有关100万像素手机的真相

本月初，三星发布了100百万像素相机传感器（CMOS）ISOCELL Bright HMX. 该CMOS是世界上第一个超过1000万像素的产品，它也是三星的64百万像素ISOCELL Bright. 在GW1和Redmi联合推出第二款高像素CMOS之后.

尽管该产品尚未正式应用，但已成为小米和Redmi宣传的话题. “小米的第一台100百万像素超高清相机”就像当年的“成本效益”一样，已经被各种媒体所采用. 封面图片.

回首过去，智能手机的功能已从过去的300,000像素发展到如今的1.8亿像素，并在15年内悄悄地翻了360倍高清相机1亿像素，这既不长也不短.

在过去的15年中，移动网络促进了Internet服务和应用的增长. 社交应用程序的发展也使摄影成为人们共享生活的主要功能之一. 更多的用户将选择相机. 标准衡量手机的质量.

您可能会问他们“您要选择相机还是手机？”，他们总是会回答“一劳永逸地选择高像素总是正确的. ”

但是，经过理性思考，手机的高分辨率相机是否具有实用价值？增加的像素增加如何影响手机形状的变化？实际上，对于今天的4800万和6400万像素，我们已经有了自己的答案.

当前像素高，营销意义大于实际意义

如果您问我购买48兆像素的手机是否比12兆像素好，那么我绝对会毫不犹豫地回答您选择48兆像素. 但是，我要添加一个句子“实际上，它仍然是1200万像素的输出”.

Redmi Note 7和Honor V20是首批使用48兆像素CMOS的手机. 这两款手机分别使用Sony和Samsung的高像素传感器. 就书本参数而言，两个CMOS可以带来比传统1200万像素CMOS多四倍的拍摄像素.

在之前的测试中，我们可以看到无论是从4800万个IMX586还是插值GM1中提取出来的，其证明都可以比1200万像素（放大100％之后更详细），并显示更多细节. 得出的结论确实证实了高像素可以使图片的精细度提高一倍.

▲12百万像素和48百万像素放大倍率比较证明

但是，这种48百万像素的手机可以拍摄4800万张照片？不必要. 尽管CMOS理论上支持高分辨率拍摄，但实际上要拍照，它需要经历一系列流水线操作，例如SoC，ISP处理器，存储和存储芯片...以最终将场景保存在镜头前. 镜片. 为了减轻处理照片时手机上的压力，每日模式实际上是1200万像素.

因此，仅通过像素来判断手机摄影的质量并不是严格的陈述.

例如，在相同的配置下，旗舰手机大约需要0.5秒来拍摄和处理12兆像素的照片. 但是，当拍摄48百万像素的插值照片时，它需要1-2秒.

因为处理器需要处理超过1200万像素，并且还需要存储更大的数据量和消耗更多的电量.

以Redmi K20 Pro为例，12兆像素的照片大小为4.7 MB，而48兆像素的照片已达到12.5 MB. 同时，从拍摄到处理每张照片的时间从几乎可以忽略的0.5秒增加了，这仅是Snapdragon 855 + IMX586的性能. 如果是中端处理器，则处理时间将为1秒或更多.

此外，在打开高像素模式后，无法对相机进行变焦或连续拍摄. 这时，相机的实际功能，除了拍摄高清照片外，其他功能只能等待您放置. 调整为“日常模式”的1200万像素相机将恢复正常.

因此，在照相机的生产和用户体验下，制造商最终妥协了后者. 尽管该相机可以在硬件级别支持4,800万次拍摄，但在软件级别仍是用户可选择的功能. 主要像素仍然是4800万除以4，也就是四合一之后的1200万.

那么，手机制造商追求高分辨率CMOS是否有意义？当然，至少在照片体验方面，它确实可以为您带来更多的拍摄细节. 即使裁剪的图片被放大，也可以保持清晰的细节显示.

但是，它带来的收益实际上在营销层面上要比在实践层面上要大. 受移动网络和App平台的限制，图片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片，这很方便在移动网络上发送.

