有消息称,三星现在正在开发 1 英寸感测器尺寸的 1.5 亿像素摄像头,并使用与三星 S20 Ultra 的 ISOCELL Bright HM1 感测器相同的 Nonacell 技术,后续将出售给小米、OPPO 和 vivo。

其中小米计划在 2020 年第四季度使用三星 1.5 亿像素感测器,而 OPPO 和 vivo 计划在明年第一季度将这种感测器用在骁龙 875 手机上。根据该报告,多家公司实际上已经要求使用2亿像素的感测器,但是三星还无法提供。

关于这枚感测器目前有哪些消息?多少像素合一实际输出多少?从 1 亿到 1.5 亿,高像素的这条路是否错了?1 英寸感测器能否改变手机摄影游戏规则?这次是不是彻底干翻卡片机了?


九合一后只有 16MP……人家黑卡都 20MP 了。

在以前这个参数有点类似诺基亚 N8-00 ,1/1.8" 比当时绝大多数卡片机大,就比旗舰机 1/1.7" 小一点。而之后超过所有卡片机的 808 PureView 才是改变游戏规则的。

所以我觉得 M43 尺寸的说不定能改变游戏规则……


纵观从2019年初至今的智能手机发展思路,相机设计的「大型化」无疑算得上是其中的一大课题。要知道即便是如今已经成为国内市场新机标配的5G,实际上也是到了2019年下半年才开始逐渐有产品上市,但早在2019年年初,1/2英寸的三星GM1 4800万像素感测器就,已经随著Redmi Note7来到了千元价位段的机型上,也宣告了「大底超高像素」时代的正式开启。

在那之后,我们依次迎来了索尼IMX586(4800万像素)、三星GW1(6400万像素)、三星GM2(4800万像素)、三星HMX(1.08亿像素)、索尼IMX686(6400万像素)、三星HM1(1.08亿像素)、索尼IMX689(4800万像素)、索尼IMX700(5000万像素),以及三星GW2(6400万像素)等一系列超高像素手机拍照感测器,以及搭载它们的机型逐一亮相。因此也使得智能手机的主摄CMOS尺寸,也就这样从2019年之前的1/2.8英寸是主流、1/2.6英寸是高端、1/1.7英寸是旗舰,瞬间「膨胀」到了现在1/2英寸算低端、1/1.7英寸是主流、1/1.33英寸才算得上是旗舰的水准了。

那么问题就来了,智能手机的相机CMOS还能更大吗?如果更大的话,又会带来怎样的代价呢?

很显然,智能手机的相机CMOS至少在未来的一段时间里还会继续「膨胀」。根据目前已知的消息显示,三星方面已经开发完成了1.5亿像素的更大尺寸CMOS,并且最快或将会在今年下半年就将由国内手机厂商首发。而除此之外,近日还有爆料信息称,三星还在研发解析度高达2.5亿像素,并且感测器尺寸直接超过1英寸的超巨型手机CMOS。

超过1英寸是什么概念呢?简单来说,迄今为止智能手机上尺寸最大的CMOS记录出现在一台并不太知名的「相机手机」上。它由松下出品,型号叫做CM1。而它的外观,是长成这个样子的。

发现了吗?没错,CM1的机身非常非常之厚,而且还有一个巨大的「镜头环」。它可以说是在实实在在地告诉了我们,1英寸甚至更大的相机CMOS,放到手机上会是怎样的结果……是吗?

其实还不只是这样,因为当你在松下CM1上启动相机时,它的「镜头」还会再往前伸出一小段来。也就是说,即便是如此厚的机身,也已经不能满足超大底CMOS的需求了。在手机上,它们注定会造成异常严重的镜头凸起问题。

Emmm……这可能都不只是「伸出一小段」了

为什么?因为对于任何一个相机设计来说,更大的底(CMOS面积)意味著当外界的光线射入时,必须要形成更大的投射面积才能完整覆盖CMOS区域。而这就意味著镜头的直径必须要更大。那么当镜头的直径变大时,要想维持相同的焦距,所有的镜片当然也只能等效地增厚、拉长,从而导致整个镜头等比例放大。体现在手机上,就是主摄的镜头会更加凸起,而且镜头直径也明显增大一圈。

索尼RX0就是大底小镜头的典型,而它也的确因此牺牲了光学防抖性能(相比其他小底运动相机)

