手機相機系統(tǒng)由鏡頭、傳感器、光圈和ISP(圖像信號處理器,一般集成在SoC中)等部件構(gòu)成,結(jié)合軟件算法,這幾點的優(yōu)劣基本決定一部手機的拍照性能。在硬件方面,由于體積和成本限制,手機的鏡頭和光圈并玩不出什么花樣,所以傳感器的重要性就更加突出。
目前,出于成本、產(chǎn)品定位和外形設計(攝像頭突起)的考慮,手機廠商會在不同機型上使用不同的圖像傳感器。平時,主流圖像傳感器的參數(shù),參數(shù)對成像的影響,這些都是用戶的興趣關(guān)注點。簡單來說,有效像素、傳感器尺寸和(等效)單位像素尺寸是手機相機傳感器的核心參數(shù)。
傳感器大小決定了有多少光被捕捉,資料圖
傳感器尺寸
如果忽略軟件算法和其它因素,傳感器尺寸越大越好。因為傳感器大小決定了有多少光被捕捉。拍照時,傳感器上每一個像素都紀錄“光信息”,傳感器尺寸大意味著更豐富的信息。這也就意味著“大底”傳感器能帶來更高的動態(tài)范圍、更廣的ISO范圍和更少的噪點。直接表現(xiàn)就是明暗條件復雜場景下更好的曝光和細節(jié)還原,以及暗光環(huán)境下更好的曝光和噪點控制。能在暗光和明暗條件復雜場景下表現(xiàn)優(yōu)秀的話,手機在其它場景下的表現(xiàn)也不會差。
此外,在其它參數(shù)和拍攝條件(距離)一致的情況下,傳感器尺寸越大,越能實現(xiàn)物理背景虛化。不管算法摳出的虛化照片有多好,都不如物理虛化來的自然。大多數(shù)手機傳感器尺寸都不大,所以只能在很近的距離拍出物理背景虛化照片。
然后,在其它參數(shù)(鏡頭焦距)和拍攝條件(距離)一致的情況下,傳感器尺寸越大,成像的視角就越大。對于小尺寸傳感器設備來說,需要視角更廣(焦距更短)的鏡頭,才能實現(xiàn)合適的視角。
大尺寸傳感器的缺點是占用空間大。因為不僅傳感器本身大,大尺寸傳感器也需要大尺寸鏡頭來覆蓋。鏡頭和傳感器都大的話,手機的厚度和攝像頭突起的體積就會不可避免地變高,也會占用手機其它部件的空間。選用什么尺寸的傳感器一直是手機廠商需要權(quán)衡的。
相機圖像傳感器,資料圖
單位像素尺寸影響什么?
單位像素尺大小決定了傳感器的感光能力,越大意味著更好的暗光拍攝能力,最直觀的表現(xiàn)是噪點水平。
單位像素尺寸=傳感器寬度/照片分辨率寬度
從這一公式可看出,有效像素、傳感器尺寸和單位像素尺寸是互相影響的。如果一個傳感器的單位像素尺寸大,那一般情況下它的傳感器尺寸就不會小。但有些傳感器像素太高,這時傳感器體積再大也避免不了單位像素尺寸的渺小。這時就會用到素四合一,用四個小像素合成一個大像素,把像素數(shù)量降到原來的四分之一,盡量用夠大的等效單位像素尺寸來彌補小像素感光能力不足的劣勢。
有效像素影響什么?
有效像素越大,解析度越高,照片細節(jié)更清晰。但由于大像素會造成單位像素尺寸低下,所以在非光線充足的場景下,高像素拍出的照片噪點會相對明顯。目前解決高像素傳感器暗光噪點的方法是像素四合一。
索尼等其它手機統(tǒng)治了智能手機的圖像傳感器市場,其中索尼市場份額最大,幾乎所有主流手機都搭載了索尼的傳感器。下圖就是2015年之后(不包括2015年)發(fā)布的主流手機搭載過的相機傳感器主要參數(shù)。
資料圖
傳感器只是影響拍照性能的因素之一
雖然上述說了很多圖像傳感器規(guī)格對成像的影響,決定手機成像效果的因素還有很多。比如ISP、防抖、光圈、鏡頭和軟件算法等,其中軟件算法影響很大。假設一部手機的傳感器頂級,但軟件算法很差,那么這部手機就不能充分挖掘傳感器性能,最終成像效果只能算是不錯。反過來,在頂級拍照算法的加持下,傳感器性能稍微不錯的手機能也拍出頂級的照片。所以,傳感器只能決定手機拍照性能的上、下限,最終拍照能力具體落在什么高度還要看算法。
注:文章屬于轉(zhuǎn)載類文章,如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。