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手機像素真的越高越好嗎?你想多了!

一提到手機像素,很多人都會覺得肯定是越高越好,包括以前的我也一樣.我還記得在我剛上大學的時候,我一個室友要買手機,但是他對於手機不是太了解,不知道買那種好,於是經過我們寢室一起討論後.最後決定買一個性能好的.可是事實卻出乎了我們的意料,他聽了他女朋友的意見,買了一個高像素的.買來用了之後,確實拍照很清晰,導致我也覺得手機像素是越高越好,知道好來我才認識到,手機拍照不只由像素決定,還由很多因素共同決定,那麼現在CC就來給大家普及一下.

手機拍照的原理:拍攝景物通過鏡頭,將生成的光學圖像投射到感測器上,然後光學圖像被轉換成電信號,電信號再經過模數轉換變為數字信號,數字信號經過DSP加工處理,再被送到手機處理器中進行處理,最終轉換成手機屏幕上能夠看到的圖像。

那麼我們要知道與手機拍照最為密切的因素就是鏡組,光圈,感測器,和IPS晶元

首先就是我們的手機鏡組,手機鏡組就像單反相機的鏡頭部分,好的鏡組能更好地還原色彩,減少圖像的畸變等.而在手機領域,我們經常看到產品介紹寫著

6P鏡組,1G5P鏡組這些玩意

這當中「P、G」指的是鏡組部分由6*塑料、1*玻璃+5*塑料構成

由於手機攝像頭模組體積太小

所以塞進更多鏡片會導致結構相當複雜

因此不能胡塞亂塞

需要我們注意的是鏡片數量和成像沒有必然關係。

其次就是感測器,感測器又分為兩個因素:感測器結構和感測器面積

科普點小知識1:

CCD感測器和CS感測器

CCD的優勢在於成像質量好,但是由於製造工藝複雜,成本居高不下,特別是大型CCD,價格非常高昂.在相同解析度下,CMOS價格比CCD便宜,但是CMOS器件產生的圖像質量相比CCD來說要低一些.
相對於CCD感測器,CMOS影像感測器的優點之一是電源消耗量比CCD低,CCD為提供優異的影像品質,付出代價即是較高的電源消耗量,為使電荷傳輸順暢,雜訊降低,需由高壓差改善傳輸效果.

CCD和CMOS。CCD感測器雖然成像質量好,但是成本較高,並不適用於手機,而CMOS感測器憑藉著較低的功耗和價格以及優異的影像品質,在手機領域應用最為廣泛。


我們先說感測器的結構

學過PS的小夥伴應該都知道三原色,手機上感測器的結構也是類似這樣的.

手機/數碼相機感測器就是紅,綠,藍三種感光像素點的交錯排列

在手機當中,常見的有RGB(紅綠藍),RGBW(紅綠藍白)兩種

後者因為把一個G像素更換為一個W像素

所以在弱光環境下,像夜間,光照不足的室內

進光亮會比傳統的RGB更多

因此「理論」上在弱光環境下畫質也會比RGB排列的好

與之密不可分的還有感測器的面積

感測器感光面積的大小,就決定了進光亮的多少

感測器感光面積越大,在快門打開時間相同的情況下進光亮就會越多

而進光亮越多,畫面的細節就能越豐富,色彩表現就更加好

而感測器面積大多採用1/2.3英寸這樣的數字來表示

例子:1/1>1/2.3>1/2.8>1/3.06

在感測器面積上,手機遠小於單反相機,所以以後買手機別再聽信廣告說手機堪比單反了,畢竟手機鏡頭才那麼小.

接著我們來說一下光圈,

光圈由鏡頭中幾片極薄的金屬片組成,可以通過改變光圈孔的大小控制進入鏡頭到達感測器的光線量.光圈的值通常用f/2.2、f/2.4來表示,數字越小,光圈就越大,兩者成反比例關係.

它的工作原理是,光圈開得越大,通過鏡頭到達感測器的光線就越多,成像畫面就越明亮,反之畫面就越暗.因此,在夜拍或暗光環境下,大光圈的成像優勢就更明顯.(CC覺得光圈還是越大越好)
最好要說的就是ISP軟體演算法(相當於大腦)
拍照過程:按動快門後,光線從鏡頭進入,到達感測器,感測器負責採集、記錄光線,並把它轉換成電流信號,然後交由ISP圖形信號處理器(以下簡稱ISP晶元)進行處理,最後由手機處理器處理儲存。
ISP全稱叫「Image Signal Processor」

主要負責控制曝光量,處理白平衡,糾正鏡片畸變,還原色彩,噪點控制,對角模式選擇等一系列後期處理.
科普小知識2:

獨立ISP晶元與集成ISP晶元

獨立優於集成,但獨立成本更高(蘋果除外)

獨立ISP晶元是獨立於處理器而存在的,雖然成本較高,但優勢也是比較明顯的.除了運算能力,成像質量更優秀外,一般的獨立ISP晶元都是手機商向ISP提供商定製的,所以與相機其他組件的契合度更佳,成像也有屬於自己的風格,特色.

採用處理器配套的集成iSP晶元優勢是降低了手機的研發和生產成本,但缺點是:
1,優秀的處理器廠商並不一定擅長開發ISP晶元,其成像質量不如獨立ISP晶元;
2,無法保證與所選用的感測器契合,兩者如果配合不好,對成像質量是有負作用的,這就限制了手機對感測器的選擇;
3,當前相同價段的手機大多採用相同的處理器,相同的處理器就意味著相同的ISP方案,這就導致嚴重的同質化現象.
ISP晶元對感測器輸入的電流信號進行處理後,首先會生成未經加工的原始圖像,而軟體演算法就好比對原始圖像在內部進行了一番「PS」,優化圖像的色彩、色調、對比度、噪點等,最後生成我們所看到的jpg格式圖片。
所以CC建議各位小夥伴在購買手機的時候不要再被像素這個數值所蒙蔽了!

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