传感器对手机拍照的影响有多大？

　　如何判断一款手机拍照好不好？本系列内容通过大量实拍帮你快速了解关于手机拍照的那些事。
　　很多朋友在选择手机的时候格外重视拍照体验，但面对各种复杂又深奥的参数往往会不只所措，以下问题可能困扰一直在困扰着你 ↓ ↓ ↓
　　1、镜头像素是不是越高越好？
　　2、摄像头越多越好吗？
　　3、光学防抖必须要有吗？
　　4、50 倍变焦是不是一定比 20 倍变焦强？
　　5、怎么才算是拍照好的手机？
　　今天首先了解镜头传感器
　　图像传感器是决定手机成像水平的最核心部件。在传统的相机中，胶片是一种感光材料，经过某种特定的化学药品处理后，它会把拍摄到的影像记录下来。数码相机中，影像传感器代替了胶片的位置，形成了电子影像。[1]
　　目前主流的手机端传感器有索尼，三星和豪威三个品牌
　　索尼：
　　IMX989(小米12s ultra)
　　IMX766(华为Mate50)
　　IMX598(iQOO Neo5等)
　　...
　　三星：
　　GN2(小米11 Pro / Ultra等)
　　GN5(iQOO 10/10Pro等)
　　GW1(realme GT Neo2等)
　　...
　　豪威：
　　OV50A(OPPO Reno8等)
　　OV64B40(一加Ace 竞速版，OPPO K10等)
　　OV60A(荣耀70Pro等)
　　...
　　1、传感器尺寸
　　传感器的尺寸一般用英寸表示，比如1/3＂、1/2＂、1/1.56＂等，传感器大小只看分母就可以，分母越小，传感器尺寸越大，感光面积越大，感光能力越强，同样条件下，能拍到的细节越丰富，成像质量也会更好。所以才会有那句广为流传的「 底大一级压死人 」的说法。
　　而在手机圈，近几年拍照能力的提升非常大，很大原因是因为手机镜头的传感器尺寸也在不断增加，去年还是旗舰水平的 IMX766，今年甚至下放到了千元机上。
　　下图为主流的手机传感器尺寸对比
　　补充：
　　诸如像 IMX989 这种 1英寸的大底传感器在手机圈已经非常恐怖，部分场景下的拍照表现甚至超越很多卡片机，但是如果和专业相机对比，1英寸的底又完全不是一个层级。
　　下图，为目前手机端最大的 IMX989 传感器与使用机型(小米12Sultra)对比。
　　下图为  IMX989  和 相机传感器 面积对比。(放大比例）
　　绿色 为目前比较主流的  IMX766  传感器的面积，在很多旗舰机/中端机广泛使用，成像表现还不错。
　　黄色 为小米12s ultra主摄的  IMX989  的面积，。
　　蓝色 为半画幅的 富士X-H2s的传感器 面积
　　红色 为全画幅的 SONY Alpha 7Ⅳ的传感器 面积
　　可以看到，即使是半画幅相机传感器的感光面积，也差不多是 IMX989 的3倍，从画质表现来说，两者完全没有可比性。所以，用手机取代相机，可能更多指的得是非专业的普通用户。比如，随时随地，用手机随手一拍，不用考虑后期效果，手机自带算法能直接生成各种喜欢的风格，成片无论作为留念还是朋友圈炫图都没有任何问题，远比随身背台单反要方便，务实得多。归根结底，用手机拍照的最大优势只有一个 —— 方便。
　　目前，手机传感器大小，在如今的技术条件下，已接近「极限」。继续增大传感器面积，需要配套更复杂更大体积的镜头，这而使镜头模组会变得更厚。这种情况下，要保证机身轻薄的话，镜头部分就得凸起(这也是大部分旗舰机型的做法）。如果考虑机身平整性，镜头处做平的话，那绝大部分旗舰手机的厚度会达到十几毫米，妥妥的一块砖，很难保证便携性和手机使用体验，也就失却了手机摄影的优势，所以目前各家厂商在硬件之外，都越来越注重计算摄影的研究，能【算】出来的画面，尽量不拍，也会一定程度降低对相机硬件的苛求。下面第【七】段会有介绍。
　　2、像素数量
　　有些朋友在判断手机拍照水平的时候会以像素作为主要参考。尤其是在绝大部分线下手机门店，普通顾客的意识里，销售的口中，「像素高」＝「拍照好」，几乎成了真理，但这显然是曲解。
　　像素到底是什么，像素高低对拍照的影响到底在哪，继续往下看。
　　像素是组成图像的最 基本单位 ，如果用格子将一张图片进行分割的话，可以理解成组成图片的的格子(像素)数量，比如 4800 万像素，表示 这张图片中大约有4800万个「格子」。同理，1亿像素，表示图片中有一亿个「格子」。
