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智能手机的普及发展,让我们可以 随时随地 打开相机「记录美好生活」。而在智能手机 竞争激烈 、手机功能、性能日趋 同质化 的当下,拍照也几乎成为了 发布会上 手机厂商 介绍的重点 。

纵观手机拍照的发展史,手机摄像头从原本的0到现在 3-4个 不等;摄像头的 像素也爆炸式增长 ,从夏普J-SH04的11万像素到现在 动辄几千万甚至上亿像素 。在许多安卓、鸿蒙旗舰手机普遍用上4800W、5000W像素摄像头时,唯独苹果的 iPhone 13系列 依旧 坚持使用1200万像素 的摄像头。

苹果在手机摄像头 像素方面明显落后 ,为什么还能在一众旗舰手机中 占据领先的地位 ?还是说,iPhone在拍照方面 有什么过人之处 ?智能 手机拍照受到哪些因素影响 ,不妨接着往下看。

像素越高拍照效果越好?
手机参数配置对比上,大众用户的普遍认为 越高、越大就越好 ,比如常见的电池容量和屏幕刷新率。手机像素方面是否也如此,还是「方向错了」?
一个不争的事实是,在光线良好的情况下用两台手机拍摄 同样的场景 ,拥有 高像素的手机 拍出的照片 放大后 往往会比低像素的手机拍出来的 更清晰 。

不过在日常随手一拍时,拥有高像素的手机在拍照时并 不会默认用5000万或一亿像素拍摄照片 ,而是使用「 像素合成技术 」生成1200万或者2400万像素左右的照片。
简单讲就是手机在拍摄时会将每组像素中的信息和数据进行结合,最终将 四个较小像素转变成一个较大像素 。虽说「像素合并技术」主要应用在暗光或者拍摄条件比较差的情况,但许多手机厂商为了 降低照片的大小 、 提高成像速度和质量 ,往往都会默认使用这一功能。

当然决定手机拍照质量的远不止像素高低这么一个因素, 传感器大小 、 单像素尺寸 、处理器及不同手机厂商之间 拍照算法的差异 都会影响到最终的成像质量。
总的来说,高像素的确对于拍照 有积极作用 ( 放大裁切、像素合成 )。但因为 其他影响因素的存在 ,高像素手机拍出来的照片也非常有 可能不如只有1200W像素的iPhone 。
“底大一级压死人”是真的吗?
在手机、相机拍照领域都一直流传着一句话叫“底大一级压死人”。底,指的是 摄像头的传感器 (主要为CMOS芯片,极少数是CCD)。

简单来说, 更大的传感器可以在成像前 接收到更多的光线信息 ,也能应对各种复杂的场景,能得到 噪点更少 , 更清晰的照片 。相比之下小尺寸传感器接收到的 光线信息会比较少 ,想要获得相似效果的照片,就需要更小的感光度ISO和 更长的快门时间 等。

以数码相机为例,目前主要有全画幅、APS-C和以 索尼黑卡为代表的1英寸底卡片相机 。

手机相机传感器方面,因为 手机体积限制 ,除了索尼Xperia Pro-I使用上了7代黑卡同款1英寸传感器外,绝大多数旗舰手机虽然不断 使用更大的传感器 ,但也 才达到1/1.12英寸 。

从 iPhone 6s 开始,虽然每一代iPhone都是1200万像素,但可以看到的是,CMOS传感器都 呈现增大的趋势 。另一个可能会被忽略的参数就是「 单像素尺寸 」。与手机 屏幕ppi的概念相近 ,在手机摄像头像素一定时,传感器越大,单像素尺寸也越大,照片 通常也会更加清晰 。

