不止三星,苹果 iPhone 的相机也要有超高像素了

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08-24 09:45

细究历史的话,世界上第一部能拍照的手机其实是夏普 J-SH04。这部与日本运营商 j-phone 联合定制的产品,内置了 11 万像素的 CCD 传感器。

▲ 夏普 J-SH04 图片来自:theflipside

不过它仅限日本的特定运营商,另外平平无奇的造型,让 J-SH04 并没有引起多大的轰动,倘若不翻相关资料的话,它可能只会藏在历史的尘埃之中。

真正走入大众视野的,能拍照的手机,实则还是那个如日中天的诺基亚。

凭借铺天盖地的电视广告,一直到现在,我仍然能记起彼时诺基亚 7650 对拍照功能的宣传广告。

纵使再回看,其相机功能略显粗糙,且传输还是依托于短信,怎么看都不怎么方便。

发展至今,智能手机摄像头的硬件水准提升了几十倍,而 4G、5G 通信技术的出现,让图像这类多媒体能够快速的传达出去。

人们的追求也不仅限于拍得到,而是渐渐转向拍得好。虽然这个过程看起来有些像是从硬件转向了软件,更依赖于「计算摄影」层面的调整,但倘若没有足够实力的硬件托底,那「计算摄影」也无能为力。

对于智能手机来说,很难把硬件和软件分开,拍得好需要硬件,也需要好的算法。这也是当下「计算摄影」的算法达到一定高度后,硬件仍然在不断发展的缘由。

相对于复杂的算法,手机相机的硬件无非就是加大传感器面积以及增加像素数,跟传统相机差不多。

只是,智能手机内部空间拮据,不能无脑的增加传感器面积,有一定的上限。但「像素数」则跟想象力一般,有着充分发挥的空间。

超高像素重来,这次是 2 亿

2019 年小米首发了三星 HMX 1 亿像素传感器,使得手机摄像头迈入亿级俱乐部。

一直到现在,亿级像素仍然是中画幅相机的专属,手机上拥有亿级像素仍然让人震撼。

之后,不止是小米,荣耀、moto、三星以及中兴都推出了亿级像素的产品。不过,曾经作为「独家」卖点的亿级像素数,逐步成为普适特征。

对于想拼命打出差异化的厂商们来说,当一项特色变成人有我有的时候,那它就不再是一项产品优势。

一亿像素流行了一段时间之后,厂商们也转向了其他的方向,小米联合了徕卡,而荣耀转向了 Vlog。

但对于传感器生产商三星而言,依然笃定的坚持在超高像素这条路。在一亿像素之后,2021 年 9 月份三星也推出了一款 2 亿像素的图像传感器 ISOCELL HP1。

HP1 有着 1/1.22 英寸的传感器尺寸,有效分辨率可以达到惊人的 16384×12288,单个像素尺寸为 0.64μm,并且支持 8K 30fps 的视频录制。

这枚传感器也由 moto 在不久之前发布的 X30 Pro 搭载,不出意外,后续也会与厂商陆续开始布局 2 亿像素。

▲  三星用 HP1 拍摄的照片,用工业打印机输出巨幅海报并悬挂在韩国街头 图片来自:三星

HP1 刚开始商用,三星也马不停蹄的推出了升级款的 ISOCELL HP3 图像传感器。相对来说,它主要优化的是体积,缩小了单个像素数和传感器尺寸(1/1.4),以减少摄像头的凸起,有点简配的意思。

而三星「藏起来」HP2 则被认为会随着 Galaxy S23 Ultra 一同发布,这也算是自己掌控核心技术的优势。

另外,不止是 Android 厂商们布局超高像素,从 iPhone 6s 开始坚持 1200 万像素的 iPhone,也可能在 iPhone 14 Pro 系列上搭载一枚定制的 4800 万像素传感器。

或许这也是为何 iPhone 14 Pro 系列的摄像头模组又大了几分。对此,天风证券资深苹果分析师郭明錤发出了「iPhone 14 Pro 会把手机摄影提升到一个新水平」的感叹。

从 1200 万像素到 4800 万像素的确是一个大跃进,但提升到一个新水平,是否有些夸大了?

