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智能手机像素之争再开:真理终究输给了现实?

 三易生活 2021-01-15

在当前的智能手机影像传感器(CMOS)市场中,索尼和三星两家可以说牢牢把持住了技术+销量的第一梯队。它们的产品性能是如此强势、技术上领先的幅度是如此之大,以至于使得其他的竞争对手全部沦落为了根本不受关注、甚至是得不到消费者信任的“边缘品牌”。

但是,俗话说得好,“一山不容二虎”。即便看过我们三易生活往期文章的朋友可能知道索尼和三星在CMOS技术上本身就存在着一些奇特的“默契”,但这显然不意味着它们之间就不存在激烈的竞争关系。特别是作为其中市场知名度略输那么一丢丢的一方,三星当然有着比索尼更强烈的欲望来证明自己的实力。如何证明?那当然还得要靠产品来说话咯~

左侧为6400万像素GW1,右侧为新一代4800万像素GM2

于是乎,没有事先预告、没有盛大的发布会,三星就这么静静地扔出了一颗“大杀器”——全新的GW1影像传感器,以高达6400万的惊人像素甩开了“索尼大法”,得意地站上了移动CMOS领域的像素制高点。

  • 6400万像素的智能手机!?是的你没有看错

6400万像素!这是什么概念呢,打个比较俗的比方,当前尼康、佳能两家的高像素全画幅单反也才分别只有4575万(D850)和5060万(5Ds)——双双被三星这个最新款的手机CMOS所“秒杀”(斜眼笑)~

“四合一像素”——当今所有小像素面积CMOS的标配

当然啦,稍有常识的人都知道,手机是肯定塞不进单反那么大尺寸的CMOS的——所以,三星GW1的真实尺寸有多大呢?在官网的相关文章中,我们没有找到具体的CMOS外形数据。但是可以了解到这款6400万像素的三星GW1 CMOS依然使用了和此前GM1、GD1一样的0.8微米像素尺寸设计,具备“四像素合一”的阵列结构。

说得更直白一点,全新的三星GW1到底还是一款小像素设计的CMOS.而与GM1一样大小的像素尺寸也就意味着,它的实际感光总面积应该也就正好和它的像素数量(6400万)一样,比当前的GM1(1/2英寸、4800万像素)刚好多出50%而已——虽然在手机里不算小了,但和真正的相机CMOS相比,依然是个“小不点”。

  • 然而,手机上的“高像素”曾经可是黑历史

讲到这里,估计有一部分朋友得开始皱眉头了:得,又是一个小像素尺寸、高像素的CMOS!难道智能手机的相机发展了这么多年,好不容易才摆脱了“像素多=拍照好”的错误观念,现在又要开倒车?

这种担心并不是没有道理的——要知道,在智能手机的历史上,单纯地追求“高像素”,最后发现其并不能带来更好的成像效果的事情,早就已经发生了不止一两次了。

比如说,早在诺基亚塞班智能手机的时代,大名鼎鼎的老机皇N95就“仅仅”只有500万像素,但其成像素质却能够秒杀同期一众800万像素的所谓“拍照手机”。到了安卓初期,1300万像素的索尼IMX135曾经蔚然成风,但论成像素质,相信用过的人都会大摇其头。乃至后来知名的高像素花架子、2070万像素的索尼IMX220,更是成了一代“黑历史”。

直到2013年,当时还算得上智能手机巨头的HTC推出了他们全新设计的旗舰HTC One,它拥有精致的金属机身、优秀的屏幕显示效果、极佳的立体声外放以及一颗在当时充满争议的400万像素主相机,才总算是为现代智能手机的相机设计指出了一条明路。

HTC很清楚,智能手机的相机体积实在太过有限,在那绿豆大小的面积上,单位时间所能接受到的光线强度本来就已经很有限了。如果一味追求高像素,只会让每个像素“分”到的光线信息更少,而曝光不足,直接导致的结果就是色彩失准和噪点增多。为此,还不如放弃一部分像素数量,让CMOS上的单个感光单元更大,以此来改善最终的拍照画质。为此,他们大胆地采用了仅有400万像素的定制CMOS,让每一个感光单元拥有高达2.0微米的超大尺寸,最终构成了智能手机历史上第一个具备“暗光成像”理念的相机设计。

当然,大家都知道,HTC One在推出的当时并没有立刻得到理解。但明眼人都看得出来,它对后来的智能手机CMOS设计造成了深远的影响:后来三星自家知名的ISOCELL Fast系列(也就是大家俗称的全像素双核对焦CMOS)、初代谷歌Pixel所使用的IMX378、华为P20和魅族16th上的IMX380,还有曾经一度被许多手机厂商追捧的IMX362、363,都采用了大底、大像素、不追求像素总数的“超感光”设计,也各自收获了市场上的成功。

  • 技术击败了信仰:“大底大像素”终成过往

然而,就在许多人认为,“智能手机高像素=高画质”的误区已经遭到破解的时候,突然,4000万、4800万像素的小像素设计CMOS“卷土重来”,而且大受欢迎。及至今日三星GW1这颗6400万怪物的出世,更是基本实锤了“高像素复辟”的势头已然不可避免。

那么,为什么在大家已经体验过大尺寸像素、低像素数量所带来的画质优势之后,最终还是都不约而同地回归“像素大战”呢?

1200万像素胜过了4000万像素,但却得不到大众承认

其实,最简单、也最“俗”的理由就在于:普通消费者并不明白什么叫做像素大小、什么叫做CMOS尺寸,特别是对于那些从来就没用过旗舰级手机的人来说,甚至可能压根就没体会过“大底”是什么感觉,“噪点少”又是怎样的体验。这种情况下,“高像素就是好”显然在市场宣传上有着得天独厚的优势。君不见三星Galaxy S10 5G版能够用1200万像素的相机在DXO测试中胜过华为的4000万像素,可大家还是会无视客观事实,觉得“像素多就是好”么?

再见~智能手机大像素时代

其次,从技术层面上来说,对于索尼、三星这些上游厂商来说,他们其实也懂得有一部分消费者喜欢高像素、也有一部分消费者偏好高画质的道理。所以,如果你关注一下近年来的这几款高像素传感器(索尼IMX600、IMX607、IMX586,三星GM1、GW1)就会发现,它们其实普遍采用了比过去的“大底大像素”CMOS更大的总体面积,同时运用诸如像素隔离、四像素合成技术、单帧HDR算法、RYYB阵列等一系列结构设计上的改进,实际上也在着手解决传统高像素传感器固有的感光差、像素串扰多、画面动态水平不足等一系列问题。在三星最新的这款6400万像素GW1传感器上,还迎来了全新的双转换增益电路设计——通过使用两套灵敏度不同的半导体结构,GW1能够同时兼顾高感光度和高动态范围——比如说,它的动态范围就高达100dB,甚至比此前的那些大像素传感器(越70dB)还要高了一大截——色彩表现和宽容度自然更加值得期待。

当然,这也就意味着,“大像素设计”已然失去了它在画质上的优势,至少这一次,它可能真的要和智能手机作别了。

【本文图片来自网络】

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