另外可以注意到,虽然依旧是1200万像素,但是在 相机防抖技术 、 对焦方面 也都有升级,这些对于 最终的成像效果都起着重要作用 。
硬件落后,软件算法来凑?
目前手机摄像头传感器基本只有索尼和三星两家且型号有限,因此就会出现虽然不同手机使用了 相同的传感器型号 ,但 最终的成像水平却截然不同 的情况。事实上,影响手机最终成像效果的一个非常重要的因素是「 软件算法 」。
目前无论是相机还是智能手机,其成像原理无非就是镜头控制光线进入CMOS,CMOS进行 光电转化 ,再由ISP图像传感器还原为图像,最后经过手机的 NPU或者AI计算单元 及 对应的算法 生成最终的照片。
目前手机或者说SoC能支持 多少颗摄像头 ,最高 多少像素 的传感器、录制多高 分辨率和帧数 的视频以及 拍照成像的计 算,都 离不开ISP的支持 。

但国内的手机厂商也并不满足于原本SoC芯片上的算力,甚至 都开启了自研影像芯片的道路 ,比如此前小米MIX Fold上的的 澎湃C1 、以及近期 OPPO的马里亚纳X芯片 ,都是通过芯片提供强大算力的同时结合各自厂商 各自的算法 , 提高照片、视频的质感 ,极端拍摄环境下更少的噪点,更好的虚化效果和更加准确的白平衡等等。

说到计算摄影,就不得不提及 Google的Pixel系列手机 。即便是在手机摄像头传感器 硬件普通甚至落后的情况 下,通过在手机中加入 定制图像处理单元、神经网络AI和算法 ,曾让多代Pixel手机登顶DXO Mark榜单。

Pixel的计算摄影也几乎 启发了整个智能手机行业 。在Pixel通过计算摄影逐渐进入大众视野的同时,也有越多越多的手机厂商改变了以往只注重堆硬件的方式,越来越 注重在手机拍照算法上的投入 。
与google Pixel相似,苹果利用相对普通的硬件水平结合自己 成熟的软件算法 让iPhone在一众旗舰手机 占据领先的地位 。

苹果在iPhone 11系列的发布会上重点介绍了影像系统,「深度融合」技术前后进行四次长曝光、四次短曝光,然后再进行一次长曝光,最终从这些照片中 选出表现最好的图像将其融合在一起 。此外利用iPhone的A系列仿生芯片的 机器学习技术 ,智能地去调节照片的白平衡、对比度、饱和度以及 总体质感 ,让拍摄出来的样张 更为自然 。

简单来说,不需要更高像素, 不用手动调节 各种参数、通过、成熟的计算摄影能力让用户 随手一拍就能呈现出满意的照片 ,恰好就是iPhone在拍照、视频方面有良好口碑的重要保障。
1200W像素是否足够日常使用?
尽管现在用户对手机拍照、视频质量的要求越来越高,但1200万像素其实足以满足大多数用户的要求。
一方面,更高的像素就意味着需要 占用更多的储存空间 ,1200万像素的照片普遍在4M左右,而4800万像素的照片则一般需要10M以上。实际观感上,在不放大很多倍的情况下 基本没有差别 。
其次,目前许多社交媒体(比如小而美的微信)和网站因为降低网络带宽压力的需要,都会对用户上传的照片、视频 做压缩处理 。其他用户看到的照片基本 只有几十K或者几百K ,视频也可能糊得没法看。纵使用户上传多清晰、分辨率多高的照片,最终都 敌不过压缩处理 。

刷视频、拍vlog是目前越来越流行的生活方式。1080P作为目前主流的视频分辨率,1200万像素的摄像头已经 绰绰有余 ,甚至4K视频(3840*2160)的录制还有多余的像素可以 裁切来实现电子防抖 。

小结
手机拍照效果 不仅仅受到摄像头像素高低和传感器大小等 硬件影响 ,目前更多的还取决于不同手机厂商之间的 算法优化 。
当然就目前而言,也几乎 很难找到一款 在各方面在拍照录视频、夜景等 方面都占据优势的手机 。1亿像素的手机听起来不错,但1200万像素的手机似乎也完全足够,或许 合适才是最重要的 。
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