手机摄像开启「亿」级竞争,多合一像素是什么?

小小小小小木头 | 2020-03-03 22:50

小米去年发布了主摄超过一亿像素的 CC9 Pro,并在今年小米 10/10 Pro 全系搭载这款传感器。三星今年首款旗舰 Galaxy S20 Ultra 主摄像素同样达到 1.08 亿,并且支持像素九合一技术。

Galaxy S20 Ultra 的 1.08 亿像素主摄不仅可以拍摄出超过一亿像素的照片,还可以在通过像素合成技术输出 1200万像素图像,或者在 1200 万像素下实现三倍无损变焦。

在日常拍照时,系统将会以默认的九合一模式,也就是以 1200 万像素进行拍照。这不禁让我想起了同样位列智能手机拍照第一梯队,却死守 1200 万像素的 iPhone。

既然平时不会用上一亿像素,是不是真的「徒增功耗」?或者「方向错了」?

从高像素说起

至今为止,智能手机仍然没有放弃对更高像素的追求。

进入数码拍照时代后,照片是以像素为基本单位进行获取、加工、保存和再现的。更高的像素意味着每次拍照能够记录下更多的信息,画面当中就会有更加丰富的细节。

△ 京瓷VP-210,图片来源:FPT Shop

首款内置摄像头的智能手机京瓷 VP-210 像素仅为 10 万左右,也就是 0.1MP。第二年,这个数字达到了 0.3MP。

以现在的眼光来看,30 万像素根本不值一提。但它在当时已经是一个飞越,并且能够拍出分辨率为 640x480 的照片。

△ 目前主流视频网站依旧提供 480P 分辨率

随着智能手机像素的发展,出现了一个追求超高分辨率的选手——诺基亚。

诺基亚对于高分辨率的追求可谓疯狂,曾经为了实现更高像素采用了单独的图形处理芯片。期间 Lumia 1020 的像素达到 4100 万,已经与目前主流的手机摄像头处于同一水平。

近些年,安卓手机也纷纷在高像素领域发力,4800 万像素已经逐渐成为旗舰机主摄标配。今年虽然大多数厂商并不会用上一亿像素,但大多也会集中在 4000 万到 6000 万像素。

同时,不仅高通骁龙 865 提供了对两亿像素的支持,一些厂商也推出了像素超过一亿的传感器。由此可见,智能手机对于高像素的追求,几乎没有止境。

「大底」来袭

摄影圈一直在流传一句话:底大一级压死人。也就是说相机的传感器越大,理论上能够获得更好的画质,这也是目前全画幅相机广受追捧的原因。

与相机相比,手机由于集成度更高,在传感器面积方面有着天然的劣势,这依然无法阻止厂家对于大底的向往。

在高像素之外,智能手机也在追求更大的传感器。

以目前 DxOMark 排行榜第一的小米 10 Pro 为例,它采用的一亿像素主摄传感器三星 ISOCELL Bright HMX 的尺寸达到 1/1.33 英寸。时间回到两年前,也就是我目前正在使用的小米 8 采用的索尼 IMX 363 尺寸为 1/2.55 英寸。两年的时间里,相机传感器尺寸增加了 91.7%。

如果两者的像素数量相同,小米 10 每个像素可以达到小米 8 接近两倍的大小。更大的像素面积意味着更高的进光量和更加纯净的画面,自然能够输出质量更高的照片。

苹果 iPhone 11 Pro 的主摄仅为 1200 万像素,也能够拍出质量不错的照片。除了苹果自身的优化以外,「大底」功不可没。

通过多合一实现大底

仍然以小米 10 为例,虽然它的主摄传感器面积比小米 8 高出 91.7%,像素数量增加了整整 8 倍。如果一直按照一亿像素输出,在不考虑其他技术影响的情况下,不仅单个像素的大小仅为后者的 21.3%,文件体积也会高出 8 倍。

这样的结果就是照片的像素数量会增加,质量不一定好,而且文件体积会变得很大,确实有点「方向错了」的意思。

但是小米 10 的主摄支持四合一技术,所以可以输出 2700 万像素的照片。该模式下单个像素大小达到小米 8 的 85.2%,文件体积也仅增加 2.25 倍。

四合一技术因为涉及到像素合成,可以有效减少噪点,提高进光量,可以对画面的部分细节进行修正。配合两年来在技术方面的进步,小米 10 自然能够得到更加出色的照片质量,但是我认为 2700 万像素还是有点高了。

如果以三星 Galaxy S20 Ultra 为例,ISOCELL Bright HM1 同样为 1.08 亿像素,1/1.33 英寸,支持九合一技术。通过像素合成能够实现输出 1200 万像素照片,与小米 8 最高分辨率相同。

Galaxy S20 Ultra 默认情况下拍出照片的单个像素比小米 8 大了接近一倍,配合三星的优化,成像质量自然吊打。

那么为什么厂商还要采用多合一技术,而不是直接推出一款 1200 万像素,1/1.33 英寸的传感器?

我们是否需要高像素与多合一?

先不说高像素带来的噱头,以及配合像素合成技术,实际输出的照片质量会更好。高像素传感器至少还有以下两个优点:无损变焦以及更高的解析力。

后者很好理解,108MP 传感器拍出的照片,像素数量比 12MP 高出 8 倍。更多的像素会让画面的细节更加丰富,也方便后期进行裁剪等处理。

无损变焦可以通过抽取像素的方式实现,可以直接抽取画面当中某个部分,占整个文件 1/9 的像素,获得一张新的照片。因为没有进行像素的放大与缩小,理论上并不会有画质损失。

配合多合一技术,我们也可以通过像素更高的摄像头获得单个像素更大,同时更加纯净的照片。

所以高像素+多合一,更像是两把抓的一种做法。

最后说一下我自己的想法

总结目前智能手机拍照现状,采用过高像素的传感器仍然噱头大于实际,是为手机增加卖点与售价的做法。

但同时我也认为,有了多合一像素、无损变焦等技术的加持,高像素在未来并不只是厂家的噱头而已。这需要类似于九合一,甚至十六合一等技术的加持。

这些技术你在大多数时间也许并不能体验到。但当你对黑板拍完照后,发现记录下的板书更清晰,或者在对照片进行放大后画面依然清晰时,相信你也会感叹现在的手机摄影确实进步了不少。

对于部分只用手机扫扫码的用户来说,超高的摄像头带来的价格提升也许并不是他们需要的。幸好这主要是旗舰机,和那些以拍照为卖点的手机采用的做法。

部分子品牌也会采用旗舰级核心配置,加上次一级的屏幕、摄像头等配件组成一个定位中高端的机型。也许这些产品,才是不在乎拍照的那部分人更需要的吧。

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