”。反映到手机摄像头上,就是CMOS面积越大,拍照性能越好。而iPhone摄像头像素5年没有变化,拍照性能却越来越好,就是因为在CMOS面积上做了多次升级。反应到摄像头外部特征上,最直观的便是光圈越来越大。

以前几代的iPhone为例,iPhone4/5使用的均是索尼IMX145,CMOS面积为1/3.2,单位像素为1.4μm;到iPhone 6s,使用的则是索尼为其全新定制的IMX315,CMOS面积为1/3,单个像素面积提升到了1.22μm,光圈为f/2.2;iPhone X的CMOS则最小为1/2.6,其中广角镜头光圈有?/1.8。

也就是说,苹果一直在致力于提升单个像素质量,例如每个像素光线的摄入量以及色彩深度的协调性等。

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