不仅如此,整体变大变厚之后的镜头模组还会带来一些新的问题。比如说,它会需要更大出力的自动对焦马达,在拍照时产生更高的功耗(当然大尺寸CMOS本身也会有此问题),同时传统智能手机里所使用的被动式光学防抖机构,会因为镜组的变大变重而使得防抖效果下降,此时便意味著超大底的拍照手机将会更加依赖于演算法和裁切所实现的电子防抖(EIS)。

浅景深用得好是很梦幻,但用不好那也很头大(图示照片为尼康f0.95超大光圈镜头拍摄)

除此之外,由于CMOS尺寸变大,就意味著相机系统将会拥有更浅的景深。说得好听一点,就是会更容易拍摄出自然的「虚化」效果,但说得不好听,就是会出现整张照片上只有中心对焦的部分十分清晰,其余前景后景全部「虚成一片」的结果。当然,要解决它办法很简单,就是给手机配备更小的光圈,或者使用多档物理光圈设计(类似于现在三星S10上的结构)。但是前者在宣传上会不太好看,而后者则会导致镜头结构进一步复杂化,变得更厚、更凸起、更耗电……

这还没完,对于如此超高像素的拍摄设备来说,如何保证拍出的照片能够被迅速保存、无延迟回放,以及顺利的通过社交软体分享,样样都是技术难题。要知道,主流的聊天软体比如QQ,通常只允许直接发送不大于5MB的图片文件,但2.5亿像素的照片,如果不采用HEIF文件格式存储的话,几乎肯定会大于5MB,甚至可能单张就有上百MB。可问题是如果采用新的HEIC格式来存储,不光主流的聊天工具,甚至包括Photoshop 2020这样的专业图片编辑软体,都是不支持HEIC格式的(PS只在Mac上支持HEIC,在Windows上不支持),更不要说手机上常见的那些「修图工具」了。

从某种角度上来说,我们可以期盼当2.5亿像素的手机出现的时候,聊天工具已经放开了对更大图片直接发送的限制,主流的编辑软体也已经为新的智能手机做好了准备,而诸如液态镜头、曲面CMOS这样的黑科技也已经能够商用,让手机的镜组不至于那么「一枝独秀」。

但按照现在智能手机像素的「膨胀」速度来看,2.5亿像素可能最快明年就要到来了。换句话说,留给以上这些变化发生所需要的时间,却可能已经不多了。


其实,大底和高像素只是一部分。以前也有1寸大底的手机,松下的Lumix CM1,1寸,2000万,徕卡认证的等效28 2.8镜头,可能因为太贵,没能引起巨大反响。同时,好的镜头才能满足大底高像素的需求,相机模组变大也就顺理成章,手机也变厚变重变贵(想想索尼黑卡),这就不是所有用户都能接受的。换句话说,没有高素质的镜头,如何干卡片机呢?卡片机起码镜头还是比手机大的,大就有空间去设计,小则受很多限制。

也许三星会推出一款类似于Galaxy K zoom那种卡片机形式的手机,只有那种体积和造型才能容纳大底。以现有的手机体积和相机排布(超广+主摄+长焦,再来个凑数的景深),是比较难安排1寸大底的,更别说以小镜头干同尺寸底卡片机了。

CM1

Galaxy K zoom

手机影像这块,相比爆炸发展的相机硬体,系统软体才是比较缺的。如果手机有完全的M挡,有raw输出(Google pixel的Android 7.0应该是有这个介面了),把相机控制权和处理选择权交给用户,而不是完全靠著AI和手机自己演算法后期处理,那才算是改变游戏规则。


大底是好事,但是目前手机的摄影性能已经过于饱和了。1.5亿的一英寸大底还不如做一个9600万,四合一后2400万的cmos。这样还能方便拍6k。手机的堆像素已经触及边际效应了,还不如考虑下继续提升视频方面。


目前为止,尚未达到单反水平,仍需努力。

单反目前主流4800万像素,相当于四合一手机感测器的两亿像素,相当于九合一手机感测器的四亿像素。

目前主流手机感测器基本都是四合一,少数是九合一。在达到两亿到四亿像素之前,与单反还是有明显差距。

另外一个硬伤是:单反一旦搭载了一个感测器,就能够用于全焦段。而手机只能在主摄用大底,中焦长焦焦段根本没法用大底。

哪怕是一个卡片机,在长焦段也是能够用上完整大底的,手机则并不能做到。

不能说提升像素就错了,提升像素当然是对的,只不过,单纯追求广角端提升像素,会显得中焦长焦端的像素过低,配置不够均衡。如果手机能够全焦段全面提升像素数,那才是极好的。


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