手机像素最高多少 探究手机摄像头像素和分辨率技术的极限?

如今手机的发展似乎已经进入到了瓶颈期,几年前的手机放到现在,依然不会过时。因此影像系统成为了各家上探高端市场的突破口,不过在影像系统探索上,各个手机品牌走了完全不同的路线。比如现在国产手机普遍都用上了4800W像素、5000W像素甚至1亿像素镜头,而苹果的万元旗舰机依然在采用1200W像素。原因是什么?答案很真实。像素不是越高越好如果把一张照片比作木桶的话,那么像素数量只是木桶的一块板子而已。因此手机像素并不是越高越好,只要超过某个数值之后,它就不是影响照片画质的关键因素了,而这个数值就是1200万。其实,国产手机的虽然用的是4800W、5000W甚至一亿像素,但是你仔细观察下,默认的相机设置中都是“N合一”的,并不是全像素模式,比如4800W像素四合一之后默认输出1200W像素的照片,1亿像素默认九合一之后默认输出的是1080W像素的照片。如果高像素代表更清晰,为什么手机厂商会默认多合一呢?这也侧面印证了像素并不是越高越好。苹果靠算法取胜苹果一直以来都不是靠堆砌硬件获得体验,而是依靠强悍的处理器搭配影像算法来获得更好的照片。比如iPhone SE3和iPhone SE采用的都是1200W像素的单摄,两者除了处理器其他配置几乎一模一样。但是正是因为iPhone SE3采用了A15芯片,融入了强悍的影像算法,导致iPhone SE3的成像画质比iPhone SE第一代强的不是一点半点,这就是算法和算力带来的优势。高像素的背后是大底不过,在手机影像内卷的时代,iPhone单纯靠算法已经没办法跟安卓旗舰机抗衡了。这几年苹果除了增强性能和算法之外,也开始在硬件上堆料了。比如在iPhone 13上就下放了上代iPhone 12 Pro Max的传感器位移式防抖,以及更大的“底”。但是从实际测试来看,夜景依然无法跟目前顶级的安卓旗舰机相媲美,从样张就能看出来,亮处过曝,暗部没有得到还原,动态范围被安卓旗舰机秒杀,这就是因为底太小导致的,即便有强悍的算法加持,依然打不过。所以在iPhone 14系列上,苹果将首次引入更大传感器面积的4800W像素镜头,从而对抗目前一众安卓旗舰,看来苹果这次是真的着急了。但是即便如此,iPhone 14的拍照估计依然打不过顶级安卓旗舰机。因为安卓大底的“军备竞赛”依然在继续,小米11 Ultra的GN2超大底已经接近了1英寸,但是从最新曝光的小米12 Ultra的渲染图来看,中间那颗主摄的传感器面积相当惊人,这是再次刷新手机拍照的天花板啊!总结所以综合来看,手机拍照的好坏与否,跟多少像素真没多大关系。拍照是一项系统性功能,画质好坏跟传感器大小、镀膜、镜片、算法、算力等都有关系,不要一味地吹捧苹果,苹果在一些地方确实有优势,但是在拍照方面真的干不过国产旗舰机了。专注于科技数码相关解读电商达人,优质科技领域创作者,活力创作者
2020-01-19 11:37
来源:
DoNews
近日,华为的P40pro和三星的S20系列曝光,这两家的摄像头都已经不是双摄、三摄的一排,而是两排摄像头加闪光灯,占据手机背面整个左上角了。
手机从双摄开始,一步步三摄、四摄、五摄,前置也有很多双摄,那么手机的多摄像头到底有没有意义?手机有几个摄像头就够了呢?我们来分析一下。
一、手机多摄像头的起源与发展
手机最早出现多摄像头还是2011年的裸眼3D时代,当年LG和HTC开发出裸眼3D屏幕,用双摄像头拍摄不同视角的图像,模拟双眼的立体感。当时两个摄像头是完全一样的。这是双摄的最初起源。
后来,随着单摄发展到1300万左右不再提升(以后到华为P20PRO才重新向高像素进化),手机厂商为了制造差异化,也搞出来各种各样的双摄。
在3D应用淘汰几年以后,HTC又在M8上尝试了一次双摄像头,这次HTC搞的不是3D,而是先拍照后对焦的可玩性。
简单说,就是HTC的M8搞了两个不对称的摄像头,一个是正常的摄像头用户拍摄,另外一个只记录景深信息。这样用户拍照之后,可以随意调整画面内的对焦点,达到先拍照后对焦的目的。这个也是玩具,很快就淘汰了。
