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[導(dǎo)讀]每一款產(chǎn)品的數(shù)字型號(hào)讓普通消費(fèi)者無從知曉其具體的含義,像IMX214、IMX298、IMX378等等型號(hào)究竟有何差距呢?本篇文章就來解析一下索尼各個(gè)傳感器的差別。

目前索尼在手機(jī)攝像頭傳感器的市場(chǎng)上幾乎處于統(tǒng)治地位,基本大部分的旗艦手機(jī)都采用索尼的相機(jī)傳感器,但由于目前包括索尼、OminiVision、三星這些傳感器廠商的命名比較混亂。

每一款產(chǎn)品的數(shù)字型號(hào)讓普通消費(fèi)者無從知曉其具體的含義,像IMX214、IMX298、IMX378等等型號(hào)究竟有何差距呢?本篇文章就來解析一下索尼各個(gè)傳感器的差別。

什么是像素

介紹傳感器之前,首先要了解一下什么是像素。相當(dāng)大的一部分用戶群體認(rèn)為,像素是組成屏幕的一個(gè)個(gè)小點(diǎn)點(diǎn),像素越高拍照效果越清晰,成像也就越好。這種理解是錯(cuò)誤的,像素僅僅只是分辨率的尺寸單位,而不是畫質(zhì),例如某手機(jī)商家大力宣傳像素提高到1400萬,意思也僅僅是“用我家手機(jī)拍出來的照片可以洗兩三米那么長(zhǎng)”罷了。

感光元件的重要性

那到底畫質(zhì)和什么有關(guān)呢?幾個(gè)重要的因素:鏡頭的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光圈類型、內(nèi)部軟件圖像算法、更重要的也就是本篇要講的:感光元件的大小。

感光元件從字面上看,和光有關(guān)系,畫質(zhì)的好壞取決于感光元件捕捉到的光子多少來決定,感光元件越大,可捕捉的光子越多,感光性能越好,能夠帶來更細(xì)膩的畫質(zhì),分辨率自然就越高。而為什么說和像素的多少和畫質(zhì)無關(guān)呢?

這里可以把感光元件理解為承載像素的一個(gè)載體,有一支能寫一萬個(gè)字的筆,拿它寫在一張小名片上,很擠,寫在一張A4紙上,很寬敞。載體越大,性能也越好。

同樣,在兩張A4紙上寫字,字寫的特別大,寫不了多少就寫滿了,反之字寫的很小,會(huì)寫的特別多,字與字之間相對(duì)也十分擁擠。像素也一樣,在感光元件面積一定的情況下,像素越高,pixel size(單個(gè)像素尺寸)就越小,理論上圖像的噪聲越大,動(dòng)態(tài)范圍幅度更小,并且可能受到彌散圓的影響,即像素之間的互相影響。

理論上Pixel Size(單個(gè)像素尺寸)越大成像越好

反之,pixel size越大,圖像的噪聲和動(dòng)態(tài)范圍也就可以控制的更好,而且受彌散圓的影響也更小。蘋果此前一直采用800W的低像素,很大的原因就是為了保持大pixel size。

再舉個(gè)例子:一共有一百個(gè)人,住在一個(gè)50平的小草屋里,很擠,住在一個(gè)8000平的大城堡里,很寬裕,兩個(gè)房子都可以住得下100個(gè)人,如果你要從字面上“能住一百個(gè)人的房子”是判斷不出這個(gè)房子的大小的。

這也是為什么蘋果的800W像素比其他1200W像素的手機(jī)拍照效果要好,500W像素的單反照樣秒殺1600W的手機(jī)相機(jī),很大的原因就是因?yàn)樗姆孔?感光元件)大,并且它住的人(pixel size)也夠大夠胖,把房子撐起來了。

像素的幾種排列方

感光元件是相機(jī)的核心,也是關(guān)鍵的技術(shù),目前主要有兩種感光元件:一是CDD(電荷耦合)元件;另一種是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物導(dǎo)體)器件。雖CCD成像更為優(yōu)異,但只有少數(shù)幾個(gè)廠商例如索尼。松下等掌握這種技術(shù),而且其制造工藝復(fù)雜,價(jià)格成本昂貴,而CMOS的制造成本和功耗要低于CCD不少,所以如今的大多數(shù)攝像頭生產(chǎn)廠商采用的是CMOS感光元件,并且它被看作是未來的成像器件,手機(jī)上的傳感器也全部屬于CMOS感光元件。

得知了影響畫質(zhì)的因素,再來比較索尼IMX傳感器孰強(qiáng)孰弱一目了然,雖然結(jié)構(gòu)上的升級(jí)可以在對(duì)焦速度、噪點(diǎn)控制、以及色彩表現(xiàn)上略有升級(jí),但是其關(guān)鍵因素還是要比較CMOS尺寸的大小。

SONY CMOS規(guī)格天梯圖

從天梯圖來看,小米5S及Google Pixel配備的索尼IMX375傳感器在CMOS尺寸上具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),單位像素面積也大,盡管只有1200萬像素,成像效果理論上依舊要優(yōu)于下面型號(hào)的手機(jī)。

IMX378和其他型號(hào)面積大小對(duì)比

但小米5S并非目前CMOS尺寸最大的智能手機(jī),例如2012年MWC上諾基亞發(fā)布的一款具有4100萬像素卡爾蔡司攝像頭的手機(jī)808 PureView,該機(jī)CMOS傳感器達(dá)到1/1.2英寸,可以說是震撼全球,2014年9月,松下在德國(guó)Photokina 2014展會(huì)上發(fā)布了當(dāng)時(shí)最強(qiáng)的手機(jī)攝影王者——Lumix CM1,其傳感器尺寸更是達(dá)到了前所未有的1英寸的“變態(tài)”級(jí)別,這么大CMOS尺寸也導(dǎo)致松下Lumix CM1的鏡頭異乎尋常的大。

松下Lumix CM1

看完本篇文章相信你對(duì)CMOS和像素之間的關(guān)系有了更進(jìn)一步的了解,當(dāng)然手機(jī)成像也離不開光圈大小、鏡片質(zhì)量以及軟件處理等因素。當(dāng)你在觀看某智能手機(jī)新品發(fā)布會(huì),又聽到主持人高喊:這次的新品像素又提升到XX千萬時(shí),可以理直氣壯的說“幾千萬又怎樣,誰知道你的‘房子’有多大呢?”

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