　　如下图所示↓ ↓ ↓
　　图片不断放大↓ ↓ ↓
　　能看到，照片其实是由一个个的色块(像素)组成。左下角的 6720 像素*4480 像素，表示这张图片的长和宽分别为 6720 和 4480 个像素块。相乘的结果为 30105600，就表示这是一张约 3000 万像素的照片。
　　下面两张图，分别显示了不同像素(分辨率)的圆形。↓ ↓ ↓
　　能看到，在同样的视野下/显示同样的内容，像素（格子）越多，越密，图片会显示的更细腻，细节也更多。
　　这么说，似乎还是像素越高越好？
　　接着往下看
　　像素越高，意味着像素数量越多，也就使单个像素的面积变得更小，在同样的进光量下，每个像素的感光效果实际上是变弱了，而且，更多的像素也会增加传感器的工作负担，这种情况下，尤其在暗光或夜景拍摄时，色彩过渡，反倒不如低像素的图片好，噪点可能也会比较明显，从而导致照片画质降低。
　　（所以在千元安卓机也普及了4800万像素镜头的时候，iphone 仍然坚持使用1200万像素镜头，并且拍照表现很强）
　　另外，高像素模式大都需要在光线较好的情况下使用，光线环境稍微复杂一点，成像效果可能就会大打折扣。所以，大多数手机为了保证图片的成片率和实用性，默认大都是1200万像素模式，而高像素模式都需要单独开启。
　　如下图所示，如果平时手机拍照，大家会更喜欢哪张？
　　左边的图片为1200像素，2.64MB，
　　右边的图片为 2 亿像素，24.46MB
　　体积差了近10倍。
　　左：1200万像素，右：2亿像素
　　如果感觉差别不明显的话放大来看 ↓ ↓↓
　　能看到，2亿像素保留的细节明显更多。
　　左：1200万像素，右：2亿像素
　　但在 光线较暗 的地方，2亿像素的图片又有细节丢失的情况。
　　左：1200万像素，右：2亿像素
　　再来一张 夜间复杂场景 照片，不放大的情况下，由于插值算法 [2] 的缘故，高分辨率的照片（右）清晰度反倒差一些。
　　左：1200万像素，右：2亿像素
　　放大之后，部分细节保留高像素照片有明显优势↓ ↓ ↓
　　左：1200万像素，右：2亿像素
　　但对于高光的压制，一塌糊涂，中间的白色灯球甚至和远处的黄色广告牌【融为一体】。
　　左：1200万像素，右：2亿像素
　　所以，关于像素的实际情况就是， 像素太低，清晰度不高 ， 像素太高，画质会受到影响。尤其是在中低端机型上，这种撕裂感会更加明显。
　　即使现在 1 亿，甚至 2 亿像素的手机已经现身市场，但主打拍照的旗舰手机，仍然以 5000万，6400 万像素镜头为主。对于一些价格较低，定位不高的手机来说，高像素往往会作为主要卖点，但很少有人会觉得它们的拍照水平超过那些像素「不高」的旗舰机，就是这个道理。
　　不能说高像素手机完全没有意义，至少可玩性很强。但对于更多用户来说，用手机拍照，保证画质可能才是第一位的。而且也要考虑存储空间。这种高像素的图片如果不放大，或者打印成巨幅的照片，高像素就失去了意义。但放大之后的画质水平和专业相机相比又差距甚远（可能会看到更多细节，但整体画质不会太好，很难算是好作品），所以多数手机拍照默认都是 1200 万像素照片，也就是说，即使是 4800万，5000 万像素的模式，很多用户都很少用到，所以，是不是该选择高像素手机 ，大家心里应该有谱了。
　　3、单像素尺寸
　　单像素的单位是（μm）。尺寸有 0.8μm (三星GW1)、1.0μm (IMX766)等。上面说到了像素数量，传感器尺寸一样的情况下，像素数量越多，单位像素尺寸越小，采光量越小，像素之间的过渡和干扰就越严重，最直观的表现是暗光拍摄能力越弱，噪点越多，画质有所下降。
　　所以，怎么兼顾高像素和大尺寸像素呢？
　　像素合并能很好的解决这个问题。使多个像素合并为一个像素，从而获得了更大的单像素面积。
　　这样的好处是，能够提升在暗光条件下的感光能力，提升画面的纯净度。同等情况下，夜拍表现会更强一些。
　　目前来说，能兼顾高像素于大像素的优点。目前有4合一，9合1，16合1等。
　　补充：2022年传感器尺寸最大的国产手机是小米12s Ultra ,同时也是目前拍照最好的手机之一。
　　好了，传感器先聊这么多，下篇内容和大家聊聊镜头的影像。
　　我是迈歌
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