超高像素拍照手机归来，他们值得购买吗？

超高像素拍照手机归来，他们值得购买吗？

2000年11月，一款名为夏普J-SH04的功能手机在日本市场正式发布。 即使以当时的标准来看，也只能说是“相貌平平”。 不过，这款手机凭借其11万像素的CMOS传感器，成功成为全球第一款带有拍照功能的手机，也影响了手机相机十多年的设计思路。

是的，原来的11万像素和30万像素的智能手机确实因为CMOS像素低，拍照效果很差，基本没什么用处。 因此，至少十年来，尽可能提高手机CMOS像素总数可以说是整个行业的方向：2004年，三星发布了全球首款5兆像素拍照手机； 2009年，三星、索尼爱立信相继生产12兆成品； 2013年，诺基亚推出41兆像素808震惊业界，同年索尼发布首款20.7兆手机CMOS。 一时间，拍照手机的“像素大战”达到顶峰。

拍照手机的像素真的越高越好吗？ 至少，在2013年的那个时候，在体验了很多高像素手机的拍照素质之后，无论是消费者还是手机厂商都开始反思。 而“像素越高，实际成像效果不一定越好”的说法很快被广泛接受……

智能手机的摄像头模组内部，CMOS密布着数百万个极其微小的光电传感器，负责将镜头捕捉到的光信号转换成电子色彩信息。 CMOS面积越大，传感器上的传感器数量越少，单个传感器的面积越大，单位时间内能接收到的光信息就越多，出错的概率就越小——这正所谓“大基数、大像素”，这才是真正能够提高图像质量的根本原理。

正是基于这样的想法，从2013年开始，大家都能注意到市场上逐渐不再有2000万像素以上的“拍照手机”：而诸如“光圈”“像素大小”“双核对焦”之类的东西” 已不再市场上销售。 以往可能只出现在专业相机上的参数，现在越来越多地出现在各大手机品牌的发布会PPT中。 一切看起来更加理性、更加专业、更加注重实际的用户体验。

然而，“好日子”似乎并没有持续多久。 就在2018年，我们再次迎来了40像素智能手机的上市。 不仅如此，从2018年底到现在（2019年初），越来越多的证据表明，智能手机在拍照方面的新一轮“像素大战”可能会卷土重来。

为什么高像素又这么流行了？ 难道大家都忘记了“大鞋底低像素画质更好”这个“真理”吗？ 仔细研究近期曝光的多款高像素CMOS机型后，我们发现了其中的奥秘。

首先，“底大会把人压死”的基本思想在智能手机上仍然是正确的。 与前几年主流手机CMOS相比，一系列新曝光的超高像素新品普遍在“外底”上取得了长足进步。 以一款定位不高端的产品为例，其CMOS尺寸已经高达1/2（二分之一）英寸，比一般认为的1/2.3（三分之二）英寸还要大过去的“旗舰尺寸”。 而新一代旗舰手机CMOS器件的1/1.8英寸CMOS规格和几年前的专业级卡片相机没有什么区别……

当然，仅仅有外底是不够的。 为了尽可能提高CMOS的感光度，“大像素”是必不可少的——然而，这些新型CMOS的像素有多大呢？ 目前已出货的新款CMOS的入门级像素尺寸仅为0.8μm，是之前1200万、1600万CMOS中最低水平； 即使是公认的旗舰，单个像素尺寸也只有1.12μm——和几年前臭名昭著的那款一模一样（2070万大基数、小像素，最终导致成像效果不佳）。 它看起来不像是“为图像质量而生”，对吧？

然而，如果我们进一步研究这些新型高像素CMOS的基本结构，就会发现厂商其实都或多或少地小心翼翼：为了防止新时代的高像素拍照手机重蹈覆辙，他们改进了 CMOS 像素。 该安排中引入了一些新技术...

是的，看到这张技术图之后，有的朋友可能已经反应过来了：这不是最近流行的“四像素合一”技术吗？ 是的，但它的“学名”叫做Quad-Bayer，它最大的特点就是可以通过一种算法将四个相邻的像素合二为一，从而使等效像素尺寸增加一倍。 例如，它原本只有可怜的0.8μm像素。 在算法的帮助下，它“变身”为1200万像素，单个像素尺寸高达1.6μm，具有适当的高质量方向参数。 此外，依靠“四像素合成”，这些新型CMOS还可以在单​​次拍摄中实时合成HDR效果，无需多帧算法，从而节省了处理器性能并更快地出片。

说到这里，有的朋友可能已经开始意识到一个问题：确实，包括华为P20 Pro、华为Mate 20 Pro，甚至是之前在市场上取得巨大成功的手机，都在“四合一”中。 “只有在这种模式下，你才能获得最佳的工作模式。 这时，它就“等于”拥有超大基数、超大像素的高品质CMOS。 实际的图像质量确实比以前的产品好很多。 这是事实。

然而，当普通消费者看到手机上标注的“48MP”、“40MP”、“38MP”时，可能不明白什么是“四像素合一”、“Quad-Bayer”。 ”，但他们会本能地认为这些手机由于像素高，因此获得了比过去更好的照片质量。 这实际上构成了一种误导。

我们当然不能说新技术不好，而是说新技术不好。 而且，客观上能够实现比过去更好的画质。 然而，为了在这些新 CMOS 上实现最佳图像质量，它们实际上必须仅用作 12 兆像素、10 兆像素和 9.5 兆像素 CMOS。 新手用户冲着4000万以上的“高像素”而来，却发现这么高的像素在手机默认提供的高清模式下真的无法使用——这不是有问题吗？

当然，笔者并不是否认新技术的合理性，也不是说采用这些新型CMOS的手机买不到——至少，客观上它们可以提供更高的画质和更强的感光度。 在新的SoC AI算法的支持下，将会有更多的玩法，这是肯定的。 不过，从技术合理性，从“拍照”的基本原理，甚至从这些新型CMOS的一些设计思路来看，我们还是能感觉到有些是为了市场推广，为了降低其他部分的成本。手机（如单帧HDR可以大大减少对内存、存储和CPU性能的依赖）。 这样的高像素新CMOS不能说不好，但至少还不够极端。

不过，如今“大底多像素”的“新版”CMOS出现在智能手机上，这至少说明如今的手机在超大底的结构设计、镜头结构等多方面都取得了进步。以前从未见过的相机。 做好准备：那么，我们当然有理由期待外底像素更少、画质更极致、拍照更纯粹的真正CMOS手机的出现。 或许，到了那个时候，“智能手机超越卡片机”就真的不再是广告词，而是客观的技术事实了~

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