來源：三易生活

早在 2009 年，蘋果旗下的 iPhone 還沒有火編全球，Android 機(jī)型當(dāng)時(shí)甚至連 3D 游戲都還無法運(yùn)行的時(shí)候，諾基亞的塞班依然還是全球影響力最大的智能手機(jī)操作系統(tǒng)。但同時(shí)也正是在那個(gè)年代，部分手機(jī)廠商剛剛開啟了對(duì)于手機(jī) " 高像素相機(jī) " 的探究之路。

2009 年 8 月，三星方面推出了一款名為 "Pixon12" 的非智能觸屏機(jī)，在手機(jī)行業(yè)中率先用上了 1200 萬像素影像方案。短短兩個(gè)月后，當(dāng)時(shí)還大紅大紫的索尼愛立信，也帶來了他們首款塞班系統(tǒng)觸屏旗艦手機(jī) Satio，并同樣配備 1200 萬像素的影像模組。

一時(shí)間，三星 Pixon12 與索愛 Satio 之間的影像實(shí)力之爭(zhēng)，成為了全球科技媒體共同關(guān)注的話題。但在當(dāng)時(shí)顯然誰也不會(huì)想到，在 1200 萬像素機(jī)型出現(xiàn) 12 年后，市面上的手機(jī)主流拍照像素依舊還是 1200 萬。

如今的 " 高像素 "，并沒有大家想象的那么高

看到這里，有不少朋友可能已經(jīng)感到疑惑了。智能手機(jī)不是早在 2019 年就出現(xiàn)了 4800 萬像素的影像方案嗎，更不要說如今的旗艦機(jī)哪一個(gè)不是 5000 萬像素、6400 萬像素，甚至 1.08 億像素的主攝，怎么可能還是 1200 萬呢？

其實(shí)，只要大家用過上述這些機(jī)型就會(huì)明白其中的奧秘。因?yàn)闊o論 4800 萬像素還是 5000 萬像素的機(jī)型，它們?cè)谀J(rèn)情況下都會(huì)以 " 四合一 " 模式運(yùn)作，也就是說只輸出 1200 萬 /1250 萬像素的圖片。

至于 1.08 億像素的傳感器，目前全行業(yè)也才只不過四款而已，但其中三款默認(rèn)都是以 " 九合一 " 模式工作，也就是輸出恰好也是 1200 萬像素。

三星目前最新的 1.08 億像素旗艦 CMOS HM3，默認(rèn)模式下也是 1200 萬像素

說到這里，有些朋友或許有了新的疑問，為什么這些配備了高像素傳感器的機(jī)型在默認(rèn)情況下都不能 " 全力全開 "，而是要以 1200 萬像素進(jìn)行成像呢？

為何 1200 萬像素仍是主流？首先問題出在鏡頭上

要搞清楚 12 年后手機(jī)依然使用 1200 萬像素的原因，我們首先需要知道，對(duì)于目前的智能手機(jī)來說，" 拍照 " 究竟是一個(gè)怎樣的過程。

其實(shí)簡(jiǎn)單來說，其可以被歸納為以下這個(gè)流程：

入射光→鏡頭捕捉及矯正→ CMOS 將光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)→ ISP 降噪、增強(qiáng)處理→成為最終的照片

不難發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)流程中，鏡頭的光學(xué)素質(zhì)、CMOS 的感光能力、ISP 的計(jì)算速度，甚至于手機(jī)內(nèi)存和閃存數(shù)據(jù)吞吐能力，都會(huì)對(duì)拍照體驗(yàn)產(chǎn)生影響。

比如說，富士就為旗下的 5000 萬和 1 億像素相機(jī)專門推出了一系列高解析鏡頭

比如說在鏡頭方面，接觸過高端單反、微單相機(jī)的朋友可能知道，傳統(tǒng)相機(jī)廠商在推出新款的高像素相機(jī)機(jī)身后，往往會(huì)專門為新機(jī)身推出一系列鏡頭群。這是因?yàn)楣鈱W(xué)鏡頭本身也有可以量化的解析力指標(biāo)，如果將低像素機(jī)身適配的那些鏡頭裝到高像素機(jī)型上，就會(huì)因?yàn)殓R頭本身的解析度不夠，直接拉低最終的成像清晰度。

