手机拍照哪家强?CMOS传感器在旁捂嘴偷乐

智趣狗 电脑爱好者 2018-03-19 10:02产品 标签:传感器 手机

如今拍照已经成为了智能手机除了“跑分”外最关键的核心功能。然而,一款手机拍照实力如何,不像跑分数据那般可以直观量化,非得将几款手机摆在一起,同时拍一处风景,放大之后观摩细节才能分出高低,好不麻烦。

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作为绝大多数普通消费者,很难有横向对比的条件,所以只能参考网上的各种评测。其实,通过手机摄像头的参数描述,我们也能对其拍照性能做出一个最基本的判断。

手机摄像头的三驾马车

曾经,判断智能手机拍照性能的“三驾马车”是CMOS传感器、镜头玻璃和ISP单元。随着时间的推移,智能手机的车驾也进行了与时俱进地升级,变成了CMOS传感器、光圈和软硬结合的后期成像优化。

为什么这么说?咱们往下慢慢聊:

第一驾马车:CMOS传感器

很多人买手机只看摄像头的像素值,并固执地以为1600万比1200万好,2400万比2000万更好。实际上,摄像头的像素值说明不了什么问题,其背后的CMOS传感器型号才是重中之重

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目前智能手机领域的传感器品牌主要以三星ISOCELL、索尼IMX和豪威OV三家为主,考虑到索尼IMX传感器已占据大半中高端智能手机市场份额,所以咱们就先就拿IMX“开刀”。

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还记得IMX135吗?N年前的这颗1300万像素的传感器主打“堆栈式”结构,它和它的后辈IMX214成为了当年旗舰手机的专属标配。

随后,索尼也曾陷入过“堆像素”的怪圈,IMX230将像素值提升到了2100万,IMX220和IMX300更是一口气增加到了2400万。

事实证明,堆像素这条路不通,浪费资源且效果提升并不明显。所以,从IMX240开始,索尼旗舰级传感器逐渐将像素从1600万下降到1200万,并开始主打更大的传感器尺寸以及单个像素面积。

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比如,OPPO在R9时期配备的IMX398就是当时口碑最高的传感器之一,而OPPO即将推出的R15将成为索尼IMX519最新传感器的首发。和IMX398相比,IMX519传感器尺寸达到1/2.6英寸,提升7.7%;单个像素面积由1.12提升至1.22微米,提升18.7%;全尺寸采样帧率提升100%,支持60fps拍摄。在IMX519的帮助下,OPPO R15在拍摄速度和感光方面实现了双提升。

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除了传感器尺寸和单个像素面积以外,近年来索尼IMX家族的改变还体现在对焦方式上,比如几年前流行的相位对焦,如今主打的双核和全像素双核对焦等等。对了,是否支持光学防抖,也是考验厂商良心的所在。

那么,现在顶级CMOS传感器之间比什么?

答案就是是否在CMOS中封装了DRAM存储单元。

索尼去年推出的IMX400传感器就是首款封装了DRAM存储的移动级CMOS,而三星刚刚发售的Galaxy S9所武装的ISOCELL Fast 2L3传感器同样封装了DRAM存储单元。

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在CMOS中封装存储的好处,就是可以让手机的相机以数倍于以往的速度记录图像或拍摄视频,从而让手机拍摄1000帧慢动作变成了可能。索尼IMX400采用三层堆栈式封装(图像传感器层、逻辑处理层和DRAM层),而三星ISOCELL Fast 2L3据说采用的是传统两层堆栈+集成DRAM芯片的架构,很可能是为了规避索尼的相关专利。

根据已知消息,ISOCELL Fast 2L3传感器拥有2Gb LPDDR4作为缓存,可实现超高速的成像、高帧数的视频录制。三星宣称,这款CMOS可以在1/120秒就完成一次全像素的成像,支持720P 960fps超慢速视频录制、3DNR降噪技术和实时HDR成像,帮助手机在暗光的时候完成高素质的成像。

对了,ISOCELL Fast 2L3传感器还将“外卖”给其他手机厂商,魅族今年的旗舰手机就有机会将其纳入标配。

第二驾马车:光圈大小

光圈的大小影响了单位时间内摄像头的光线通过量,因此光圈越大在低亮度环境下的拍照效果就越好。

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在很多童鞋的潜意识里,只要CMOS传感器型号相同,那它们的光圈大小也应该一致。很遗憾,光圈只是由镜头里面的几片极薄金属片组成,它们的尺寸取决于手机厂商的设计需求,与CMOS传感器关系不大。

同样的传感器型号,有些手机的镜头光圈只有F/2.0,而有些手机则可达到F/1.7,此时自然是后者可以拍出更好照片,还原暗光下的更多细节。

第三驾马车:软硬算法优化

软硬算法优化拥有三层含义:软件+硬件+优化。其中,软件很好理解,就是相机APP,对当前光线、角度、ISO等参数的调校是否靠谱。

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硬件也很好理解,处理器(SoC)集成的ISP单元性能好坏,以及手机是否采用了多颗镜头模组,是彩色+黑白、广角+长焦还是其他什么方案。

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而优化则体现在时下流行的“AI”元素上。高通835、636、670、麒麟970、联发科Helio P60等新一代处理器都号称具备本地AI运算的能力,无论它们是依靠独立的NPU还是CPU、DSP、GPU携手,现阶段AI的主战场就是拍照优化,比如在拍摄物体时可以自动识别食物、植物、人物、建筑等多种物体,然后有针对性的调节相机参数来拍摄出高质量的照片。前者摄像头自拍时,也能依靠AI美颜成就更美的你。

捕获

总之,决定一款手机拍照好坏,就是三驾马车协同作战的结果。之所以中端机在拍照方面永远无法和高端机媲美,就是因为高端机会选择最好的传感器、更大的光圈,更强的处理器内也会集成最好的ISP,AI性能也更强。