例如，当我在微博上发送13MB，8000 x 6000尺寸的图像而未选择要发送的原始图像时，此图像可以压缩为162KB 1440 x 1080格式，尽管它可以显示图像的主要轮廓对象，细节不再像高像素原始图片那样清晰.

但是从制造商的角度来看，首次发布带有夸大参数的系统始终比优化游戏体验更具影响力. 大多数用户追求性能的标准线是“流畅”，但是追求相机像素的目标是无止境的.

毕竟，人眼的视觉像素约为5.76亿. 为了保持您眼前所见的完整性，1亿像素仅仅是个开始.

最后，仍然是事实，今年主要在像素级别

从远古时代到现在，在技术圈中有一句俗语叫“大底层的人压死人”. 即使参数很高，CMOS基础也不够大. 这个CMOS是一个弟弟.

与外行出于娱乐目的使用像素值相比，专家级法师将看着CMOS的底部. 就像驾驶员看着汽车取决于引擎一样.

这里的``底部''实际上是指CMOS的感光区域. 就像一个碗. 碗越大，可以容纳的米（像素）越多.

当前，48兆像素CMOS主要包括Sony IMX586和Samsung GM1，它们均采用1/2英寸设计.

随后的64百万像素ISOCELL Bright GW1为1 / 1.7，三星最近发布的100百万像素ISOCELL Bright HMX使用1 / 1.33.

如果将三个CMOS放在一起，则其排列方式如下:

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

当我们将这三个高像素CMOS放在一起时，不难看出传感器的尺寸随着像素的增加而继续增加. 我没有在此布置中列出的一条信息是，这些高像素CMOS的各个像素区域均为0.8μm.

也就是说，在相同像素区域的条件下，底部越大，可以放置的像素越多. 就像用碗盛饭一样，较大的碗可以盛更多的饭.

当然，CMOS尺寸越大，不仅“更多”像素，而且也“更大”像素. 与以前的CMOS设计相比，较大的像素尺寸可以带来较高的光输入.

华为和索尼定制的IMX600是一个很好的例子. 尽管此CMOS的体积是GW1的1 / 1.7，但单个像素的面积为1μm. 作为回报，它具有更好的暗光成像性能.

因此，大背景意味着可以实现更多可能性. 高像素带来的清晰性能和大面积单个像素带来的暗光. 就像手机的SoC一样，强大意味着更多的任务.

实际上，在0.8μm的单个像素区域内，64兆像素和100兆像素CMOS也可以通过4合1像素合成来提高暗光成像能力.

例如，6400万像素可以合成一张1600万像素的照片，1亿像素可以合成一张2700万像素的照片，四个小像素合成一个较大的1.6μm像素，其中充满了像素. 单个像素区域为0.8μm.

因此，即使在今天，当手机像素的数量从30万增加到1亿时，“大层次的底部压倒了死者”仍然是CMOS设计永恒的真理.

▲Tetracell像素合成原理

1 / 1.33英寸基板可容纳1.08亿个0.8μm像素，并且在特殊模式下可以记录比任何CMOS更为详细的细节.

在正常模式下，合成后只有1.08亿像素，只有2700万，但它们仍然是所有主流手机中CMOS的最高值，与单组像素相比，进入单个像素组的光量也提高了一个等级到以前.

通常，较大的CMOS尺寸意味着可以承载更多像素；更多的像素意味着更多的合成空间；更大的合成空间等同于改进. 在暗光拍摄能力的同时，还可以保证合成后的像素性能.

但是，我认为GW1或1亿像素HMX不会成为未来旗舰手机的主流配置. 尽管其像素值很高，但主流制造商更喜欢定制CMOS. 这是苹果，三星或华为在过去的旗舰产品中发挥了最佳表现的原因.

旗舰手机的生产必定代表着该品牌的最高水平和特征，在这里必须通过定制CMOS来实现.

