詳細(xì)分析:攝像頭像素為何不是越高越好

以下為文章主要內(nèi)容:為了提升拍照質(zhì)量，各大手機(jī)廠商都在拼攝像頭像素，從 500 萬到 800 萬，現(xiàn)在到 1300萬。1300 萬幾乎成為了今年智能手機(jī)攝像頭像素的標(biāo)準(zhǔn)，比如 Galaxy S4、LG Optimus G Pro 以及 Xperia Z。攝像頭像素是否越高越好?當(dāng)然，500 萬像素比 200 萬、300 萬像素好，但 1300 萬像素不一定比 800 萬像素好。HTC 支持“像素并非越高越好”這一觀點(diǎn)。這家公司之前推出過 1600 萬像素?cái)z像頭智能手機(jī) HTC Titan II。但是今年該公司的旗艦智能手機(jī) HTC One 的攝像頭像素僅為 400 萬，HTC 解釋道，單純拼像素的年代已經(jīng)結(jié)束，于是 HTC 采用 ultrapixels(超像素)技術(shù)提升拍照質(zhì)量，它的像素尺寸比傳統(tǒng)像素尺寸大，可吸收更多光線。一個(gè)高質(zhì)量 500 萬像素?cái)z像頭的拍攝能力極有可能勝過一個(gè)劣質(zhì) 1200 萬像素?cái)z像頭。攝像頭的拍攝效果優(yōu)劣不是由像素的多寡來決定，而是由整個(gè)攝像頭模塊質(zhì)量優(yōu)劣決定。整個(gè)攝像頭模塊里包含多個(gè)部件，比如攝像頭的尺寸和制作 材料、光傳感器、圖像處理硬件以及軟件等。傳感器大部分專業(yè)攝影師會(huì)告訴你，光學(xué)系統(tǒng)中，最重要最關(guān)鍵的組成部分是傳感器，因?yàn)樗闹饕毮苁遣蹲焦饩€。沒有光就沒有照片。光進(jìn)入攝像頭，然后到達(dá)傳感器，傳感器接收信息后將它轉(zhuǎn)譯成電子信號(hào)。隨后圖像傳感器創(chuàng)造圖像，并對(duì)圖像的缺陷比如噪點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)。另外，圖像傳感器的尺寸也極度重要。一般說來，越大的傳感器，像素就越大，而像素越大就能吸收更多光線，更多光線意味著更好的照片。一位攝像頭方面的專家將像素與傳感器之間的關(guān)系描述為“水與桶”或者“水與井”的關(guān)系。大概意思是，水桶越大能裝的水越多。SLR 數(shù)碼照相機(jī) 800 萬像素?cái)z像頭拍攝效果比同等像素智能手機(jī)拍攝效果好的原因就在于， SLR 數(shù)碼相機(jī)攝像頭擁有更大的傳感器，可吸收更多光線。更多光線就意味著更少的噪點(diǎn)以及更好的動(dòng)態(tài)范圍。或許你已經(jīng)開始意識(shí)到在傳感器上放越來越多的像素也許不是提高分辨率的最好方式。但這并不能夠阻止手機(jī)行業(yè)繼續(xù)這么干。當(dāng)手機(jī)像素集體從 100 萬跳至 200 萬像素時(shí)，一位 Gartner 的分析師 Jon Erensen 說，他們將要縮小像素尺寸，在圖像傳感器保持不變的情況下放入更多像素。像素尺寸變小，導(dǎo)致光線更難進(jìn)入傳感器中的感光部分，最終導(dǎo)致圖片分辨率提升不大，噪點(diǎn)反而更多了。像素?cái)?shù)量和傳感器物理尺寸之間的關(guān)系正是部分 800 萬像素智能手機(jī)攝像頭拍照效果超過1200、1300 萬甚至 1600 萬像素的原因。智能手機(jī)追求纖薄也對(duì)傳感器尺寸進(jìn)行了限制。既然無法通過增加尺寸提高相片質(zhì)量，那便只能采用增加像素的方式。HTC 投資組合戰(zhàn)略的副總裁 Bjorn Kilburn 曾經(jīng)對(duì)外公開 Titan II 1600 萬像素?cái)z像頭的像素尺寸為 1.12 微米，而 HTC One X 800 萬像素?cái)z像頭的像素尺寸達(dá)到了 1.4 微米。這兩部手機(jī)拍攝效果相當(dāng)。不幸的是，大部分智能手機(jī)制造商不愿意對(duì)外公開攝像頭部件和傳感器尺寸細(xì)節(jié)。