CFan曾在《小米CC9 Pro首發(fā) 一億像素傳感器是個什么鬼？》和《RYYB傳感器是個什么鬼？手機鏡頭能否靠它逆襲單反？》等文章中對手機傳感器進行過解讀，更高像素雖然可以提升畫質(zhì)，但還達不到?jīng)Q定畫質(zhì)的程度。今天，我們再來聊聊當(dāng)像素值突破一億大關(guān)后，對手機成像的新影響。

影響成像質(zhì)量的因素

影響手機拍照性能的“核心參數(shù)”是CMOS傳感器（涉及像素值、傳感器尺寸、單個像素感光面積和對焦技術(shù)）、鏡頭玻璃、ISP性能、光圈大小和軟硬結(jié)合的后期成像算法優(yōu)化?？梢姡袼刂祪H僅是影響成像的因素之一。

手機相機中每個模塊單元都可能影響最終的畫質(zhì)

以DxOMark手機相機排行榜單為例，TOP10中最搶眼的手機分別來自華為、小米和三星。

其中，華為入榜的幾款手機都是配備索尼IMX600/IMX650傳感器的機型，也就是高像素的代表；小米CC9 Pro則通過一億像素傳感器位列第三的成績；三星入榜的手機（S10和Note 10系列）配備的都是自家的S5K2L4傳感器，屬于低像素但依舊有著好成像的代表。

Galaxy Note 10+ 5G攝像頭模組特寫

小底低像素也有好畫質(zhì)

問題來了，三星S5K2L4是一顆只有1200萬像素的傳感器，傳感器尺寸也只有1/1.55英寸，屬于“小底”+“低像素”的典型代表。

然而，就是這么一顆看似不起眼的CMOS，卻可以帶來媲美4000萬像素IMX650傳感器的實力。

究其原因，是三星為S5K2L4額外搭配了F1.5/F2.4雙光圈，可以根據(jù)環(huán)境光線強弱切換到不同的光圈模式，比如夜晚就以F1.5超大光圈運行來獲取更多光線。

同時，S5K2L4的單位像素面積達到了1.4μm，只比通過四像素合一的IMX586和GM1等小0.2μm。當(dāng)然，S10和Note 10系列拍照效果出色還離不開三星相機成像算法的加持，但這一切的一切，似乎都能說明一個問題——底大不一定就強，像素高的不一定好，最終還是要看相機模組和軟件算法的綜合技術(shù)。

除了三星，索尼傳感器同樣存在類似的問題。以IMX586為例，它除了1/2.0英寸大底和4800萬超高像素以外，沒有DRAM緩存，沒有雙核對焦，也不支持DTI像素隔離，綜合性能遠不如同期的IMX380（用于華為P20標(biāo)準(zhǔn)版等手機），至多是IMX363的水平。

但是，超高像素畢竟是一個宣傳上的引爆點，再加上高像素傳感器帶來了全新工作邏輯的加持，讓它迅速將低像素的前輩們踢出局，成為2019年幾乎所有中高端新品的標(biāo)配。

高像素傳感器的邏輯

凡是用過超高像素新款手機的用戶不難發(fā)現(xiàn)一個問題，無論你手機的傳感器型號是IMX586、IMX600、IMX650、GM1還是剛剛上市的6400萬像素GW1，默認(rèn)的拍照模式都是1200萬像素或1600萬像素，標(biāo)稱的4000萬、4800萬和6400萬像素都是一個可選的拍照模式，而且在超高清拍照模式下，變焦、美顏、人像等特殊功能都會失效，而相機界面也會提示僅適用于光線充足的環(huán)境。

原因很簡單，這些傳感器的單位像素面積過小，暗光下拍照的表現(xiàn)很難令人滿意。

因此，無論是最早的IMX586、GM1還是最新的ISOCELL Bright GW1和HMX，它們超高的像素單位，最終都要服務(wù)于四合一像素技術(shù)，在低位像素的默認(rèn)模式下實現(xiàn)更好的細節(jié)表現(xiàn)。

實際上，四合一像素技術(shù)非常像諾基亞808 PureView和Lumia 1020時期的PureView超采樣技術(shù)，將4800萬/6400萬/1.08億像素的圖像“濃縮”至1200萬/1600萬/2700萬像素，可有效降低單像素的噪點，讓畫面顯得更加純凈。

換句話說，這些超高像素的傳感器在最高像素下拍照只能保證留下更多畫面細節(jié)，但要想得到最佳的畫質(zhì)，或是體驗多攝聯(lián)動和各種軟件算法帶來的拍照功能，就必須以四合一像素之后的單位進行拍照。

此外，像素越高，可以拍攝分辨率更高的照片，在一張照片內(nèi)保留更多信息，能為相機軟件提供更多后期處理的素材，從而充分發(fā)揮ISP單元和AI算法的潛力。

對分辨率為2340×1080像素的主流級手機屏幕來說，4800萬、6400萬像素攝像頭所拍攝的照片分別相當(dāng)于手機屏幕大小的19倍和25倍，1.08億像素攝像頭的照片甚至可以在手機屏幕上放大43倍，超高解析力帶來了前所未有的畫面精度，秒殺早前低像素傳感器+超像素技術(shù)的多照片合成效果。

更高的解析力和畫面細節(jié)的信息，還讓超高像素攝像頭拍攝的照片可以通過截幅的方式實現(xiàn)“變焦”的能力。

以6400萬像素的ISOCELL Bright GW1為例，其像素數(shù)量是主流1200萬像素傳感器的5倍之多，在2倍變焦時仍可提供1600萬像素的圖像，即使在5倍變焦后照片仍可達256萬像素。當(dāng)然，這種全靠裁切的手法在細節(jié)上可能還達不到真正長焦鏡頭的光學(xué)變焦效果，但也絕對屬于“無損變焦”的范疇了。

