從6400萬到1億：智能手機 “像素大戰(zhàn)”究竟是噱頭還是創(chuàng)新？

從最近各家的舉動來看：手機的像素大戰(zhàn)，又開始了！

早期階段，智能手機的相機經歷了由320萬、500萬、800萬到1200萬、1600萬、2400萬像素的發(fā)展階段。但隨著用戶對智能手機日益增長的成像需求，單純的相機像素提升已經不能滿足需要了。

但到了今年，手機相機（主要是主攝）的像素提升步伐似乎變得急促起來。首先是國產品牌的主力旗艦幾乎都在上半年一水兒標配了基于索尼IMX586傳感器的4800萬像素多攝成像方案。而隨著上游技術方案的成熟，甚至是在一些中端、千元級的市場，我們也可以看到4800萬高像素鏡頭的身影。

當然，與旗艦不同的是這些入門級市場出于成本層面的考慮，更多采用的是與旗艦不一樣的三星GM1傳感器。

這樣就結束了嗎？當然不是！

智能手機完成像素“小目標”：一個億

月初，小米在北京召開了一場針對影像的技術溝通會。在會上，小米宣布和三星聯合開發(fā)了6400萬像素的三星的GW1傳感器，并宣布這顆CMOS將會搭載到自家下半年即將發(fā)布的新機上。

幾乎就在同時，另一家新生國產品牌Realme也官宣了自家的6400萬像素新機產品的消息。同樣后者也為6400萬像素新品專門召開了一場技術溝通會，在會上Realme甚至還展示了6400萬像素的真機。

也就在小米那場影像溝通會上，小米還宣布了同樣是和三星ISOCELL聯合打造的1.08億像素傳感器ISOCELL Bright HMX。

雖然官方并沒有宣布這款產品具體的上市周期，但根據三星提供的消息顯示，三星ISOCELL Bright HMX將于本月晚些時候批量生產。顯然，距離我們正式看到新品的時間并不會太遙遠。

小米首發(fā)一億像素的消息賺足了眼球，也極大地推動了整個行業(yè)的像素之爭?？赡芎芏嗳硕紱]有意料到，智能手機能夠這么快進入到億級像素的時代。

目前來看，雖然一億像素的手機產品尚需時日，但6400萬高像素的產品將會在下半年正式進入消費市場。隨著后續(xù)其他品牌產品的陸續(xù)跟進，一場圍繞手機相機的“像素大戰(zhàn)”似乎已經吹響了號角。

高像素就意味著高畫質嗎？

這就回到一個其實有點老生常談的話題：高像素就意味著高畫質嗎？

早在當初有手機廠商做出1200萬甚至是2400萬像素的相機的時代，其實這個問題就出現了。當時，這些高像素的產品在面對諸如iPhone這樣的經歷了多年打磨的800萬像素相機模組時，似乎并沒有表現出想象中的碾壓性優(yōu)勢。

甚至在大多數時候，更低像素的iPhone在面對一眾高像素對手的時候，反而能夠表現出一定的成像優(yōu)勢。

到了今天，這樣的反差依然存在，并且還有了更加直觀的對比：本月剛剛發(fā)布的三星旗艦Galaxy Note 10+（5G版，下稱Note 10+）拿下了著名影像評測機構DxOMark手機成像榜單第一的桂冠。

而和榜單后面的一眾主攝采用了4000萬像素、4800萬像素的主力旗艦相比，三星Note10+的這套主攝方案在像素數上顯得比較“寒酸”，其采用的是1200 萬像素主攝+1200 萬像素長焦+1600 萬像素超廣角的三攝方案。

在絕對像素數的比拼上，排名第一的三星Note10+顯然跟高像素對手們不是一個級別。

那為什么三星Note 10+能夠在成像畫質上做到比絕大多數采用更高像素的產品更好的呢？

首先需要明確一個基本概念：絕對的像素并不等于絕對的畫質。

我們可以將像素理解為感光元件上的一個個小的圖像單位，這些小的圖像單位緊密排布在手機的感光元件上，每個方格的顏色組合起來就是最終的圖像。拍照的時候，鏡頭捕捉到的光學信號由傳感器轉化成數字信號，經過一系列轉換之后變成電流信號儲存在像素之中，最終再轉化為圖像文件。

和單純的提升像素相比，CMOS的尺寸更能夠有效地提升手機的成像素質。因為CMOS的底面積大小決定了每一個像素的尺寸，像素尺寸大小又在一定程度上影響著進光量，從而影響畫質。

