高像素相机不一定有用,但它却影响着手机形态

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本文来自艾法纳

本月早些时候,三星发布了100万像素摄像头传感器(CMOS)ISOCELL Bright HMX,这是全球首款突破千万像素的产品,而三星则推出6400万像素ISOCELL Bright GW1 Redmi的第二款高像素CMOS。

虽然这款产品尚未正式应用,但它已经成为小米和Redmi外部宣传的话题。 “小米的第一款100万像素超清晰相机”就像今年的“性价比”,它被放在每个媒体的封面上。上。

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回顾过去,智能手机的相机功能在过去15年中已经翻了360倍,从过去的30万像素变为今天的1.08亿像素。

在过去的15年中,移动网络推动了互联网服务和应用的发展。在线社交应用程序的开发也使得摄影成为公众分享生活的主要功能之一。更多用户将使用相机的注释来衡量手机的质量是否良好。

你可能会问他们,“你在选择相机还是手机?”他们总是回答“如果选择高像素,它总是正确的。”

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然而,经过理性思考,手机的高像素摄像头是否具有实用价值?如何增加像素形状以及它如何影响手机的形状变化?事实上,今天有4800万和6400万像素,我们已经有了自己的答案。

目前的高像素,营销意义大于实际意义

如果你问我,如果你购买一部4800万像素或1200万像素的手机,我肯定会毫不犹豫地回答你选择的4800万像素。但是,我将添加以下句子,“事实上,它每天仍然有1200万像素的输出。”

Red Rice Note 7和Glory V20是使用索尼和三星的高像素传感器的前两部使用48万像素CMOS的手机。在书籍参数上,两个CMOS可以带来比传统的1200万像素CMOS多4倍的像素。

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在之前的测试中,我们可以看到,无论IMX586是4800万还是内插GM1,在100%放大后,它们的样张可以比1200万像素更加细致,并且显示的细节更多。结论还证实,高像素可以使图像的细节加倍。

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▲1200万像素和4800万像素放大对比样本

但是,48万像素手机拍摄的照片是4800万?不必要。虽然CMOS理论上支持高像素拍摄,但实际拍摄照片需要一系列流水线操作,如SoC,ISP处理器,内存和内存芯片,这样可以完全保留相机前面的场景。为了减轻处理照片时手机的压力,日常模式实际上是1200万像素。

因此,仅靠像素来判断手机照片的质量并不严谨。

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例如,在相同的配置中,旗舰手机拍摄并处理1200万像素的照片,大约需要0.5秒。但是,拍摄48百万像素插值需要1-2秒。

因为处理器需要处理超过1200万像素,并且还存储更多的数据量,消耗更多的功率。

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以Redmi K20 Pro为例,1200万像素照片尺寸为4.7 MB,48万像素图像为12.5 MB。同时,从拍摄到完成每张照片所花费的时间几乎可以忽略不计,并增加到0.5秒,这只是Snapdragon 855 + IMX586的性能。如果是中档处理器,则处理时间为1秒或更长。

此外,在打开高像素模式后,相机无法连续变焦或拍摄。这时,相机的实际功能,除了用鸡血打高清照片外,其他功能只能等你调整到相机的1200万像素的“每日模式”才会恢复正常。

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因此,在相机生产和用户体验中,制造商最终妥协了后者。虽然相机可以在硬件级别上支持4800万次拍摄,但它仍然是用户在软件级别的可选功能。主要像素仍然是4800万除以4,这是四合一后的1200万。

那么,手机制造商对高像素CMOS的追求是否有意义?当然,至少在照片体验方面,它可以真正为您带来更多拍摄细节。即使您放大裁剪的屏幕,也可以保持清晰的细节显示。

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但它带来的好处实际上不仅仅是营销的实际水平。受移动网络和应用程序平台的限制,图像需要在上传之前进行压缩。应用程序中的压缩机制最终将压缩图像,然后方便地在移动网络上发送它们。

例如,当我在微博上发送13MB,8000 x 6000大小的图像时,即使可以在不单击原始图像的情况下显示图像,也可以将图像压缩为162×1440 x 1080大小。对象的主要轮廓,但细节远不如原始的高像素情况清晰。

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但是从制造商的角度来看,具有夸大参数的第一个相机系统总是比优化游戏的游戏更有影响力。大多数用户追求性能的标准线是“流畅”,但对相机像素的追求是无止境的。

毕竟,人眼的视觉像素约为5.76亿。为了保持我们面前的完整性,1亿像素才刚刚开始。

底部仍然是事实,今年主要是在像素级别

科技圈自古以来就流传着一句话,被称为“第一层压人的底层”,即使参数较高,CMOS也不够大,这个CMOS就是弟弟。

与外部使用像素值相比,内部人员将查看CMOS的底部,就像驱动程序查看引擎一样,旧编辑器总是选择选择哪个键盘。

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这里的“底部”是指CMOS的光敏区域。它就像一个碗。碗越大,它可容纳的米(像素)越多。

目前,48万像素CMOS主要由索尼IMX586和三星GM1组成,全部采用1/2英寸设计。

随后的6400万像素ISOCELL Bright GW1为1/1.7,最近三星的100万像素ISOCELL Bright HMX使用1/1.33。

如果将这三个CMOS放在一起,它的排列方式如下:

1/2英寸(4800万)<1/1.7英寸(6400万)<1/1.33英寸(1.08亿)

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消息是这些高像素CMOS的各个像素区域是0.8μm。

件下,底部可以放置更多的像素,就像碗一样,碗可以容纳更多的米。

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当然,CMOS尺寸越大,可以加载越多的“像素”和“更大”的像素。与之前的CMOS设计相比,更大的像素可以带来高光输入。

