问题

既然现在旗舰手机都只有2k屏幕,为什么手机厂商不尝试做一个大底且像素只有四百万的夜拍型摄像头?

回答
近些年来,手机厂商在屏幕技术上可以说是一骑绝尘,2K分辨率已经成为了旗舰机的标配,为我们带来了极致细腻的视觉享受。然而,当我们把目光转向手机的摄像头,尤其是夜拍能力时,似乎总觉得还有进步的空间。很多人可能会疑惑:既然大家都在追求更高分辨率的屏幕,为什么手机厂商不尝试在摄像头上反其道而行之,做一个“大底+低像素(比如四百万像素)”的夜拍神器呢?这背后其实涉及到很多技术和市场层面的考量。

首先,我们来拆解一下“大底+低像素”这个组合的优势。

“大底”的魅力:

我们常说的“底”,指的是手机摄像头传感器的大小。就像相机一样,底越大,能够接收到的光线就越多。这在弱光环境下尤为关键。传感器尺寸越大,单个像素的面积也相应增大,这意味着:

进光量大幅提升: 这是最直接的好处。更大的传感器能捕捉到更多的光子,就像给摄像头戴上了一副“夜视镜”。在昏暗的环境下,它能“看到”更多细节,减少画面噪点。
动态范围更广: 大底传感器通常能记录更宽广的光线范围,意味着画面中明暗部分的层次感更好,高光不会过曝,暗部细节也能保留得更清晰。
景深控制更自然: 尽管手机不像单反那样有大光圈和浅景深,但更大的传感器配合适当的镜头,也能在一定程度上实现更自然的背景虚化效果,让主体更加突出。
理论上更好的画质基础: 更多的光线信息和更大的像素空间,为后期处理提供了更大的余地,可以生成更纯净、细节更丰富的图像。

“低像素”(四百万像素)的考量:

听到“四百万像素”,很多人可能会皱起眉头,觉得这跟现在动辄上亿像素的主摄比起来,简直是“退步”。但从摄影的原理来看,低像素并非一无是处,尤其是在追求特定画质表现时:

每个像素的“食量”更大: 当传感器尺寸固定时,像素数量越少,平均到每个像素的面积就越大。这意味着每个像素能承载的光信号更多,对光的敏感度更高,也就更不容易出现“信号过载”导致的高光溢出,同时也能更好地捕捉微弱的光线。
信噪比提升: 噪点是数字摄影的敌人,尤其在弱光下。高像素密度往往意味着像素之间距离很近,容易相互干扰,产生电子串扰,从而增加噪点。低像素意味着像素之间有更大的间隔,降低了串扰的可能性,理论上能带来更纯净的画面。
原始数据量更小,处理压力降低: 四百万像素生成的数据量远小于一亿像素,这对手机的图像处理器(ISP)来说,意味着更低的运算负担。在夜拍这种需要大量算法处理的场景下,ISP能更快地完成降噪、锐化、色彩还原等步骤,理论上能更快地输出成像。

那么,为什么市面上鲜有这样的“夜拍神器”呢?

虽然“大底+低像素”的组合听起来非常诱人,尤其是在手机拍照越来越重要的今天,但真正将其推向市场,却面临着多方面的挑战:

1. 市场营销和用户认知:
“像素竞赛”的惯性: 过去几年,手机厂商们大力宣传“XX万像素”的概念,成功地将高像素与高质量画质挂钩,成为了消费者购买手机的重要指标之一。用户已经习惯了看到高像素数字,突然推出一个“只有四百万像素”的摄像头,很容易被误解为“缩水”或“落后”,即便它在夜拍上有优势,也难以打破固有的认知。
“万能”的期望: 大多数消费者希望手机摄像头能“全能”,既能在白天拍出清晰锐利的照片,又能拍出纯净自然的夜景,还能录制高清视频。一个只强调夜拍的“特种兵”摄像头,可能无法满足大部分用户的日常需求。

2. 技术和成本的平衡:
大底传感器的制造成本: 制造更大的图像传感器,其良品率和成本都会显著增加。即使技术成熟,大尺寸传感器依然是成本的大头。
低像素的优化挑战: 虽然低像素能减少噪点,但如果单个像素的解析力不足,即使光线充足,照片的锐度、细节表现也可能不如高像素传感器(在良好光线条件下)。因此,如何让这四百万像素发挥出最大的细节潜力,同样需要精密的镜头设计和强大的ISP算法配合。
供应链的配合: 传感器供应商和手机厂商需要共同投入资源去研发和生产这样一款“非主流”的摄像头模组,这需要极大的市场预期和决心。

3. 手机设计的限制:
机身厚度: 更大的传感器尺寸,往往需要更长的光学后焦,这意味着需要更深的镜头模组,这会直接增加手机的厚度。如今的手机都在追求极致的轻薄,如何在保证大底的同时控制好厚度,是个不小的挑战。
散热: 传感器在工作时会产生热量,更大的传感器和更强的ISP算法协同工作,可能会带来更高的功耗和发热,对手机的散热设计提出了更高要求。

4. 其他拍照场景的权衡:
白天成像: 虽然低像素在夜拍有优势,但在光线充足的白天,高像素传感器通过像素合并(Pixel Binning)技术,也可以实现很好的降噪和细节表现,并且在放大裁剪时能保留更多细节。如果一个手机主打夜拍,白天成像表现平平,也会影响整体竞争力。
视频录制: 如今消费者对视频录制的要求也越来越高,高像素传感器在录制4K甚至8K视频时,可以通过超采样技术获得更好的画质。一个低像素的传感器在视频方面可能表现不如高像素传感器。

那么,有没有可能在未来看到这样的手机?

