-
“高像素即正義”熱潮下,手機(jī)拍照能超過單反?
最后更新: 2019-12-05 09:18:39不過,將像素做小或者將CMOS圖像傳感器做大,也是近十多年來的總體技術(shù)趨勢。研究機(jī)構(gòu)TechInsights統(tǒng)計(jì)了近20年手機(jī)圖像傳感器、像素尺寸趨勢。很容易發(fā)現(xiàn),像素正變得越來越小。但無論是索尼的4800萬像素,還是三星的6400萬/1億像素傳感器,其像素尺寸都在0.8μm這個(gè)節(jié)點(diǎn)上。
可以說,基于0.8μm尺寸的1億像素CMOS圖像傳感器,在博取眼球同時(shí),也是對(duì)下一代技術(shù)的一個(gè)擴(kuò)張。為了容納這么多的像素,CIS的總尺寸在逐漸變大。索尼IMX586 4800萬像素CIS尺寸為1/2英寸,三星GW1 6400萬像素CIS尺寸為1/1.72英寸,而三星的1億像素CIS尺寸是1/1.33英寸。
圖/電子工程專輯
由此,小米CC9 Pro的1億像素意義盡管不小,但它 1/1.33 的大底CMOS才是這款手機(jī)比其它手機(jī)厲害的地方。1/1.33英寸和單反/微單還存在量級(jí)差距,但在手機(jī)領(lǐng)域,可以認(rèn)為幾乎是絕無僅有的,而且正靠攏1英寸小DC。當(dāng)然,將CIS做大也意味著光學(xué)結(jié)構(gòu)成本、技術(shù)難度大幅增加。
鏡頭、快門、處理器等硬件天然重要
按照相機(jī)成像的邏輯順序,依次是鏡頭——測光/快門——傳感器——處理器(ISP)——操控。雖然大小懸殊,但無論是單反上的巨型鏡頭還是手機(jī)上的鏡頭組,其“基本結(jié)構(gòu)”都一樣:靠著多片透鏡的前后組合,實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡頭外光線的捕捉,并且經(jīng)過多次折射,確保其垂直射入到快門/傳感器表面。
另一個(gè)鏡頭的重要光學(xué)參數(shù)就是光圈,也叫做光圈系數(shù)。光圈系數(shù)= 鏡頭焦距/光圈孔徑。光圈系數(shù)越小,進(jìn)光量就越大,而光圈系數(shù)每一級(jí)之間,實(shí)際的進(jìn)光量就有一倍的差異。另外,為了保證一張圖片曝光完美,光圈越大,快門就可以更快;反之,光圈越小,快門也就越慢,從而保障照片的進(jìn)光量充足。
可以看出,在攝像中,手機(jī)和相機(jī)鏡頭、光圈等方面通常有著幾個(gè)數(shù)量等級(jí)的天然硬件構(gòu)造差距。而且,這些核心器件的差距在空間狹小的手機(jī)局限中幾乎無法彌補(bǔ)。另外,如果說鏡頭的光圈、焦距參數(shù)不直接影響成像畫質(zhì)。那么,鏡頭部分的什么因素才會(huì)直接影響到畫質(zhì)?這便是鏡頭的結(jié)構(gòu)(模組),或者說用料。
據(jù)了解,幾乎所有的高級(jí)卡片機(jī),或者單反、微單鏡頭,都具有復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)、超多片的玻璃光學(xué)鏡片、價(jià)格不菲的特殊材質(zhì)鏡片以及成本高昂的鍍膜。這些重磅材料的使用,保證了光線在鏡頭內(nèi)部反復(fù)折射時(shí),最大程度地減小損失。
然而,沒有高級(jí)鏡片材質(zhì)、沒有精密的多片非球面鏡片、沒有優(yōu)質(zhì)的光學(xué)鍍膜,甚至就連一向被認(rèn)為“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”的iPhone也可以被曝出鏡頭外層的藍(lán)寶石玻璃含有雜質(zhì)而導(dǎo)致強(qiáng)度下降??梢缘弥?,其他廠商也多數(shù)在手機(jī)鏡頭不算用心。一款手機(jī)的鏡頭模組成本通常在區(qū)區(qū)幾十元。
不過,手機(jī)用戶們也不必過分悲觀。在如今的智能機(jī)陣營中,也有華為和萊卡合作改善手機(jī)鏡頭模組、Moto聯(lián)合哈蘇研發(fā)相機(jī)模塊、華碩直接和華碩與日本著名的鏡片品牌---HOYA光學(xué)合作等等,他們已將10枚包含非球面、低色散等元件的精密HOYA鏡片裝備于手機(jī),實(shí)現(xiàn)10倍光學(xué)變焦和50倍總變焦等。
在單反相機(jī)上,當(dāng)物理快門鈕被按下開啟時(shí),光線才能從鏡頭真正射入到感光元件上。而快門關(guān)閉感光也就因此終止。但對(duì)于整個(gè)手機(jī)照相組件來說,因?yàn)椴淮嬖谀軌蛘趽豕饴返奈锢砜扉T,拍攝過程傳感器其實(shí)是一直在工作——把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。而電子快門的本質(zhì),是傳感器的一次“自我截圖”,這和物理快門產(chǎn)生的作用也有著差異。
另外,為什么手機(jī)ISP(圖形信號(hào)處理)和相機(jī)圖像主控的性能上也存在差距?一方面是因?yàn)槭謾C(jī)主控寸土寸金,ISP在其中只是“相對(duì)不太重要”的組件,手機(jī)廠商為了功耗和成本因素做出妥協(xié);而相機(jī)的主要功用就是拍照,整個(gè)主控絕大多數(shù)的面積和能耗都可以使用在ISP部分,自然性能更強(qiáng),更為實(shí)際真實(shí)。
但手機(jī)有一個(gè)相對(duì)相機(jī)很大的優(yōu)勢——制程工藝。主流手機(jī)主控的制程目前已經(jīng)進(jìn)化到了7nm,已經(jīng)超越了現(xiàn)有的PC處理器標(biāo)準(zhǔn)。反觀相機(jī)主控呢?以好幾個(gè)大牌相機(jī)廠都青睞的富士通Milbeaut芯片為例:最新的一代剛剛升級(jí)了低電壓制程,但僅僅是45nm,差不多就是2010年前后PC處理器的水平。
-
本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。
- 責(zé)任編輯: 陳辰 
-
第一次用衛(wèi)星跟拍南極科考,原來這么酷!
