事實證明,三星用大底感測器的分數遠超華為p20Pro,這說明三星用大底感測器會做的更好,我們都欠愛否一個道歉。


試問,智能手機的「光學變焦」和「數碼變焦」,哪一種效果更好?

相信絕大多數朋友在看到這個問題後,可能都會與曾經的我們一樣感到有些可笑,甚至嗤之以鼻。畢竟誰不知道數碼變焦是台手機都有,而光學變焦卻多半是高端機型才有的配置,孰高孰低這不是一目了然嗎?

不錯,如果這個問題是放到2019年或者更早些的時候,答案顯然是毋庸置疑的。但在2020年5月11日之後,即便是一貫質疑智能手機高像素設計方向的我們三易生活,也不得不感嘆一聲「時代變了」。因為一款完全沒有光學變焦設計的機型,日前卻在權威測試中擊敗了其具備獨立光變鏡頭的前代產品,也顛覆了幾乎所有人的認知。

一款「偽光學變焦」手機,在測試中大放異彩

2020年5月11日,DXOMARK放出了三星Galaxy S20+的相機評測結果。在這份報告中,身為三星當今二號旗艦產品的Galaxy S20+取得了118分的總分,其中拍照部分得分127分,攝像部分得分100分。大體來看,這款機型的靜態拍照性能打平了iPhone 11 Pro Max,攝像效果則與iPhone 11 Pro Max、華為Mate 30 Pro,以及自家大哥S20 Ultra不分上下,算是一個表現比預期還要稍微好一點點的結果。

但是如果大家之前有關注過我們三易生活的相關內容,可能會記得Galaxy S20+這款機型的相機部分,其實是存在著一個相當大的槽點、或者說相當特別的設計,那就是它有一枚6400萬像素的「假長焦鏡頭。

具體來說,根據官方此前公布的信息顯示,Galaxy S20與Galaxy S20+的主攝視場角為79度,長焦鏡頭視場角為76度。而我們知道,Galaxy S20和S20+此次主攝採用了一顆定製的1/1.76英寸大底1200萬像素CMOS,與其長焦鏡頭所使用的1/1.7英寸6400萬像素S5KGW2感測器面積基本相同。於是乎,根據相機畫幅、視場角和焦距三者之間存在的公式,我們就可以計算出Galaxy S20和S20+的1200萬主攝焦距為26mm,而6400萬「長焦」副攝焦距則是28mm,因此也就意味著副攝和主攝之間幾乎不存在焦距差。

這意味著什麼?簡單來說,就是Galaxy S20+的「變焦」完全是基於主副攝融合、AI計算,以及靠副攝的大底高像素進行裁切而來的「數碼變焦」。那麼這樣的變焦效果如何呢?在DXOMARK的評測中可以看到,Galaxy S20+的變焦單項得分為81分,這是一個非常高的分數,高到遠遠超過了公認具備真正兩倍焦距(52mm)光學鏡頭遠攝配置的iPhone 11 Pro Max(變焦74分)和前代的Galaxy S10+(變焦68分)。也就是說,Galaxy S20+使用「數碼變焦」,卻擊敗了多款擁有真正「光學變焦」設計的競爭對手。

為什麼會這樣?首先大家要明白手機的「變焦」的本質

數碼變焦擊敗了光學變焦!乍看這個結論,相信很多人都會覺得「震撼」。但是當我們進一步仔細研究其中的道理時,就會意識到對於如今的智能手機而言,這其實是個非常自然而然的結果。

首先大家需要理解,什麼叫做變焦?在傳統的相機上,因為鏡頭本身可以調節焦點的遠近,所以我們可以通過調整鏡頭,讓或近或遠的物體投射到機身內的底片(或者數字感測器)上。這時候感測器本身的受光面積(也就是像素值)不會改變,改變的只有射入鏡頭的光線(被攝物)本身,這就是所謂的「光學變焦」。

諾基亞808Pureview的「無損變焦」本質上就是裁切放大

那麼,何謂數碼變焦呢?在傳統的數碼相機里,當光學變焦的倍率被用盡(鏡頭達到最大焦距)之後,為了滿足部分消費者「希望看得更遠」的需求,相機此時會將感測器拍攝到的圖像進行中心放大。很顯然,放大後的圖片本質上只是CMOS捕捉到圖像的一部分了,表現在最終的成像上,就是雖然的確看起來「更大更遠」了,但是圖片的解析度也會發生等比例降低,畫質急劇下跌,這就是最傳統的「數碼變焦」。

意識到什麼了嗎?沒錯,如果我們只看過程,那麼「光學變焦」和「數碼變焦」的區別主要在於變焦是基於鏡頭還是基於畫面(數字信號)裁切。但是如果我們只看結果,那麼「光學變焦」和「數碼變焦」的區別,就會變成完全不同的另一個定義。也就是說,是看變焦之後的畫面的實際有效像素,相比變焦之前有無降低。請記住這一點,這種基於主攝的像素值來判斷是否「無損」變焦的方式,正是智能手機數字變焦可能擊敗光學變焦的大前提所在。

比前代主攝還大的「變焦副攝」,這才是關鍵所在

舉例而言,在三星前代的旗艦機型Galaxy S10+上,它具備一顆26mm焦距的1200萬像素主攝,和一顆52mm焦距的1200萬像素「長焦副攝」。那麼,當我們在拍照時進行兩倍「變焦」操作時,得到的會是一張由副攝直接拍下的1200萬像素照片。此時,它當然可以按照我們此前的理論,被稱之為合格的「智能手機真光學變焦」,不是嗎?