“底大一層壓死人”這句話在手機領域同樣適用。比如，之前華為的P20系列、Mate 20系列以及今年的P30系列之所以能夠在拍照方面成績突出，和其獨家定制的鏡頭模組以及大底CMOS是分不開的。

實際上，即便是在CMOS尺寸相當，像素數一致的前提下，最終的成像質量也不盡相同。一個典型的例子就是當前比較流行的兩種4800萬像素手機成像方案：索尼IMX586和三星GM1。

IMX586是索尼開發(fā)的一套適用于手機的堆棧式CMOS感光元件，這顆感光元件有效像素高達4800萬，其最大的特色就是使用Quad Bayer 陣列，Quad Bayer 陣列擴大到了4×4，并且以2×2的方式將RGB相鄰排列。

在使用搭載IMX586傳感器手機拍照的時候，Quad Bayer 陣列會讓每一個像素點就近計算周圍的顏色，并且通過獨立的信號處理變換像素結構，從而實時輸出4800萬像素的高清照片。換句話說，IMX586的4800萬個感光單元每個都能獨立顯示并且輸出數據。

而GM1雖說也將陣列擴大到了4×4，但是和IMX586最大的不同是，每個2×2陣列都只能識別同樣的顏色，并且只能一起輸出數據。也就是說，GM1硬件輸出的照片其實跟1200萬像素傳感器輸出的照片沒有本質區(qū)別。

這也就是為什么雖然都是4800萬像素，采用IMX586和采用三星GM1的手機在成像畫質上有明顯區(qū)別的主要原因。

而實際上，影響手機成像的因素還有很多，除了絕對的像素和CMOS尺寸之外，鏡頭模組的設計、光學材料的用料、硬件的調校、軟件算法的優(yōu)化等等層面都會很大程度上對相機成像的畫質造成影響。

尤其是智能手機在軟件算法層面的重要性近些年變得越來越突出，一個典型的例子就是谷歌的Pixel系列，其憑借在夜景算法層面的強大優(yōu)化實力，吊打了一眾硬件實力更占優(yōu)勢的對手。

所以，手機成像的“唯像素論”并不可取。

高像素也不完全是噱頭

那么，為什么如今各家都要開始做高像素手機呢？

拿小米和三星這次聯合開發(fā)的ISOCELL Bright HMX舉例。雖然我們前面說到，高像素并不絕對等于高畫質，但這套方案在硬件層面的優(yōu)勢也是顯而易見的。

之前我們說到，像素的大小和數量決定了傳感器的尺寸。而ISOCELL Bright HMX這次在像素大小上和目前主流的IMX586相比沒有變化，依然是0.8微米。但由于像素數量的大幅增加，傳感器的尺寸自然也就水漲船高。

ISOCELL Bright HMX是第一款采用1/1.33英寸大尺寸的移動圖像傳感器，也是迄今為止最大的智能手機傳感器之一，其CMOS的尺寸約為索尼RX100 VII（黑卡7）搭載的1英寸傳感器的四分之三。

顯然按照大底為王的說法，ISOCELL Bright HMX本身就具備一定的畫質優(yōu)勢。高像素的畫質優(yōu)勢不僅僅體現在拍照上，比如在視頻記錄方面，這款傳感器可以支持最高6K（6016×3384）分辨率下30幀的拍攝，這也是其獨到的畫質優(yōu)勢所在。

最關鍵的是，三星ISOCELL傳感器的像素合并技術（Tetracell）會在弱光條件下自動將像素合并，借助4個像素合并成1個像素的方式，得到更加明亮的2700萬像素照片。注意，這套方案一定程度上兼顧了分辨率和單像素進光量，這將極大程度提升手機在暗光條件下的畫質水平。

第三個層面，高像素和大底方案的采用，對智能手機的鏡頭模組和內部空間的設計上提出更高的要求。尤其是在智能手機這種對于內部空間以及機身厚度有苛刻要求的設備中，要想將更大尺寸的CMOS以及對應的更大尺寸的鏡頭模組塞入其中，就必須在很多方面采用新的技術和設計。

總而言之，智能手機的“像素大戰(zhàn)”并不是一個什么新鮮的話題。其背后反映出來的是整個行業(yè)技術的進步以及市場競爭的加劇。無論從哪個角度來看，對于這些前沿性的技術探索，我們沒有必要過分吹捧，也無須對其冷目相待。

在做到理性客觀地認知的同時，作為普通消費者，我們也應當對技術創(chuàng)新本身抱持鼓勵、肯定的態(tài)度。而從行業(yè)發(fā)展的角度來看，這些前沿技術勢必將推動整個智能手機甚至是影像行業(yè)的技術進步，難能可貴。