那么對(duì)于如今的智能手機(jī)來說，它們所使用的鏡頭在光線解析力上，真的能夠滿足高像素 CMOS 的需求嗎？答案是否定的。一方面，智能手機(jī)的鏡頭由于受體積、防抖設(shè)計(jì)等方面的限制，無法使用玻璃、螢石之類的高密度材料制作，基本都是塑料鏡片，因此在透光率上本身就會(huì)大打折扣。

另一方面，相比于高畫質(zhì)單反鏡頭動(dòng)輒十幾片二十幾片的鏡組結(jié)構(gòu)，手機(jī)鏡頭如今最高也只能做到內(nèi)含 8 片鏡片（也就是俗稱的 8P 鏡頭）結(jié)構(gòu)，無論矯正畸變的效果還是在抑制色散、相差的能力上，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色于哪怕最廉價(jià)的單反或者微單鏡頭。

計(jì)算光學(xué)強(qiáng)不強(qiáng)？強(qiáng)。但真有好鏡頭誰還需要 " 算 " 呢？

其實(shí)，大家如果有了華為 P50 系列可能就會(huì)記得，該系列此次拿出了 " 計(jì)算光學(xué) " 的概念。說白了，就是把手機(jī)鏡頭里的種種缺陷測(cè)算出來，然后再通過算法進(jìn)行一定程度的矯正。然而 " 計(jì)算光學(xué) " 這種技術(shù)的出現(xiàn)，恰恰就說明如今的手機(jī)鏡頭素質(zhì)本身 " 不太行 " 的這個(gè)事實(shí)。畢竟要是鏡組原本用料就夠好、本就不存在明顯的相差、慧差、色散和畸變，又怎么會(huì)需要后期用算法來進(jìn)行修補(bǔ)呢？

其次，手機(jī)的成像方式?jīng)Q定了 1200 萬像素是最優(yōu)解

不僅如此，對(duì)于傳統(tǒng)相機(jī)、特別是無反光板的微單和卡片機(jī)來說，它們的 CMOS 其實(shí)有 " 預(yù)覽 " 和 " 拍照 " 兩種工作模式。也就是說當(dāng)打開相機(jī)但不按下快門的時(shí)候，此時(shí)相機(jī)其實(shí)是工作在一個(gè)特別的超低分辨率模式，也就是 " 預(yù)覽 " 模式下。這時(shí)候相機(jī) CMOS 只會(huì)使用很低的分辨率進(jìn)行感光，并將這些低分辨率圖像用于在屏幕上顯示取景畫面。

只有在按下快門的時(shí)候，相機(jī) CMOS 才會(huì)進(jìn)入 " 拍照 " 工作模式，使用全部的像素點(diǎn)進(jìn)行感光，并向 ISP 輸出照片數(shù)據(jù)。而這樣做的目地主要是為了省電，同時(shí)也可以減少 CMOS 上的殘留電荷，有助于改善拍照時(shí)的畫質(zhì)。

但是對(duì)于如今的大多數(shù)手機(jī)，特別是高端機(jī)型來說，在打開相機(jī) APP 的一瞬間，CMOS 其實(shí)就已經(jīng)開始以 " 拍照 " 模式連續(xù)運(yùn)作了。當(dāng)我們使用手機(jī)取景時(shí)，手機(jī)實(shí)際上是在不斷 " 連拍 "，而當(dāng)按下快門后，這一瞬間的 " 連拍 " 圖像就會(huì)被摘取出來，經(jīng)過處理后成為最終的照片。

