像素居然不是越高越好?

手机的拍照发展迅猛,而谈起手机拍照,大家肯定最先想起的就是某某手机是多少多少万像素。

确实,手机摄像头从500万像素,800万像素,1200万像素发展到4000万像素乃至现在的一亿像素。像素数量作为一个不断增大数字,成为了人们最为熟知的衡量摄像头的参数。


此时我们发现了一个有趣的现象,安卓机的像素4000万,6400万甚至一亿。而苹果还在坚守1200万像素的主摄像头。我们不免好奇的问:

苹果为什么不用高像素的摄像头呢?像素真的越高越好吗?一亿像素拍出来的相片一定比1200万像素的清晰吗?

先上结论:并不是。

要得出这个结论,我们有必要先了解一下摄像机的成像原理。

摄像是光影的艺术。一张照片的诞生,首先是光线穿过镜头,被光线传感器记录光的信息,之后经过模数转换,图像处理等运算进行输出。在这个过程中,最重要部件的就是光线传感器(CMOS),而我们通常说的像素,就是CMOS上的像素数量。

那么像素越高,不就能记录更多信息,拍出来的照片更清晰吗?

不然,像素数量只是CMOS上的一个参数,而决定成像的还有一个很重要的参数就是,单个像素大小(单位像素尺寸)。这个参数其实也非常好理解,同样面积的CMOS,想容纳更多的像素,那单个像素就应该变小。而每个像素变小,每个像素接受的光线也变少了,这样成像的效果也会大打折扣。

(大像素和小像素接收光线对比)

这也就是为什么高像素的手机在夜间成像的效果比较差,那就是因为每个像素都曝光不足导致的。相比之下大像素的手机在光线较差的环境下,每个像素能得到更好的曝光,也就会有更好的成像效果。

当然各大厂商也都知道高像素的这一缺点,因此高像素的手机一般都有像素多合一的方案。如小米的1亿800万像素CMOS可以通过像素九合一实现1200万像素的切换。这其实就是将高像素暂时变成了大像素来完成拍摄,但是效果终究不如原生的大像素CMOS

那么我们如何判断一个手机的像素大小呢?

很简单,看CMOS的面积(传感器尺寸)。

(华为官网对P40Pro+的主摄像头介绍)

图里的1/1.28指的就是CMOS的尺寸,其计算的是CMOS对角线的长度,这个分式指的是与一英寸长度进行比较。可见,分号“/”后面的数字越大,CMOS的面积越小。


我们通过1/2.28和5000万像素简单的计算一下,P40Pro+的主摄像头单位像素尺寸是1.22μm,而小米一亿像素是1/1.33CMOS,单位像素尺寸是0.8μm。由此能看出各大厂商在大像素和高像素之间各有抉择和取舍。


当然,像素数量像素尺寸也只是CMOS里的两个主要参数罢了。而且其决定的主要是成像的解析力(清晰程度),画面质量还有很多很多的指标。这些指标还与很多其他的参数,如像素排列方式,CMOS工艺,光圈,防抖,镜头工艺,处理器的算力,软件算法等等有关。


如我们一开始所问的那个问题,苹果的1200万像素的摄像头,有光学防抖,有顶级的成像算法,有高品质的镜头。这样的配置所能实现的拍摄效果,不是那些多少多少千万像素的,却其他参数不足的安卓低端机能比拟的。

总的来说,高像素确实在光线较好的场景,能给我们带来更高解析力的照片,但其并不是衡量手机拍照能力好坏的标准,只是一个可供参考的参数。如果盲目的追求更高的像素,我们恐怕已落入商家的营销陷阱。


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