萬年不變的1200萬像素 蘋果是如何“設計”iPhone相機的?

文章來源:中關村在線 編輯:商城眾網 發表時間:2021年02月20日 0

對于高像素手機的追求,手機廠商可謂鉚足了勁的追趕,特別是近2年,我們可以看到很多手機廠商都在宣傳自家4800萬像素、6400萬像素甚至是一億像素的手機。然而,蘋果的iPhone卻是一個例外,從iPhone 6S開始,蘋果就一直沿用祖傳的1200萬像素,現在售價近萬元iPhone 12系列依舊如此。這么多年iPhone像素一直沒變,但是其綜合拍照能力卻處于第一梯隊,這背后的原因到底是什么?

  搞清楚 像素高不一定拍照就好 

  很多用戶認為手機像素越高就越好,手機攝像頭的像素固然對手機的成像有著很大的影響,但要搞清楚的是,像素高并不意味著拍照就好。

  像素是構成一張照片的最小單位。 我們看到的圖片其實都是由每一個像素點組成,而每一個單獨的“色點”就是我們常說的像素。一張圖片由1200萬個色點組成,那么圖片像素就是1200萬。

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  成像效果并非取決于像素高低,感光元件的大小更加重要。膠片時代感官元件指的是底片,而發展到現在的智能手機年代,感光元件就是指鏡頭后面用來接收光線的一塊“小板”。

  成像畫質的好壞取決于感光元件捕捉到光的多少來決定,感光元件越大,能捕捉到的光線就越多,傳感器感光性能越好,就能夠帶來更細膩的畫質。同時,更大的底,在單個像素面積相同的條件下能堆積更多的像素點。

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  “底大一級壓死人”,CMOS對于光線的敏感程度,更直接影響相機在暗光環境下的成像表現。當下廠商宣傳的手機夜景成像能力,正是得益于大底傳感器的加持,而不是由像素高低決定。

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  舉個例子,iPhone 12 Pro Max雖然是1200萬像素,蘋果專門為其定制了一枚1/1.7英寸的大底傳感器,其感光元件尺寸增大47%,像素尺寸增大至1.7 微米,低光拍攝效果更是提升高達87%。iPhone的像素雖然沒變,但傳感器等硬件卻不斷升級,這是其成像水平保持穩定在第一梯隊的重要原因之一。

  手機成像是一個系統性的工程 蘋果資源整合能力強

  像素高只能證明圖像承載的信息多、細節豐富,但并不能代表照片質量一定就高。手機的成像質量,除了受像素影響外,還與手機鏡頭本身、傳感器感光元件、圖像信號處理器以及軟件算法等有關。

  恰巧的是,蘋果供應鏈的整合能力是業界出了名的強,影像方面也毫不例外。首先,財大氣粗的蘋果,對于iPhone零部件相來都是獨家定制,目前主流手機廠商的傳感器供貨商只有少數的幾家,而索尼是目前全球最大的影像傳感器供貨商,蘋果同樣采用索尼的CMOS,但是其素質卻更好,同時也沒有任何一家廠商能拿到和iPhone同樣的模組,畢竟蘋果對于其供應鏈要求是相當嚴苛的。

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  其次,蘋果iPhone在軟件算法上的積累同樣深厚,2017年iPhone X發布,A11仿生芯片也隨之面世,之所以稱其為“仿生”,是因為蘋果在這款芯片上首次集成自研的Neural Engine神經網絡引擎,其配合新型的ISP算法,iPhone X率先在業界實現了光照環境偵測等一系列拍照算法。

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iPhone 12系列應用大量計算攝影功能 應對復雜場所拍攝(圖片來自Apple官網)

  之后,A系列仿生芯片不斷更新換代,其神經網絡引擎算法對于拍照的優化也不斷增強。例如,iPhone 12系列的智能HDR3算法,會利用機器學習技術,智能地調節照片的白平衡、對比度、質感和飽和度,讓畫面看上去更自然。

  全新的計算攝影功能,所有攝像頭均支持夜間模式和處理速度更快的深度融合技術,應對復雜場景下的拍攝能力進一步增強,蘋果能夠同時將這些功能算法集于一款手機上,足見其深厚的影像技術功底。

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iPhone12 Pro Max相機得分(來源:DXOMARK)

  另一方面,新的手機攝像頭、感光元件和軟件算法之間的協同,任何一家手機廠商都不敢保證能在短時間內完全吃透,它需要花時間去打磨,而蘋果而言這也不是問題。蘋果不僅有來自于全球各地的優秀工程師,而且每年只更新一代產品,影像團隊有充足的時間去優化產品,相比于其他手機廠商一年發多款產品,蘋果顯然更有時間上的優勢。

  定制的鏡頭、傳感器感光元件等硬件,配合影像技術上的深度調教,再加上通過收購吸納全世界優秀的影像技術團隊,最終打造出一套完整的iPhone影像系統。

  寫在最后

  現在消費者選購一款拍照好的手機時,往往會掉進一個誤區,那就是僅以像素高低來定手機的成像好壞。手機成像經過多年的技術更迭,發展到現在,早已不是唯手機像素去定勝負了。手機成像不僅離不開處理器、傳感器等硬件的打磨,更離不開軟件算法的優化。手機攝像頭像素不斷提高是行業的趨勢,但手機拍照可以說是一整套系統的聯動,缺一不可。

  高像素、多攝像頭的確是手機廠商都在宣傳的賣點,因為手機的外觀及參數上的變化是普通消費者最容易感知到的,數字的飆升更容易給手機打上高端的標簽。但是,用戶能感知到的是最終的結果,最終能夠獲得好的照片、好的視頻就是好的體驗,無論硬件還是軟件都是需要花時間去打磨的。



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