這種讓手機(jī)一直連拍，按下快門瞬間從連拍數(shù)據(jù)里提取圖像的技術(shù)，就是當(dāng)前智能手機(jī)普遍使用的 "ZSL ( zero shutter lag，零延時(shí)快門 ) " 拍照模式。它的好處不僅在于可以降低快門延遲到幾乎沒有，更重要的是，在這個(gè)模式下手機(jī)實(shí)際上記錄了用戶從按下快門前到按下快門后一段時(shí)間里，許許多多張的照片數(shù)據(jù)。因此無論是進(jìn)行多幀降噪，合成 HDR 高動(dòng)態(tài)范圍照片，還是用 AI 移除圖像里的物體，其實(shí)都非常方便。

當(dāng)然，也正是因?yàn)槭謾C(jī)拍照本質(zhì)上是 " 從一系列連拍照片中選取圖像進(jìn)行再加工 "，因此其對(duì)手機(jī) ISP 算力自然就提出了高到嚇人的需求。就拿當(dāng)前的旗艦主控驍龍 888 來說，根據(jù)高通方面公布的數(shù)據(jù)顯示，其 ISP 最高也只能支持到 120FPS 的 1200 萬像素連拍。換句話說，對(duì)于如今那些 120Hz 高刷屏機(jī)型來說，使用 1200 萬像素的默認(rèn)模式也才剛好可以 " 幀對(duì)幀 " 地顯示相機(jī)取景畫面，如果要以 1.08 億像素進(jìn)行連拍，那么幀率就只有 120/9，也就是不到 15FPS 的水平了。

所以，1200 萬像素不僅有利于現(xiàn)代手機(jī)的成像算法，而且也能確保手機(jī) ZSL 成像模式下，屏幕取景畫面不卡頓的一種選擇。

雖然都是 1200 萬像素，但畫質(zhì)已經(jīng)大不相同

了解了智能手機(jī)拍照方案在 12 年后依然保持 1200 萬像素的原因后，可能有的朋友會(huì)產(chǎn)生這樣的疑慮，相比 12 年前的 1200 萬像素，如今的 1200 萬像素又進(jìn)步在了哪里呢？

12 年前的索尼愛立信 Satio 35mm 焦距，圖片來自 GSMArena

12 年后的索尼 Xeria 1 II 24mm 焦距，圖片來自 GSMArena

首先，與 12 年前的 1200 萬像素機(jī)型相比，如今的 1200 萬像素手機(jī)已經(jīng)擁有了大得多的視場(chǎng)角，同時(shí)鏡頭抗畸變能力也有著明顯的提高。這就意味著在同樣的距離上，如今用手機(jī)可以拍出更多的內(nèi)容，并且畫面看起來也更加的自然。

12 年前的三星 Pixon12，F(xiàn)2.6 光圈 ，圖片來自 GSMArena

12 年后的索尼 Xeria 1 II F1.7 光圈，圖片來自 GSMArena

其次，得益于光圈的增大與多幀合成技術(shù)的成熟，12 年后的 1200 萬像素機(jī)型在暗光環(huán)境下的成像能力，更是 12 年前初代 1200 萬像素手機(jī)無可比擬的。

12 年前手機(jī)拍攝的畫面細(xì)節(jié)，圖片來自 GSMArena

12 年后手機(jī)拍攝的畫面細(xì)節(jié)，圖片來自 GSMArena

當(dāng)然，最加重要的是，盡管名義上都是 "1200 萬像素 "，但實(shí)際上如今手機(jī)所拍攝的 1200 萬像素照片，在細(xì)節(jié)的解析力上更是能夠?qū)?12 年前的 1200 萬像素手機(jī)打得滿地找牙。更不要說現(xiàn)在手機(jī)的焦距實(shí)際上更廣，景物的放大倍率更低，也就是說兩者之間的實(shí)際解析力差距，比照片上看起來的甚至還要更大一些。

而這也再一次讓我們體認(rèn)到了那個(gè)顛補(bǔ)不破的事實(shí)，對(duì)于手機(jī)而言，" 像素 " 永遠(yuǎn)都不可能是直接決定拍照清晰度的因素。