华为和索尼的定制IMX600就是一个很好的例子。该CMOS的尺寸为1/1.7,与GW1相同,但单像素区域为1μm,这对于暗光成像更好。

因此,如果基座较大,则更容易实现,高像素带来的清晰性能,以及单个像素的大面积带来的暗光性能。它就像一部手机的SoC,这意味着它更有能力。

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实际上,单像素区域为0.8μm,64万像素和100万像素CMOS也可通过四合一像素合成增强调光功能。

例如,可以将6400万像素组合成1600万像素照片,可以组合1亿像素以产生2700万像素照片,并且通过四个小像素合成1.6μm的小像素以填充单个像素区域像素。光量为0.8μm。

因此,即使手机中的相机像素数量已经从30万变为1亿,“第一层压人的底层”仍然是CMOS设计的永恒真理。

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▲Tetracell像素合成原理

1/1.33英寸基座可容纳1.08亿个0.8μm像素,并且能够在任何特殊模式下使用任何CMOS进行详细细节设计。

在正常模式下,虽然合成后的1.08亿像素仅为2700万像素,但它们仍然是目前所有主流移动CMOS的最高值,并且进入单组像素的光量也比以前高。

一般来说,较大的CMOS尺寸现在意味着可以安装更多的像素;更多像素意味着更多的合成空间;较大的合成空间相当于提升暗光。同时,可以保证合成像素的性能。

但是,我不认为GW1或100万像素HMX将成为未来旗舰手机的主流配置。虽然它们的像素值很高,但主流制造商更喜欢定制CMOS。这是苹果,三星还是华为在过去的旗舰产品中发挥出的最佳水平。

旗舰手机的生产必须代表品牌的顶级和特征,这必须通过定制CMOS来实现。

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但是定制CMOS并不容易或便宜。根据金融服务公司Cowen发布的信息,IMX600的成本价格为300元,相比IMX586的“公版”,成本价格为180元,仅为原价的60%。

因此,ISOCELL Bright GW1和HMX等高像素传感器更多地用于中高端产品,更多像素交换更高光量,并采用高像素拍摄来实现接近定制CMOS。程序。

高像素相机如何影响手机的外形

诺基亚808是我最令人印象深刻的高像素拍照手机。它的CMOS尺寸为1/1.2,如果CMOS仍然存在,它将大于1亿像素的HMX。

但在这个1/1.2英寸的空间中,只有4100万像素,因此每个像素的面积可以达到1.4μm,而且当时的CMOS灵敏度被夸大了。

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▲图片来自:Softpedia

同时,高像素特性也赋予诺基亚808“无损变焦”的附加功能。高像素图像质量仍然在裁剪后提供标准的500万像素级别的图像输出,从而实现移动电话的“缩放”功能。

简单地说,只需一台摄像头,诺基亚808就可以使用4100万像素来换取大多数手机当时无法做到的无损变焦,这与今天的高像素照片类似。

然而,诺基亚808最大的问题在于它使后置摄像头变得很多。 “Oreo”后置摄像头确实比其他手机的后置摄像头大得多。

这里的原因实际上得到了很好的解释。像相机一样,当您使用面积较大的传感器时,镜头需要覆盖的区域会变大。如果您希望镜头覆盖更大的区域,镜头的尺寸将不可避免地变大。

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从iPhone 5s,iPhone 6和iPhone 7的镜头后部变化也可以看出这个规则。随着机身变薄和CMOS尺寸变大,相机凸出的程度变得越来越明显:/p>

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从图表中可以看出,在iPhone 5S向iPhone XS的演变过程中,随着传感器面积的增加,镜头区域变得越来越明显。使用相同的1/3英寸CMOS,iPhone 7使用28mm镜头,视角更宽。镜头大于iPhone 5S的30mm镜头,镜头的凸起部分自然更加明显。

显然,超大尺寸的CMOS不符合手机更薄的设计要求。

然而,在手机界,三星是一个清晰的流圈,拥有祖先的1/2.55英寸CMOS。从2016年的Galaxy S7 Edge和本月发布的Galaxy Note 10开始,三星仍然拥有1/2.55英寸的旗舰传感器。

可以说自来水的模型是铁的底部。也可以说它在不断变化。

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1/2.55英寸的祖传规格是不够的?事实告诉我们情况并非如此。虽然三星一直在使用这种CMOS规格,但模块配置和算法调整一直在变化,可变光圈,AI后期,多照片.

因此,即使三星在过去的4年中一直使用1/2.55英寸CMOS,今年的Note 10+仍然可以加入DxOMark,机身厚度控制在7.9毫米。事实上,这也是坚持抛光这种CMOS。其中一个“结果”。

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但是,三星打算继续使用1/2.55英寸,这可能不是。

1/2.55英寸CMOS在过去四年中已经达到了发展的尽头,尽管它仍然保持着一流的性能,但是具有40万像素的CMOS启动参数并没有太大的优势,显然市场不利于三星后的营销。

如何从根本上提高相机的硬件质量,这里是“借用”5G硬件,使手机更大更厚,在手机中放置更大的CMOS,以获得更高的像素,超过1200万像素,增强硬件成像性能的物理障碍。

据悉,Galaxy Note 10将是三星最后一款采用1/2.55英寸CMOS的手机。三星的新旗舰预计将在明年配备更大的CMOS。

“祖先1/2.55英寸”的那一天可能即将结束。

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最后,我们可以预见,在5G部件和高像素CMOS的影响下,智能手机将继续保持更厚(超过7毫米)或镜头凸起的设计。高分辨率成像硬件带来的变化,正是标准越来越高的屏幕分辨率,存储空间和ISP图像处理能力。

件下保持高像素输出,显然是不切实际的做法。