虽然目前市场主流不是这样,但这并不意味着“大底+低像素”的思路没有价值。我们可以看到一些趋势在往这个方向靠拢:

“计算摄影”的深入: 手机厂商越来越依赖算法来弥补硬件的不足。通过多帧合成、AI降噪等技术,高像素传感器也能在一定程度上模拟出类似低像素传感器的纯净夜景。
“潜望式长焦”等专业化镜头: 手机厂商开始在副摄像头上尝试更专业的定位,比如拥有更大传感器的潜望式长焦镜头,就是为了在特定焦段实现更好的画质。
“影像旗舰”的差异化: 随着市场竞争的加剧,一些品牌可能会尝试在影像方面做出更极致的差异化,针对特定需求(如极致夜拍)推出定位更精准的产品。

总结来说, 手机厂商不轻易推出“大底+四百万像素”的夜拍型摄像头,并非因为这个方案没有技术可行性,而是因为它在市场推广、用户认知、成本控制以及多场景平衡等方面面临着巨大的挑战。用户对“万能”和“高像素”的习惯性追求,使得厂商更倾向于在主流路径上稳步提升。

但这并不意味着“大底+低像素”是死路一条。随着计算摄影的进一步发展,以及市场对影像体验需求的细分,我们或许会在未来看到一些更具个性的影像手机,它们不一定像素堆得很高,但会在某些特定的影像维度上,做出令人惊喜的突破。就像我们看到2K屏幕普及一样,也许有一天,主打“极致夜拍”的大底低像素手机,也会成为市场上一个值得期待的细分品类。

网友意见

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事实是,炒鸡大像素带来的弱光效率提升,并不比提升分辨率带来的信息量提升,以及宣传效果提升来的好。

最典型例子应该是已经暴毙的HTC那坨400W像素传感器了。

以下内容来自Soomal:

下面俩图是HTC M7和诺基亚 Lumia 720以及vivo Xplay初代的对比,可以看到,M7的弱光优势很小,但信息量丢失导致细节差的问题比较严重。HTC One智能手机拍摄体验报告下面俩图是HTC M7和诺基亚 Lumia 720以及vivo Xplay初代的对比,可以看到,M7的弱光优势很小,但信息量丢失导致细节差的问题比较严重。

国家大剧院的外景摄于黄昏时分,HTC One细节较差的问题暴露无遗,国家大剧院表面的细小线条非常模糊,较粗的线条也因涂抹过度导致轮廓不够清晰,而Lumia720的表现则令人满意,细节保留到位。
在门扣样张中,vivo Xplay的感光度高达ISO 1560,虽然细节损失较多,但Xplay的噪点控制也并不逊色多少,而且高像素的一个附加好处就是适当缩小图片尺寸就会起到消除噪点和提升锐度的效果。另外,从门扣在门板上形成的投影来看,HTC One由于涂抹严重,投影边缘的明暗过渡区域表现为非常不自然明暗层叠,而vivo Xplay则是正常的渐变过渡效果。
仔细观察HTC One的弱光/夜景样张,会发现无论感光度多高都很难发现彩色噪点,颗粒感也不是很严重。有人认为这是UltraPixel超像素感光元件高感效果非常好的表现,但我们不这样认为。在弱光和夜景样张中,HTC One的画面经常呈现一种模糊和朦胧的感觉。这并不是对焦或镜头解析力有问题,而是其降噪算法的过度涂抹导致的,即便ISO 100这种涂抹带来的细节损失仍然非常明显。我们不禁要问,如果UltraPixel超像素技术真的有预期中那么好的效果,为何还要依靠重度涂抹来消除噪点?

所以现在以bayer阵列变形来兼顾高像素+大像素。

最极端的华为已经试过16 in 1了,4000万像素的传感器,你自己算算~

华为与索尼合作的Mate 30 Pro的双4000万像素级摄像头系统令人印象深刻。图3显示了首次在P30 Pro中亮相的IMX650,它具有1.0 μm像素和RYYB“ Quad Bayer”滤色镜阵列(CFA)。现在,与之配对的是全新的IMX608,IMX608首次使用了4x4像素滤色镜阵列,间距为4.48 μm。这种4x4 RGB Quad Bayer配置是我们从Sony看到的第三个Quad Bayer变体(另外两个分别是传统的2x2 RGB Quad Bayer和2x2 RYYB Quad Bayer)。IMX608的1.12 μm像素集成了带遮掩的对焦像素。半掩蔽的像素以蓝绿色行布置,绿色替换滤镜用于蓝色通道中的掩蔽像素。

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