在往后,双摄开始向画质发展,搞出来黑白+彩色,彩色+彩色,试图通过双摄计算提升手机拍照画质,但是事实证明这种算法效果不明显。
最终,还是苹果找到了多摄像头发展的方向,不同焦段,iPhone7搞出来一个广角一个长焦,适合不同环境拍摄,。随着苹果早期的方案很鸡肋,但是这个方向被认可。
手机多摄像头真正进入了春天。
二、手机需要几个多摄像头
既然是不同焦段,那么我们可以把手机当成一台可更换镜头的相机来看。
单反相机,有定焦镜头,有变焦镜头。手机因为体积所限,都是定焦镜头。实际上,手机的多摄,相当于单反相机的定焦镜头组。
完整的定焦镜头组,从鱼眼到大炮都得有,但是日常要求没有那么苛刻。
日常用28mm广角到135mm长焦就足以满足日常需求了。实际上,在DC时代,日常拍摄就是35mm-105mm。
对手来说,主摄一般都是小广角的28mm,因为手机拍摄风景比较多,另外厚度比较薄,用广角适用范围大一些。
后来,出现双摄,最先出现的是50mm左右这个双眼视角不变形的焦段,也就是手机的两倍变焦。
到了三摄时代,人们又增加了14mm左右的超广角镜头,这个镜头适合拍一些风景和特效。
而在长焦方面,虽然手机厚度有限,但是OPPO很早就开发出来潜望镜式的镜头(华为抢先发布了。)把焦距做到了125mm。
但是,因为手机厚度所限,做到125mm,用的CMOS就很小了,画质要打很大的折扣。
后来,小米CC9pro的做法是用传统样式,但是厚度不够只用中心部分,800万的CMOS只用500万,这样做到了94mm的等效焦距。
就是说,如果从用途考虑,手机大约需要四个摄像头就可以覆盖日常焦段。
一个是14mm左右的超广角,一个28mm左右的广角主摄,一个50mm左右的中焦人像,和一个更长的长焦用来拍摄远景。
三、手机摄像头应该如何搭配
对于单反相机来说,换镜头只是换镜头,CMOS都是一样的。但是对手机来说,多摄像头每一颗都是不同的CMOS,切换焦端画质完全不一样。
所以,苹果的iPhone11 Pro Max用了三颗1200万的摄像头,同样的CMOS,减少切换的差异。
而国内厂商还在初始阶段,长焦500万,中焦1200万,主摄2700万,广角2000万,这种切换很不平滑,对用户来说,不同焦距的照片大小都不一样,平滑滑动切换基本不可能。
那么,手机的多摄应该如何搭配呢?
我们看看现在的CMOS,现在很多手机有1200万模式,或者直接1200万,这不是随便定的。
而是4K拍摄横向需要3840的宽度,而1200万横向是4000,可以利用比较大的CMOS面积,有比较好的拍摄效果。
对于主摄,当然像素越大越高,三星S20系列即将有1.08亿像素,九合一是1200万,面积是1/1.33,主摄用这个,日常1200万,强光下1.08亿,可以有最好拍摄效果。
广角因为法兰距比较短,模组比较薄,可以用与主摄相同的大小的CMOS,也用三星比较贵,但是OV有一颗同样1/1.3寸,但是像素只有4800万,四合一是1200万CMOS,这颗会比三星的便宜,适合用到广角上。
中焦因为法兰距比较长,无法用面积太大的CMOS,现在主流的4800万,四合一1200万,面积1/2的CMOS适合中焦。
长焦端如果要125mm或者94mm的焦距,无论怎么放,CMOS面积都很小。画质都会很差。
而1200万可用的极限大约是1/3寸,就是iPhone6S的水平。在当前手机厚度限制下,85mm的焦距已经是极限了。
这样配置,手机各个摄像头都可以用1200万模式拍摄,而且画质基础有保障。
1200万可以从超广角切换到长焦,相当于6倍的光学变焦。通过软件模拟,用户可以有平滑过渡的感觉,而且都是1200万,就都可以4K录像,诸如超级夜景,超级防抖,计算摄影的算法也可以通用。用户会有比较好的拍摄体验。
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