更高像素的意義

CFan曾不止一次強調(diào)，對智能手機的攝像頭而言，更高像素并不代表更好的成像質(zhì)量，它只是影響拍照效果的參數(shù)之一。只有在傳感器尺寸、單位像素面積、光圈大小和成像算法接近時，更高像素才能起到一定的增益效果。至于為何從201 9年開始4800萬像素成為手機圈的主流？這個問題的答案還得從單攝發(fā)展的瓶頸開始談起。

來自單攝的瓶頸

在Android手機領域，攝像頭（主要指后置主攝）的CMOS（傳感器）曾經(jīng)歷過從320萬→500萬→800萬→1200萬→1300萬→1600萬→2000萬→2400萬像素的軍備競賽，但截至2018年，絕大多數(shù)旗艦手機的像素值卻都鎖定在了1200萬到2000萬像素之間，比如經(jīng)典的tMX380（1200萬像素，傳感器尺寸為1/2.3英寸，單位像素面積為1.55um）、IMX519（ 1600萬像素，1/2.6英寸，1.22 um）和IMX400（ 1900萬像素，1/2.3英寸，1.22 um）等（圖1）。

在這一級別的傳感器中IMX400堪稱“皇帝”，它最大的特色就是在像素層和電路層之間新加入了DRAM層（動態(tài)隨機存儲單元，可中充當緩存角色）（圖2），可以在1/120秒內(nèi)讀取1930萬像素的圖片，從而實現(xiàn)了“硬件級”的拍攝960FPS超級慢動作視頻的能力。

然而，即便強如IMX400，它的傳感器尺寸也沒能和定位略低的IMX380拉開差距，1.22um的單位像素面積也遠遠落后于后者的1.55 um，這些都會影響它在暗光環(huán)境下的成像表現(xiàn)。要知道，如今智能手機已經(jīng)不滿足于日光下的拍照了，暗光下使用“手持超級夜景”模式拍攝的照片質(zhì)量才是比拼的重點（圖3）。

多攝組合的變化

想提升夜拍下的表現(xiàn)，還有一種“討巧”的方案，那就是給主攝準備一顆采用黑白傳感器的“副攝”，依靠后者的高進光量和后期算法合成一張暗光細節(jié)更佳的照片（圖4）?？上В缃穸鄶z手機的發(fā)展趨勢是主攝+長焦+超級廣角，留給用途單一的黑白副攝的空間越來越小。所以，如何最大限度提升主攝傳感器的暗光表現(xiàn)？這依舊是無法回避的應用題。

傳感器的新趨勢

目前像素值達到4000萬或更高級別的傳感器包括索尼旗下的IMX600/IMX650（4000萬像素）和IMX586（4800萬像素），三星旗下的ISOCELL GM1（4800萬像素）。好消息是，這些CMOS并非單純的“堆像素”，它們都擁有1/2.0英寸（IMX600/IMX650）和1/1.7英寸（IMX586/GM1）的“大底”（傳感器尺寸），并利用QuadBayer陣列的方式實現(xiàn)了等效單位像素面積翻番的目的，而這兩種更高的參數(shù)又都是提升暗光表現(xiàn)的殺手锏。

比如，IMX600每個像素點的感光面積約為1 um，通過4合1像素聚合技術實現(xiàn)了等效2.0 um的單位像素面積;同理，每個像素點的感光面積只有0.8 um的IMX586/GM，I也具備等效1.6 um的單位像素面積（圖5）。需要注意的是，IM×586傳感器支持4800萬像素照片的“直出”，而GM1傳感器想拍攝4800萬像素的照片就需要通過插值算法實現(xiàn)。

因此，就傳感器的品質(zhì)而言，正確的排序應該是GM1

火速鏈接

通過修改傳感器拜耳濾鏡的結構同樣可以提升暗光表現(xiàn)，感興趣的朋友可以參考本刊上期《從RGGB到RYYB淺析手機鏡頭傳感器的結構》這篇文章。

淺析高像素鏡頭的手機

考慮到采用高像素攝像頭的手機有很多，所以我們不妨以價位段為線索，對它們進行一番梳理。

千元級陣營

代表產(chǎn)品：紅米Note7（999元起，驍龍660，GMl）、魅族Note9（1398元起，驍龍675，GM1）、realme×（1499元起，驍龍710，IMX586）、紅米Note7 Pro（1599元起，驍龍675，IMX586）、小米9SE（1999元起，驍龍712，IMX586）

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據(jù)悉，三星即將推出6400萬像素的ISOCELL GW1傳感器，它和4800萬像素的GM1元一樣都使用了Tetracell像素合并技術和重鑲嵌算法，通過4合1像素提高感光能力，光線好的狀態(tài)下可以拍出6400萬像素的圖像，弱光環(huán)境下則是1600萬像素。此外，GW1還支持高達100dB的HDR高動態(tài)范圍、DCG雙轉(zhuǎn)換增益技術、480FPS慢動作視頻拍攝。

