【PConline 杂谈】随着手机摄像头发展得越来越快,各类层出不穷的技术名词也如潮水一般在我们的眼前席卷开来,但这些技术究竟对拍照画质能有多大影响呢?消费者往往对此存在疑惑。本文我们暂且不去讨论那些令人眼花缭乱的技术,仅仅就最基本的CMOS感光芯片、镜头以及软件调校这三个方面去解读一下市面上的手机摄像头。而通过对这三点的判断,相信一颗摄像头的实力也已经能看出大半了。 CMOS感光芯片 自从数字成像技术替代胶片成像技术之后,作为实现最关键“光电转换”过程的感光芯片已经成为了成像画质最关键的因素。经过一代代技术的演变与竞争,目前手机业界已经形成了以堆栈式CMOS芯片作为技术主体的发展态势。在感光芯片结构基本定型为堆栈式的前提下,目前我们消费者对于感光芯片的优劣主要能看得到的参数就是“单芯片感光面积”与“单像素感光面积”。 ●单芯片感光面积 这里的指的主要是感光芯片的“感光总面积”,也就是摄影玩家常说的“底有多大”。目前手机摄像头的“底”普遍在1/3.06英寸到1/2.3英寸之间,当然也有像Nokia 808 PureView和Lumia 1020这样比较奇葩的机型。下面笔者整理了一份常见手机与单反CMOS尺寸对照表,以方便大家直观地了解各个尺寸之间的换算关系(由于一般描述类似“1/2.3英寸”都是采用的对角线长度,所以面积的上的差距会比看上大很多)。 1/3.06英寸一般为主流拍照手机的CMOS尺寸,典型代表是苹果iPhone 6。 1/2.3英寸一般为小型数码相机(DC)的CMOS尺寸,也有部分拍照手机CMOS达到了这个尺寸,典型代表是索尼Xperia Z3和魅族MX4。 2/3英寸和1/1.2英寸一般介于“微单”与“小型数码相机”的CMOS尺寸之间,代表机型分别是Lumia 1020和Nokia 808 PureView。 4/3英寸还有1.5英寸,就是典型的微单尺寸了,代表机型分别是奥林巴斯EP-1和佳能G1X。 APS-C画幅就是常见的中低端单反的CMOS尺寸。 ●单像素感光面积 这里指的主要是单个像素在感光芯片上“分到的感光面积”,计算公式就是单芯片感光面积除以像素数量。目前市面上常见的单像素感光面积普遍在1.12μm×1.12μm左右(以IMX214、1300万像素为例,以下将直接写为1.25μm²方便更加直观得对比),当然也同样有像HTC Utral Pixel摄像头那样达到4μm²的,当然这是特例。以下是笔者整理的主流拍照手机单像素面积对照表,方便大家查阅。
从上表可以看出,单芯片感光面积大的未必单像素感光面积就大,这还要取决于像素的数量而定。那面对如此多种的组合,我们应该如何去选择呢?这里我们就要将像素数量和单像素感光面积组合起来看了(由于这两者乘起来也就是单芯片感光面积,所以看一款手机的“底”有多大也是估计其拍照画质的一个粗略参考指标,至于更细致得就要看更详细数据了)。 ●像素数量是否越多越好? 首先,在保证一定的单像素感光面积下,增加像素数量是可以提高手机的解析力的。换句话来讲,就是高像素设备会比低像素设备收集到更多的细节,你放大来看会更清晰。但是加大像素数量会带来这样几个问题: 1.数据量吞吐:典型例子就是Lumia 1020,由于其自身的ISP处理性能不够,导致其拍摄后处理时间较长影响体验,而且照片也比较占据内存空间。当然现在骁龙801处理器自带的双ISP已经拥有了足够的性能去处理高像素的数据吞吐量,但是拍摄后占据内存空间的问题依然存在。 2.对单像素面积的妥协:由于目前手机尺寸的关系,机身内部对摄像头感光元件尺寸也是有很大限制的。所以一般在提升像素数量的同时,很难再提升单像素面积,甚至是降低单像素面积,这样就会造成摄像头对光线的收集能力减弱(单像素面积越大收集到光线越多),从而造成“高感画质”变差,“宽容度”下降等问题。 3.高像素的实用性:目前我们使用手机拍摄的图片基本都是在手机屏幕上观看,那么即便是1920×1080的分辨率也仅仅只需要200万像素。那假如有朋友需要裁剪呢?800万像素也足够你裁剪掉3/4的画面也能够满足手机屏幕的浏览需求了,而且这个像素数量也基本能够满足4K的需求(3840×2160等于830万像素,当然这是在你不裁剪的情况下)。所以目前动辄1300万以上甚至2000万像素在实用性上看来并不如800万更好。(因为高像素会损失宽容度以及高感性能) ●单像素面积与高像素如何进行取舍? 从经验上来讲单像素面积越大越好,而像素数量超过一定范围则实用性大大降低。所以很明显的取舍就是在保证足够使用的像素数量下,尽量增大单像素感光面积,这样对于画质的影响是最为积极的。当然,这只是在同一工艺结构水平的CMOS传感器中的理论比较,毕竟工艺与结构上的升级相对来讲才是更加巨大的。至于IMX135是不是一定比IMX214要差呢?那还要看镜组搭配以及软件调试的好坏了。毕竟拍照画质这东西遵循木桶原则,哪一个方面做不好效果都不会好。
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2014-11-04 00:15
出处:PConline原创
责任编辑:huzhixin
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