諾基亞 4100 萬像素 PureView 技術(shù)PureView 技術(shù)的核心部分就是將 4100 萬像素的圖像“濃縮”到 500 萬像素的圖像，這就是“超采樣”過程，在實(shí)際過程中，每 8 個(gè)像素點(diǎn)會(huì)被整合成一個(gè)“超級(jí)像素點(diǎn)”。這也就意味著，同樣條件下，同樣強(qiáng)度的光線在進(jìn)入鏡頭后會(huì)照射到比一般 500 萬像素傳感器所擁有的大得多的像素點(diǎn)上。諾基亞研究 Pureview 技術(shù)前后花費(fèi)了大約 5 年的時(shí)間，808 PureView 除了采用更大的1/1.2 英寸(介于普通DC的 1/2.3 英寸與 4/3 之間)圖像傳感器之外，還在傳感器上面做了許多自定義算法，對(duì)圖片進(jìn)行調(diào)整，消除噪點(diǎn)。圖像處理影響圖片品質(zhì)的因素除了鏡頭和傳感器的尺寸、品質(zhì)之外，圖像處理技術(shù)也非常重要。現(xiàn)代大部分高端智能手機(jī) CPU 都將圖形處理器集成至芯片當(dāng)中，這樣一來可快速渲染圖像，比如相片、視頻以及游戲等。HTC 和三星一直在努力研發(fā)連續(xù)拍攝模式，憑借獨(dú)立的硬件加速處理器，手機(jī)可平均十分之一秒甚至更少時(shí)間拍攝一張相片。不過，連續(xù)拍攝的不足之處是，用戶沒有時(shí)間調(diào)節(jié)焦距，有時(shí)會(huì)致使相片模糊。另外，圖像處理器可實(shí)現(xiàn)零快門延遲，當(dāng)你按下拍攝按鍵的時(shí)候，攝像頭即可捕捉圖像。其他因素現(xiàn)在許多智能手機(jī)采用背光傳感器，這種傳感器擁有較好的低光拍攝能力，因?yàn)樗黾恿斯饷粜?。在低光拍攝領(lǐng)域，Lumia 920 當(dāng)仁不讓是最佳的低光拍攝手機(jī)，iPhone 5 也不錯(cuò)。另外新發(fā)布的 HTC One 也在賣力宣傳該手機(jī)的低光拍攝表現(xiàn)力。確實(shí)，HTC One 的低光拍攝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)在三星 Galaxy S4 之上。到此為止，我們知道，攝像頭的傳感器尺寸、像素大小、圖像處理器對(duì)圖片質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用，除此之外，還有其他可影響因素，比如高質(zhì)量元件。以上所有元素的總成本并不低廉。攝像頭模塊的成本只是智能手機(jī)成本的一小部分。Gartner 分析師 Jon Erensen 說，高端攝像頭模塊的價(jià)格是基本模塊的兩倍，成本約達(dá) 15 美元。實(shí)用性才是王道手機(jī)拍照功能的方便性、整體的用戶體驗(yàn)非常重要。打開相機(jī)應(yīng)用的簡易、拍攝的速度、相片的特殊效果以及拍攝模式等因素加起來決定著這是否是用戶想要的攝像頭。現(xiàn)在越來越多的手機(jī)制造商，比如 HTC、LG 和三星為拍照加入了許多額外的花式。比如笑臉檢測(cè)、從多張相片中選擇最好的一張。另外還有前后攝像頭同時(shí)拍攝照片或錄制視頻。這些功能很有趣，但對(duì)大多數(shù)手機(jī)用戶來說，如何快速方便地分享圖片比像素?cái)?shù)量更加重要。這點(diǎn)看看 Twiiter 和 Instagram 即可知道。Gartner 分析師 Jon Erensen 對(duì)這一點(diǎn)表示同意，他說，當(dāng)用戶從智能手機(jī)上傳相片至線上相冊(cè)，或者將相片發(fā)送至親朋好友郵箱時(shí)，所要求的格式都在 800 萬像素甚至 500 萬像素以下?？偟膩碚f，當(dāng)我們對(duì)比智能手機(jī)攝像頭規(guī)格的時(shí)候，看像素?cái)?shù)量還不夠，更要看所有的硬件和軟件，以及實(shí)用性。