這意味著什么？

在過去，多攝手機要想拍清楚遠處的風(fēng)景，必須搭配一顆長焦鏡頭。當(dāng)6400萬或1.08億攝像頭普及后，2X和3X長焦鏡頭將再無用武之地，可以省下來一個位置用于安置超微距鏡頭、支持5X光學(xué)變焦的潛望式長焦鏡頭、ToF鏡頭或第二顆主攝，讓手機的拍照功能可以覆蓋更多焦段，或?qū)崿F(xiàn)更多功能和更好的品質(zhì)。

AI四攝會成為下一個趨勢

那么，更高像素攝像頭對變焦拍攝的增益能有多大？下面，我們就通過realme旗下兩款分別配備4800萬像素（IMX586）和6400萬像素（ISOCELL Bright GW1）的新品，進行一番變焦拍攝的對比。

兩款手機分別在1X正常拍攝和5X無損變焦模式下進行拍照，可以明顯看出4800萬像素在5X時涂抹感比較嚴(yán)重，而6400萬像素在5X時對細節(jié)和層次的還原度更高。

由于更高像素需要更大傳感器的支撐，而更大的“底”結(jié)合四合一像素技術(shù)還能進一步提升夜拍潛力，所以6400萬像素手機在超級夜景模式下對光暈的控制更好，照片顯得更干凈，噪點和細節(jié)表現(xiàn)同樣更好。

通過對比，我們可以提出一個結(jié)論——更高像素攝像頭的出現(xiàn)，的確有利于提升智能手機的平均畫質(zhì)，并對軟件后期帶來更多的可能。

但是，這并不代表它可以實現(xiàn)超越上代頂級傳感器（如IMX650）的實力，至少ISOCELL Bright GW1還做不到，至于1.08億像素的ISOCELL Bright HMX能否實現(xiàn)這個夢想，還得等時間來驗證。

高像素倒逼硬件提速

前文我們提過，一張6400萬像素的照片容量可達20MB，1.08億像素照片甚至可以逼近50MB，這些都對手機SoC集成的ISP圖像處理器單元的計算能力、內(nèi)存速度和帶寬、NAND閃存的讀取和寫入速度提出了更高的要求。

因此，你會發(fā)現(xiàn)凡是搭配這些全新超高像素傳感器的手機，都會選擇高通驍龍7系或更高檔的移動平臺，閃存版本也全面從eMMC5.1過渡到了UFS2.1甚至UFS3.0。

多攝和單攝的未來探討

目前智能手機的多攝陣列，已經(jīng)從早期的黑白+彩色，主攝+景深升級到了主攝+超廣角+長焦（還包括潛望式）+超級微距+TOF的任意組合，可以帶來更豐富的拍照模式，AI算法也讓多攝參與成像變成了現(xiàn)實，超過5X的無損變焦極具實際意義。

潛望式長焦鏡頭在2020年會被更多新品列裝，點擊查看vivo X30 Pro評測

然而，攝像頭越多，傳感器越高端，整套相機模組的成本也就越高，對手機內(nèi)部空間的占用問題也將更為嚴(yán)峻。

Nokia 9 PureView，這款手機內(nèi)置5個攝像頭，它們都是來自索尼旗下的IMX386傳感器

以華為P30 Pro為例，通過拆機分析，它的三攝模組成本已經(jīng)達到了56美元，約合人民幣376元。當(dāng)多攝模組遇到了潛望式長焦或升降式攝像頭這種物理結(jié)構(gòu)，對手機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化就提出了更為苛刻的挑戰(zhàn)（圖14 圖注：攝像頭模組就已經(jīng)占用了一半的主板空間）。

Nokia 9 PureView，這款手機內(nèi)置5個攝像頭，它們都是來自索尼旗下的IMX386傳感器

那么，手機就必須通過多攝來提升拍照潛力嗎？

谷歌Pixel系列曾經(jīng)就發(fā)表過不同的看法，依靠單攝+優(yōu)化HDR算法，其日間和夜間的拍照水平也能處于一流水準(zhǔn)。理論上，通過更先進的傳感器和鏡頭工藝，能在一顆攝像頭上實現(xiàn)正常拍照、超微距、超長焦，并通過算法帶來廣角，似乎也是一套不錯的解決方案。

至少，當(dāng)6400萬像素和1.08億像素傳感器出現(xiàn)后，2X和3X長焦鏡頭的地位就已經(jīng)岌岌可危了，而它們所提供的“大底”、四合一像素以及更加成熟的AI算法，也足以勝任不同光線的拍攝環(huán)境。

據(jù)悉，亞光公司正在開發(fā)潛望式的單鏡頭模塊，它以GM非球面玻璃鏡頭為基礎(chǔ)，只需單鏡頭就能實現(xiàn)6X到8X的光學(xué)變焦，光變能力比目前三攝手機的5X還要強悍。如果未來真的出現(xiàn)“多合一”的全能型鏡頭，讓手機重歸“單攝”，并能同時實現(xiàn)多攝才能具備的拍照模式，無疑可以節(jié)省大量的內(nèi)部空間，用來安置更大的電池、進一步降低厚度重量，想想就非常美妙。

只是，當(dāng)消費者已經(jīng)習(xí)慣“像素越高越好”和“攝像頭越多越好”的消費邏輯之后，這種單攝還能吸引普通消費者青睞嗎？讓我們拭目以待吧。