同時，三星現(xiàn)有的4800萬像素GM1也將迎來升級版-ISOCELL GM2（圖6），雖然它的像素值不變，但卻支持DCG及SuperPD對焦技術。需要注意的是，和GMl-樣，三星GW1/GM2理論上也不支持6400萬/4800萬像素的照片直出，它們在本質(zhì)上依舊是一顆擁有等效1.6um大單位像素面積的1600萬/1200萬像素攝像頭。

在千元機陣營手機中，采用三星ISOCELLGM1傳感器的代表有紅米Note7和魅族Note9，前者的優(yōu)勢在于不足千元的起價，缺點則是處理器平臺還停留在驍龍660時代，性能上和競品相比處于下風（圖7）。然而，驍龍660的綜合性能其實還不賴，足以流暢運行時下熱門的3D手游，如果你的預算不多，紅米Note7屬于最值得入手的低價高像素手機。魅族Note9原本也是不錯的選擇，但自從realme X和紅米Note7 Pro上市后，性價比就不再突出了。

realme X、紅米Note7 Pro和小米9SE屬于武裝索尼IMX586傳感器的代表，在成像質(zhì)量上要優(yōu)于上面提到的幾款產(chǎn)品。就這三款手機而言，realme X的綜合表現(xiàn)更理想，它采用了非常炫酷的升降式攝像頭方案和屏幕指紋識別技術（圖8），可以提供媲美2000元或更高價位手機的體驗。紅米Note7 Pro搭載的驍龍675運算性能很強，但GPU性能一般，這款手機的優(yōu)勢在于電池更大且支持紅外遙控。小米9SE的性價比相對一般，它的優(yōu)勢在于做工更精良且支持NFC，后置三顆攝像頭的規(guī)格也和小米9相同，但小米9SE的缺點也很明顯——價格高、續(xù)航弱，競爭力處于高不成低不就的尷尬區(qū)間。

兩千元級陣營

代表產(chǎn)品：Nokia X71（2199元起，驍龍660，GM1）、華為Nova4 （2699元起，麒麟970，IMX586）、vivo Sl Pro（2698元起，驍龍675，GM1）、榮耀V20（2799元起，麒麟980，IMX586）、聯(lián)想26 Pro（2899元起，驍龍855，GM1）、黑鯊游戲手機2（2899元起，驍龍855，GM1）、紅魔3（2899元起，驍龍855，IM×586）、小米9（2999元起，驍龍855，IMX586）、OPPO Reno標準版（2999元起，驍龍710，IMX586）、一加手機7（2999元起，驍龍855，IMX586）

在超過2000元價位的中端市場，應該是高像素手機競爭最為激烈的戰(zhàn)場。其中，NokiaX71的規(guī)格相對一般，“挖孔屏”設計、驍龍660和GM1傳感器的組合，競爭力尚不及很多千元級的競品。同理，作為X27低配版的vivo S1 Pro和OPPO Reno標準版的性能價格比也并不突出，它們的優(yōu)勢在于出色的工業(yè)設計，前者采用了升降式攝像頭方案（圖9），后者更是改用了側旋升降結構，攝像頭可以呈扇形打開，非常炫酷，適合對性能不感冒的用戶選擇。

華為Nova4雖然采用了IMX586傳感器，但性價比卻遠不如同宗兄弟榮耀V20，畢竟后者有著性能更強的麒麟980處理器加持。隨著一大批搭載驍龍855和高像素手機的上市，這兩款產(chǎn)品的競爭力也已被大幅稀釋。

聯(lián)想26 Pro是性價比最高的驍龍855旗艦，在2899元價位就提供了四顆后置攝像頭和6GB+128GB的配置可選，可惜該產(chǎn)品的主攝傳感器為GM1，在底蘊上略遜于其他配備IMX586的對手一籌（圖10）。和其情況類似的還有黑鯊游戲手機2，它的主攝傳感器同樣是GM1，而它最大的競爭對手——紅魔3則擁有IM×586傳感器和更大的5000mAh電池以及內(nèi)置風扇的優(yōu)勢，綜合表現(xiàn)更為理想，只是它的后置攝像頭只有唯一的一顆，無法實現(xiàn)光學變焦和超廣角拍攝等熱門功能（圖11）。相對而言，小米9存在一個致命的缺陷——電池容量太小，但它所采用的IMX586+長焦+超廣角鏡頭的組合，以及支持20W無線充電的屬性，對追求拍照功能和希望擺脫線纜充電方式的用戶還是有著一定的吸引力。

小提示

當你拿到本期雜志時，兩干元級陣營中還會迎來紅米K20和榮耀20系列這兩款中端旗艦，它們的競爭力足以威脅到自家的小米9和榮耀V20等前輩的銷售。

超三千級陣營

代表產(chǎn)品：vivo X27 （3198元起，驍龍675，GM1或IMX586）、魅族16s（3198元起，驍龍855， IMX586）、華為Mate 20X （3799元起，麒麟980， IMX600） .OPPO Ren0 10倍變焦版（3999元起，驍龍855， IMX586）、華為P30 （3988元起，麒麟980， IMX650）、一加手機7 Pro（3999元起，驍龍855， IMX586）、華為Mate 20 Pro （4299元起，麒麟980， IMX600）、華為P30 Pro （5788元起，麒麟980， IMX650）