2019-12-04 16:18 科技前沿 -
最新PISA結(jié)果出爐!中國包攬三項(xiàng)第一
2019-12-04 08:13 -
ARM將迎來強(qiáng)勁對(duì)手?RISC-V芯片復(fù)合增長率達(dá)146%
2019-12-03 20:15 -
5G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)面臨重重挑戰(zhàn)
2019-12-02 09:37 -
三星要為Intel代工14nm處理器?官方否認(rèn):假的
2019-12-01 22:42 -
華為侯金龍:華為計(jì)算戰(zhàn)略目的是讓世界有第二種選擇
2019-11-30 18:47 大公司 -
5G毫米波劃定意味著什么?
2019-11-30 09:37 -
打破壟斷,長江存儲(chǔ)提出新專利
2019-11-30 08:42 -
“實(shí)體清單”后,華為開始低調(diào)研發(fā)IGBT:正在挖人
2019-11-29 13:16 華為 -
國家科技獎(jiǎng)勵(lì)制度改革:國家自然科學(xué)獎(jiǎng)取消SCI他引次數(shù)
2019-11-29 13:10 -
亞馬遜將發(fā)布二代自研芯片 繼續(xù)挑戰(zhàn)英特爾
2019-11-29 08:57 大公司 -
電視行業(yè)新變局:中國廠商的崛起與待解問題
2019-11-29 08:20 商業(yè) -
辭任濟(jì)南常務(wù)副市長的徐群已任深圳第三代半導(dǎo)體研究院副院長
2019-11-28 19:41 -
全球WDM設(shè)備出貨量Q3增長超30% 華為Ciena份額增長最多
2019-11-28 19:18 商業(yè) -
中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最大恒星級(jí)黑洞
2019-11-28 11:20 天文 -
外媒:蘋果要想繼續(xù)發(fā)展 必須要向華為學(xué)習(xí)了
2019-11-28 10:50 華為 -
“中國環(huán)流器一號(hào)”舊址入選全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位
2019-11-27 13:20 核電 -
李楠自曝魅族與阿里合作往事:因種種原因,我們成了豬隊(duì)友
2019-11-27 09:20 大公司 -
中科院:33個(gè)研究前沿世界第一,與美差距縮小
2019-11-27 08:00 科技前沿 -
中國無人駕駛聯(lián)合耕播作業(yè)機(jī)來了!今年用于小麥生產(chǎn)
2019-11-26 07:45 聚焦三農(nóng)
相關(guān)推薦 -
“某些國家話說得很滿卻沒行動(dòng),中國正相反” 評(píng)論 0“美國在糧食安全上的砝碼少了,中國安心了” 評(píng)論 62“中國越抓緊,西方越焦慮” 評(píng)論 86比美國更快?“這將成為中國的‘斯普特尼克時(shí)刻’” 評(píng)論 271三季報(bào)全公布,10省份增速超上半年 評(píng)論 102最新聞 Hot
-
“某些國家話說得很滿卻沒行動(dòng),中國正相反”
-
“我們幾乎轟炸了整個(gè)中東,卻一無所獲”
-
布林肯:美國的系統(tǒng)已經(jīng)崩潰
-
白宮把他這段發(fā)言記錄改了,共和黨人:涉嫌違法
-
“美國在糧食安全上的砝碼少了,中國安心了”
-
他無視北約:我們愛見誰就見誰
-
比美國更快?“這將成為中國的‘斯普特尼克時(shí)刻’”
-
哈里斯:特朗普一句話冒犯了女性,冒犯了所有人
-
詹姆斯:支持哈里斯
-
秘密赴美訓(xùn)練卻被美軍曝光,臺(tái)當(dāng)局“頗感頭痛”
-
“中國越抓緊,西方越焦慮”
-
“中國工業(yè)制造規(guī)模是美國三倍!不拉上盟友,怎么競爭?”
-
面對(duì)恐怖主義,美媒卻如此挑撥中國和“巴鐵”
-
德國外長訪華遭冷落?真相是…
-
美媒發(fā)現(xiàn)中國雙航母“亮點(diǎn)”:殲15B和殲15D已服役
-
以色列拿到情報(bào):伊朗要?jiǎng)邮至?,或在美國大選前
-