-
“高像素即正义”热潮下,手机拍照能超过单反?
最后更新: 2019-12-05 09:18:39不过,将像素做小或者将CMOS图像传感器做大,也是近十多年来的总体技术趋势。研究机构TechInsights统计了近20年手机图像传感器、像素尺寸趋势。很容易发现,像素正变得越来越小。但无论是索尼的4800万像素,还是三星的6400万/1亿像素传感器,其像素尺寸都在0.8μm这个节点上。
可以说,基于0.8μm尺寸的1亿像素CMOS图像传感器,在博取眼球同时,也是对下一代技术的一个扩张。为了容纳这么多的像素,CIS的总尺寸在逐渐变大。索尼IMX586 4800万像素CIS尺寸为1/2英寸,三星GW1 6400万像素CIS尺寸为1/1.72英寸,而三星的1亿像素CIS尺寸是1/1.33英寸。
图/电子工程专辑
由此,小米CC9 Pro的1亿像素意义尽管不小,但它 1/1.33 的大底CMOS才是这款手机比其它手机厉害的地方。1/1.33英寸和单反/微单还存在量级差距,但在手机领域,可以认为几乎是绝无仅有的,而且正靠拢1英寸小DC。当然,将CIS做大也意味着光学结构成本、技术难度大幅增加。
镜头、快门、处理器等硬件天然重要
按照相机成像的逻辑顺序,依次是镜头——测光/快门——传感器——处理器(ISP)——操控。虽然大小悬殊,但无论是单反上的巨型镜头还是手机上的镜头组,其“基本结构”都一样:靠着多片透镜的前后组合,实现对镜头外光线的捕捉,并且经过多次折射,确保其垂直射入到快门/传感器表面。
另一个镜头的重要光学参数就是光圈,也叫做光圈系数。光圈系数= 镜头焦距/光圈孔径。光圈系数越小,进光量就越大,而光圈系数每一级之间,实际的进光量就有一倍的差异。另外,为了保证一张图片曝光完美,光圈越大,快门就可以更快;反之,光圈越小,快门也就越慢,从而保障照片的进光量充足。
可以看出,在摄像中,手机和相机镜头、光圈等方面通常有着几个数量等级的天然硬件构造差距。而且,这些核心器件的差距在空间狭小的手机局限中几乎无法弥补。另外,如果说镜头的光圈、焦距参数不直接影响成像画质。那么,镜头部分的什么因素才会直接影响到画质?这便是镜头的结构(模组),或者说用料。
据了解,几乎所有的高级卡片机,或者单反、微单镜头,都具有复杂的光学结构、超多片的玻璃光学镜片、价格不菲的特殊材质镜片以及成本高昂的镀膜。这些重磅材料的使用,保证了光线在镜头内部反复折射时,最大程度地减小损失。
然而,没有高级镜片材质、没有精密的多片非球面镜片、没有优质的光学镀膜,甚至就连一向被认为“优质优价”的iPhone也可以被曝出镜头外层的蓝宝石玻璃含有杂质而导致强度下降。可以得知,其他厂商也多数在手机镜头不算用心。一款手机的镜头模组成本通常在区区几十元。
不过,手机用户们也不必过分悲观。在如今的智能机阵营中,也有华为和莱卡合作改善手机镜头模组、Moto联合哈苏研发相机模块、华硕直接和华硕与日本著名的镜片品牌---HOYA光学合作等等,他们已将10枚包含非球面、低色散等元件的精密HOYA镜片装备于手机,实现10倍光学变焦和50倍总变焦等。
在单反相机上,当物理快门钮被按下开启时,光线才能从镜头真正射入到感光元件上。而快门关闭感光也就因此终止。但对于整个手机照相组件来说,因为不存在能够遮挡光路的物理快门,拍摄过程传感器其实是一直在工作——把光信号转换成电信号。而电子快门的本质,是传感器的一次“自我截图”,这和物理快门产生的作用也有着差异。
另外,为什么手机ISP(图形信号处理)和相机图像主控的性能上也存在差距?一方面是因为手机主控寸土寸金,ISP在其中只是“相对不太重要”的组件,手机厂商为了功耗和成本因素做出妥协;而相机的主要功用就是拍照,整个主控绝大多数的面积和能耗都可以使用在ISP部分,自然性能更强,更为实际真实。
但手机有一个相对相机很大的优势——制程工艺。主流手机主控的制程目前已经进化到了7nm,已经超越了现有的PC处理器标准。反观相机主控呢?以好几个大牌相机厂都青睐的富士通Milbeaut芯片为例:最新的一代刚刚升级了低电压制程,但仅仅是45nm,差不多就是2010年前后PC处理器的水平。
-
本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 陈辰 
-
第一次用卫星跟拍南极科考,原来这么酷!