醉翁之意并不在超高像素

其实早在 800 万像素盛行之时,就有一些许多产品开始往高像素(1600 万像素、4100 万像素)靠拢。

但单纯的提高高像素,带来了很多体验问题。

一是像素密度的提升,暗光下照片的纯净度不佳。二是高像素照片有着更大的体积,带来了存储压力。三是,高像素有着更多的信息,彼时的芯片算力也不太够,直接体验就是拍照处理时间过长。

800 万像素、1200 万像素流行了相当长一段时间,并非是他们足够用了,而是恰好处于一个「甜点」位,满足了用户和产品的双需求。

后续为何超高像素重回视野,其实也是由于像素多合一技术的成熟(索尼称之为四拜耳阵列,三星宣称为 Tetracell)。

4800 万像素、5000 万像素、6400 万像素,甚至是一亿像素,在像素多合一之下,摇身一变就能输出 1200 万像素,1600 万像素和 2700 万像素。

而在产品之中,默认状态下便是以多合一的模式输出照片,不超过 3000 万像素的图片,对系统、芯片以及系统体验不会有过多的压力。

同时,在相机界面之内,也会设置为一个超高像素模式,但一般无法使用 AI 识图等附加功能,全像素输出保留了足够的细节,但却对环境有着较高的要求。换句话说全像素输出,仍然没能摆脱此前的体验问题。

近来的三星 ISOCELL HP1、HP3 其实也是同样的道理,不过由于像素密度足够高,三星引入了两档的像素合成,2 亿像素四合一成 5000 万像素,以及十六合一成为 1250 万像素。

由此对应着 1.28μm 的单个像素尺寸和 2.56μm 的单个像素尺寸,相对于原来的 0.64μm 有着不小的提升,利好于暗光拍摄。

这种多档位的变化,实则给予了厂商不同搭配的选择,超高像素之下的裁切(数码变焦)有着更多的细节,而极限暗光之下的大像素也能提供纯净的画面。

而日常,中间档位的 5000 万像素也足以应付相当多的场景,同时由于近来手机 SoC ISP、AI 算力的不断跃迁,也加快了超高像素的图片处理流程,提升了一定的体验。

Android 厂商这边,对于亿级像素的选择,明面上是鉴于这些数字,而到产品之中,却需要的是更大的单个像素,以及更有细节的数码变焦功能。

苹果提升主摄的像素数,却并非是针对静态图片,却更像是持续在视频领域发力。

传闻之中,苹果的 4800 万像素可能也有着四合一的功能,但选择权可能会交由「系统」,用户只需按下快门即可。

高像素传感器带来优势就是采集细节的提升,这个可以是图片,也可以是视频。4800 万像素能够带来 6K、8K 视频的记录能力,而此前的 1200 万像素,仅能够提供 4K 的支持。

近几代的 iPhone 在相机功能上已经开始逐步偏向视频领域,iPhone 12 支持拍摄 4K 杜比视界(Dolby Vision),iPhone 13 Pro 系列支持 ProRes 格式视频的录制,并且也带来了「电影效果模式」。

甚至,iPhone 13 Pro Max 上的那颗 3 倍(等效 77mm)的长焦镜头,我们也认为是为了偏向视频创作而特别设置。

▲ iPhone 14 Pro Max 渲染图

而 4800 万像素传感器的运用,其实也是为了能够拍摄更高分辨率的视频,让 iPhone 视频记录的上限更高。

根本上,超高像素对于普通用户来说,升级的意味也更为直观。而对产品来说,它的出现提高了手机的记录能力,也带来了更好的拍摄体验。

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