但是定制CMOS既不容易也不便宜. 根据金融Cowen先前公布的信息，IMX600的成本价为300元. 与“公开版” IMX586相比，成本价为180元，仅为原价的60％.

因此，高像素传感器（例如ISOCELL Bright GW1，HMX等）用于中高端产品. 高像素用于交换更多的光输入，并考虑到高像素摄影，这与定制CMOS接近. 一个成功的计划.

高像素相机如何影响手机的形状

诺基亚808是最让我印象深刻的高分辨率照相手机. 它携带的CMOS尺寸达到1 / 1.2，如果此CMOS仍然存在，则其尺寸大于1亿像素的HMX.

但是在这个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. 当时CMOS的灵敏度被夸大了.

▲图片来自: Softpedia

同时，高分辨率功能还为诺基亚808带来了“无损缩放”的其他功能. 高像素图像质量仍可以提供裁剪后输出的标准5百万像素级别的图像，依次实现手机的“缩放”功能.

简而言之，在只有一部相机的情况下，诺基亚808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，这实际上类似于当今的高像素摄影.

但是，诺基亚808的最大问题是它制造了大型后置. “ Oreo”形的后置确实比其他手机的后置大得多.

这里的原因实际上很容易解释. 手机就像照相机. 当使用感光面积较大的传感器时，镜头需要覆盖的区域会变大. 如果镜头要覆盖更大的区域，镜头的体积将不可避免地变大.

从iPhone 5s，iPhone 6和iPhone 7的后透镜的变化中也可以看出这一规则. 随着机身变薄并且CMOS尺寸变大，相机将变得更加凸凹. 显而易见:

从图表中可以看出，在iPhone 5S向iPhone XS演变的过程中，随着传感器面积的增加，镜头凸出变得越来越明显. 在使用相同的1/3英寸CMOS的前提下，iPhone 7使用28mm镜头，具有更宽的视角. 镜头体积将比iPhone 5S 30mm镜头大，镜头的凸出部分自然会变得更加明显.

很明显，超大CMOS尺寸不能满足越来越薄的手机的设计要求.

但是，在手机界高清相机1亿像素，三星以其祖先的1 / 2.5英寸CMOS成为了圈内的明星. 从2016年的Galaxy S7 Edge到本月发布的Galaxy Note 10，三星仍然为旗舰配置了1 / 2.5英寸传感器.

可以说它是自来水模型的底部，或者可以说它应该不断变化.

1/25英寸的祖传规格还不够吗？事实告诉我们事实并非如此. 尽管三星一直使用此CMOS规范，但模块配置和算法调整一直在变化. 可变光圈，后期AI，多镜头...

因此，即使三星在过去4年中一直使用1 / 2.5英寸CMOS，今年的Note 10+仍然可以达到DxOMark的最高标准，并且机身厚度控制在7.9毫米. 抛光此CMOS的“结果”之一.

但是，三星是否打算继续使用1 / 2.55英寸，也许不是.

1 / 2.55英寸CMOS在使用4年后已经达到了开发的尽头，即使它在外观上仍可以保持最高水平，但与40年代起的CMOS相比并没有太多优势百万像素的参数显然不利于三星上市后的营销.

如何从根本上改善相机的硬件质量，这里我们必须“借用” 5G硬件以使手机更大，更厚. 在手机中放置较大的CMOS以获得更高的像素，突破1200 A百万像素的物理屏障可提高硬件成像性能.

据报道，Galaxy Note 10将是三星最后一款具有1 / 2.5英寸CMOS规格的手机. 三星的新旗舰预计明年将搭载更大的CMOS尺寸.

“祖先1 / 2.55英寸”的时代可能即将结束.

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较厚（大于7毫米）或凸面设计. 高像素成像带来的硬件变化是越来越高的屏幕分辨率，存储空间和ISP图像处理能力.

但是，目前，手机摄影仍将以1200万像素为主导. 毕竟，在当前的硬件条件下，始终保持高像素输出显然是不现实的.

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