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苹果十年前推出的 iPhone 5,其 CMOS 传感器的尺寸只有 1/3.2 英寸,单论传感器的面积,当时的智能手机只有卡片机的三分之一;而 iPhone 14 Pro 主摄传感器尺寸已经增至 1/1.3 英寸。

文|动点科技

作者|黄尘

编辑|李瑞子

近日,vivo 发布了旗舰手机 X90 Pro,其中最受关注的在于该款手机采用的 1 英寸大底传感器。 一英寸大底在手机行业并不是新鲜事,几个月前,小米 12S Ultra 就采 用了一颗联合索尼研发的 IMX989 一英寸大底,并声称拍照实力堪比数码相机。

今年以来,手机厂商从自研芯片卷到大底主摄,显然已经把手机影像的火烧到了下半场。然而手机影像的突破只能靠堆硬件了吗?

手机和相机的分水岭

曾几何时,很多传统的相机爱好者认为手机的拍照素质相较于卡片机仍有较大差距。就算是相机鄙视链底端的卡片机,其 CCD/CMOS 传感器的尺寸大都在一英寸左右,而十年前智能手机的 CMOS 传感器的尺寸普遍在 1/3 英寸左右。因此手机厂商纷纷以接近卡片机的水平为荣。在索尼的不懈努力下,IMX 系列的 CMOS 也在不断追赶黑卡的水平。

苹果十年前推出的 iPhone 5,其 CMOS 传感器的尺寸只有 1/3.2 英寸,单论传感器的面积,当时的智能手机只有卡片机的三分之一;而 iPhone 14 Pro 主摄传感器尺寸已经增至 1/1.3 英寸。

为什么手机厂商对于 CMOS 传感器尺寸如此执着?从光学角度来说,传感器的尺寸越大,获得的进光量就越多,拍摄出的成片自然就越清晰,即便在光线条件很差的情况下,也能获得更丰富的细节和更准确的曝光。同时大底还有提升动态范围、降低画面噪点的作用。硬件上的这种差距,表现出来就是俗话说的 “底大一级压死人”。

这种对 CMOS 升级的孜孜以求,从十年前就开始了,当时被誉为手机拍照天花板的诺基亚 Lumia 808,其所配备的 CMOS 传感器尺寸就已经达到了 1/1.2 英寸,是当时手机行业所能达到的最高水平,不过过度追求极致的影像体验也造成了手机整体过于厚重的问题。

不过这种对于极致硬件的追求并不是昙花一现,大部分手机品牌仍然稳扎稳打,随着手机尺寸变大成为潮流,内部堆叠工艺的进步、消费者手机拍照频率提升的驱动,目前一款千元手机配备的 CMOS 传感器的尺寸都能够达到 1/2 英寸,而中端机型普遍搭载 1/1.5 英寸左右的传感器。

在高端机领域,借助索尼今年发布的大底传感器 IMX989,小米 12S Ultra 的传感器尺寸达到了 1/1.06 英寸,基本上已经和索尼黑卡所搭载的传感器相差无几了。

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虽然说一英寸传感器是手机和相机的分水岭,大底带来的拍照质量提升也很明显,但是大底用于手机也有一定代价,比如机身巨大的凸起导致机身重量不均衡,造成 “头重脚轻”,握持舒适程度和美观度都下降了。

OPPO 前副总裁、全球营销总裁沈义人近日也在微博上表示:“接下来一大波影像旗舰基本都是 1 英寸底传感器,所以摄像头区域的设计基本都会是在一个圆形基础上去找一些 “差异化” 和 “识别性”。基本上凸起最高处和机身厚度应该有个 4-5mm 的高低差,拼设计巧思和工艺细节处理的时候到了。”

硬件加持还是软件加速

一英寸大底在手机上应用,可以带来更大的进光量,理论上会有更好的基础画质、更好的暗光画质、更好的色彩表达和细节纹理。 但我们都知道,手机影像在计算摄影时代,硬件带来的只是画质的基础保障和下限控制,其上限还是算法决定的。

近日,DXOMARK 公布了标准版机型谷歌 Pixel 7 的得分,以 140 分排名第 10 位,得分甚至超过了小米 12S Ultra(136 分)。要知道后者可是采用了一英寸大底的 IMX989 主摄,而 Pixel 7 主摄传感器尺寸仅为 1/1.31 英寸。

与其他安卓手机相比,Pixel 手机的影像参数没有什么突出的竞争力,但胜在算法。谷歌是最先在 Pixel 手机系列里启用计算摄影的厂商。通过将多张照片合为一张展现出超过单次拍摄的效果,最终的成像效果与体验都较为良好。

计算摄影随后被各大主流厂商跟进,比如苹果的 Deep Fusion。从此,用户不用学习调整各类相机参数,也能拍出来更清晰好看的照片。这种不靠硬件堆砌参数,依靠算法能力提升手机影像能力的方式,也在一定程度上降低了成本。

随着软件与技术层面的步伐加快,谷歌在去年发布的 Pixel 6 系列带来了运动模式、脸部去模糊、魔术橡皮擦等计算摄影玩法,今年 Pixel 7 系列继续将计算摄影发扬光大,利用 Tensor G2 更强大的 AI 能力,新增照片模糊修复、电影动态模糊、自拍引导等功能,丰富了手机玩法,也让摄影成为了门槛更低的消遣。

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总结

手机影像近年来的进步有目共睹。而专业相机的画质和宽容度一直是手机用户非常羡慕的地方,随着生活中对手机的依赖程度加深,消费者对于手机影像提出的要求也越来越高,不仅要兼顾更多更复杂的场景,让用户想拍就能拍;还要拥有更佳的画质,最好是能稍微修饰掉不完美之处,达到能拍就好看的程度。

然而手机的体积和握持的舒适度也是手机厂商需要衡量的地方,毕竟在这么小的空间里还要塞下更大的 CMOS 传感器无疑是螺蛳壳里做道场,需要多方面权衡。另外,由于一英寸大底的造价和据此产生的大量的调校投入,整体上拉高了手机成本,因此短期内应该只会在高端旗舰机上配备,难以成为主流。

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