2019-12-04 16:18 科技前沿 -
最新PISA结果出炉!中国包揽三项第一
2019-12-04 08:13 -
ARM将迎来强劲对手?RISC-V芯片复合增长率达146%
2019-12-03 20:15 -
5G室内分布系统建设面临重重挑战
2019-12-02 09:37 -
三星要为Intel代工14nm处理器?官方否认:假的
2019-12-01 22:42 -
华为侯金龙:华为计算战略目的是让世界有第二种选择
2019-11-30 18:47 大公司 -
5G毫米波划定意味着什么?
2019-11-30 09:37 -
打破垄断,长江存储提出新专利
2019-11-30 08:42 -
“实体清单”后,华为开始低调研发IGBT:正在挖人
2019-11-29 13:16 华为 -
国家科技奖励制度改革:国家自然科学奖取消SCI他引次数
2019-11-29 13:10 -
亚马逊将发布二代自研芯片 继续挑战英特尔
2019-11-29 08:57 大公司 -
电视行业新变局:中国厂商的崛起与待解问题
2019-11-29 08:20 商业 -
辞任济南常务副市长的徐群已任深圳第三代半导体研究院副院长
2019-11-28 19:41 -
全球WDM设备出货量Q3增长超30% 华为Ciena份额增长最多
2019-11-28 19:18 商业 -
中国科学家发现迄今最大恒星级黑洞
2019-11-28 11:20 天文 -
外媒:苹果要想继续发展 必须要向华为学习了
2019-11-28 10:50 华为 -
“中国环流器一号”旧址入选全国重点文物保护单位
2019-11-27 13:20 核电 -
李楠自曝魅族与阿里合作往事:因种种原因,我们成了猪队友
2019-11-27 09:20 大公司 -
中科院:33个研究前沿世界第一,与美差距缩小
2019-11-27 08:00 科技前沿 -
中国无人驾驶联合耕播作业机来了!今年用于小麦生产
2019-11-26 07:45 聚焦三农
相关推荐 -
特朗普蔫了:俄乌和平协议“也许达不成” 评论 117涉及对华贸易,纳瓦罗对英国威胁上了 评论 141“气疯了!”美国年轻选民倒戈:为何牺牲我们? 评论 202越南工厂恐慌蔓延:客户已开始撤单,等90天有何用? 评论 137最新闻 Hot
-
“这一领域中国正不战而胜,菲律宾也无法说不”
-
特朗普暗示:他俩可以接班
-
特朗普蔫了:俄乌和平协议“也许达不成”
-
威胁美国后又滑跪,日本财长:不抛美债
-
“气疯了!”美国年轻选民倒戈:为何牺牲我们?
-
越南工厂恐慌蔓延:客户已开始撤单,等90天有何用?
-
百日民调创80年最差,万斯:不相信、不在乎
-
塞尔维亚副总理:武契奇没放弃访俄
-
美印太司令部司令:中国在这方面超过美国,常常“夜不能寐”
-
巴菲特罕见警告美元:不会投资“在下地狱”的货币
-
48%流向美贫困区,“离了这些,我们根本活不起了”
-
“终于从中国借到了月壤,NASA却…”
-
阿尔巴尼斯成功连任,“特朗普因素成幕后推手”
-
访美期间突感身体不适,武契奇紧急回国入院治疗
-
鲁比奥“对线”德国外交部
-
局势再升级!印度发布禁令
-