iPhone和三星過去的光學變焦,都是採用的帶有兩倍焦距光學鏡頭的副攝

但其實,並非完全如此。因為在Galaxy S10+的相機模組裡,主攝使用的是一顆1/2.6英寸,具備全像素雙核結構的高端感測器。它的單像素尺寸高達1.4微米,幾乎相當於現在最新的超高像素方案「四合一」之後的水準,因此畫質很好。但是與此同時,三星S10+的52mm長焦副攝所使用的感測器規格卻要差上很多,它的面積更小、沒有高速的對焦設計、單像素尺寸也僅為1微米,因此當我們使用這樣的「光學變焦」手機進行拍攝時,雖然它們的遠攝鏡頭的確具備數倍的真正光學望遠特性,但是由於遠攝鏡頭所對應的感測器畫質縮水,最終得到的「變焦」照片,和真正的相機光學變焦相比,實際上還是有很大差距的。

可以清楚看到,S20+的主攝和長焦副攝體積一樣大,鏡頭焦距也很近似

那麼在Galaxy S20+里,情況又是怎樣的呢?首先,Galaxy S20+的主攝是26mm、1/1.7大底的1200萬像素新方案。然後,它的「長焦」副攝是一顆28mm鏡頭配合1/1.7大底,6400萬像素的設計。當我們使用這顆副攝進行「兩倍變焦」時,由於它不具備兩倍於主攝焦距的物理光學鏡頭,因此它的變焦必然是基於副攝「數字演算法」來實現的。但是這個時候問題的關鍵就出現了,首先,Galaxy S20+的副攝尺寸比Galaxy S10+的副攝、甚至比Galaxy S10+的主攝尺寸都還要大得多得多;其次,當它處於「2倍變焦」模式的時候,此時我們假設它純粹只是基於副攝進行畫面裁切,那麼它得到的「2倍變焦畫面」應該是多大的呢?

答案很簡單,應該是比3200萬像素還要大一點點(因為S20+的副攝焦距還是比主攝遠了那麼2mm的)。然後,再以這3200萬像素的畫面進行超採樣到1200萬像素,從而達成「光學變焦」的效果。此時,首先Galaxy S20+因為「長焦副攝」的底夠大,因此即便是只取一半的有效感光面積,其等效感光效果還是會比前代型號中的小底副攝更強。同時由於具備更高的總像素,即便因為「光shu學zi變焦」而只剩下一半有效像素,「剩下」的3200萬像素畫面在超採樣到1200萬像素之後,畫質吊打超小底的原生1200萬像素自然也就變得毫無壓力。

而這也正是Galaxy S20+能夠在DXOMARK的變焦測試中,用數碼變焦戰勝前代真光學變焦設計的秘密所在。

數碼變焦並未全面逆襲,但它確實揭示了一條新道路

簡而言之,Galaxy S20+之所以會打敗自家前輩、以及iPhone 11Pro Max這種「真光學變焦」機型,其前提其實有兩個。一是因為以往的那些「真光學變焦」手機,在變焦副攝的鏡頭內所安置的感測器規格普遍並不高,1200萬像素的小底都算是相對好一點的了,還有很多至今還在用著800萬像素的方案;其次就是因為三星這一次給副攝塞了一顆超大的CMOS,甚至在數字變焦、在畫面裁切之後都還比過去的主攝有效面積還大。

這就好像兩台單反,一台800萬像素的接上「大炮鏡頭」拍遠景,一台1億像素的直接拍近景然後放大,結果1億像素的效果反而更清晰。我們當然不能說這是光學變焦的大炮筒鏡頭方向不對,只能說只要底夠大,在當前的AI技術、多攝合成加持下,數碼變焦也確實可以做到比光學的效果更好了。

當然我們並不是說,所有的智能手機數字變焦都能表現得比基於真正鏡頭設計的「光學變焦」更好。比如說對於像小米10 Pro、像華為P40 Pro、像三星S20 Ultra這種本身主攝規格就已經非常高,還堆了一大票光學鏡頭的旗艦機型來說,它們的「光學變焦」效果當然還是勝過S20+這種超大底副攝「數碼變焦」的。

但是當大底、超高像素的CMOS在副攝上證明了自己作為變焦用途的價值之後,這也的確為將來的智能手機相機揭示了一條有意義的新思維。比如說,如果未來有廠商能將潛望式光學變焦和1億甚至更高像素的大底CMOS結合起來,那麼我們是否將有望迎來真正堪稱「天文望遠鏡」的智能手機拍照設計呢?


單看相機部分的分數,其實118分也是不錯的成績,雖然比不過前面四個很正常,不過結合售價,這個分數還是不應該,小米用同樣的感測器,分數比三星s20+高了三分,這說明三星在照相機上面還有很大的進步空間。

三星如果在長焦上面花點功夫,提分還是很容易的,成本也就幾百塊錢,作為發行價7999的機子,這點成本也是能夠接受的。

最後我的結論就是:s20+如果能夠降3000,那就比較香了。


把硬體給三星,三星會做的更好.jpg

沒有人比我更懂評測.jpg

抄送 @愛否科技


在中國市場基本完犢子了

正好來華為買電腦,觀察了半小時。華為店裡一直這麼多人,三星店裡一直沒人。

至於dxo多少分已經不重要了


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