手机拍照好坏谁说了算,浅谈决定画质的硬件 - 生活、摄影、晒物 - 超能网玩家俱乐部 - Powered by Discuz!
开启辅助访问
切换到宽版
查看: 3615|回复: 0

[摄影] 手机拍照好坏谁说了算,浅谈决定画质的硬件

[复制链接]
     
  • TA的每日心情

    2015-7-8 09:15
  • 签到天数: 16 天

    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2017-5-4 16:19:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

    马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

    您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?快速注册

    x

    随着手机拍摄的水准越来越高,传统的DC已经意义不大,甚至入门级的微单都感到压力。试想,一般人谁愿意户外运动扛一台单反,出门旅游背上好几公斤的摄像器材,更别说偶然遇到的各种人文,风光。

    现在的消费者也不是以前那样子靠像素可以唬住的了,1300,1600,2000万像素不代表画质的全部。那么,如果你对手机拍照要进一步的要求,你需要了解什么?

    感光元件 大点更好

    目前主流的拍照智能手机,无论高端还是低端,普遍采用了索尼产的IMX系列感光元件。高端一些的采用了索尼1300万像素IMX214感光元件,低端的则一般是800万像素IMX179感光元件。这里我们不说IMX179,毕竟除了苹果iPhone之外,没有一个品牌敢说800万像素是高端。

    1.jpg

    索尼IMX系列背照式CMOS是目前拍照手机感光元件主流

    IMX214的有效像素约1313万,尺寸为1/3.06英寸,其单位像素面积为1.12 ?m,表现已经不错了。但是,这里有个问题,一些3000元以上的高端新机,也在采用这块感光元件,这似乎就有些不合适了。这样的做法,其实很难体现高中低端产品之间差距。

    2.jpg

    因此如三星Galaxy S5、OPPO N3、索尼Z3等高端机,采用了更高像素、更大感光元件,以体现真正高端手机应有的水准。三星Galaxy S5采用了1600万像素1/2.6英寸CMOS,单位像素面积为1.12 ?m,虽然单位像素面积与IMX214一致,但胜在多了400万像素;而OPPO N3虽然同样采用了1600万像素,但其感光元件达到了1/2.3英寸,单位像素面积为1.34 ?m,因此拍摄效果更为出色;索尼Z3虽然同样采用1/2.3英寸CMOS,但是由于像素高达2070万,因此单位像素面积也只有1.12?m。

    3.jpg

    当然,感光元件虽然是越大越好,但是对于手机这种便携性的设备来说,过大的尺寸还是会影响产品的美观度,比如诺基亚808和Lumia 1020就因为采用了过大的感光元件,导致手机摄像头变得异常巨大,在外观上无法让所有人接受。

    那么,为什么需要感光元件大呢?

    4.jpg

    那是因为单个像素面积越大,代表着单位像素的利用价值越高,图像放大也不会模糊,摄像头在夜晚等弱光环境下拍摄的照片进光量越大,快门速度也就越快,越能避免成像拖影等情况。

    简单来说,同样是1300万像素,感光元件面积越大,单位像素面积就越大,画质就越好

    为了实现更大的感光面积,因而就有了三种不一样的传感器。现在的的传感器都是CMOS的,根据设计的不同可以分为前照式 CMOS (FSI)、背照式CMOS (BSI)和堆栈式CMOS(Exmor RS)三种。

    5.jpg

    前照式和背照式其实很好理解

    前照式就是线路在光电二极管前面,背照式反之

    通过对比我们可以很直观的看到,左图的光在进入感光元件内部时被金属线路挡住了一部分,原因是因为金属是不透光的,而且还会反光。

    所以,在金属排线这层光线就会被部分阻挡和反射掉,光电二极管吸收的光线能就只有刚进来的时候的70%或更少;而且这反射还有可能串扰旁边的像素,导致颜色失真。(目前中低档的CMOS排线层所用金属是比较廉价的铝(Al),铝对整个可见光波段(380~780nm)基本保持90%左右的反射率。)

    时间推进到了08年6月,索尼公司发现了传统式CMOS的不足之处,发布了背照式CMOS,并冠以Exmor R名称,并且首先用在数款DV产品上。

    背照式就是将金属排线层和光电二极管的位置和“前照式”颠倒过来了,使光线几乎没有阻碍和干扰地被光电二极管接受,光线利用率提高了,所以背照式CMOS传感器能更好的利用照射进入的光线,在低照度环境下成像质量也就更好了。

    6.jpg

    而堆栈式比起背照式更进一步

    之前的背照式CMOS电路和处理回路区域是在一层,相互挤压空间难免会压缩像素区域的面积。新的堆栈式结构把这部分电路板移到了感光元件的下层的基板上,为感光元件留出了更大的空间,更小的干扰,也就可以拥有更多的像素。

    除此之外,堆栈式传感器相比起背照式的还拥有两项技术来提升画质的。第一个就是堆栈式传感器加入了RGBW的编码技术,就是是由原来的R(红),G(绿),B(蓝)三原色像素点中再加入W(白)像素点来提升画质,提高传感器的感光能力的,使摄像头在暗光环境下也能够拍摄出质量更高的照片。

    第二项就是堆栈式传感器更加是支持硬件HDR功能,硬件HDR英文名称叫做“In-camera HDR”,它实现的原理是能够精确地单独控制每一行像素的曝光时间,从而在传感器层面上就实现原生的高动态范围渲染,有别于之前的软件HDR技术一样需要软件,照相机综合算法来合成,所以照片生成的速度更快,而且可以实现HDR录像。

    从以上的介绍可以看出,堆栈式传感器是从背照式传感器进化提升而来的产品,也是由背照式的基础上发展而来的,堆栈式传感器吸取了背照式的优势地方,再弥补了其劣势的地方,进行了更加全面的优化升级。除此之外,堆栈式传感器还可以兼顾背照式结构的设计,使到摄像头的拍摄画质有了很大的提高。

    简单来说就是,感光元件要大,光线利用效率要高。拍摄说到底还是光与影的艺术

    至于堆栈式和背照式那个更好?不是绝对,低端的堆栈还不如背照式,还要看感光元件的大小。呵呵,又绕回去了吧

    那么,感光解决了。我们再来谈谈对焦。玩CS的朋友都知道,再好的枪,打不中就是浮云。拍摄也是一样,对焦不准其他就是白搭。

    对焦方式分为三种:反差式对焦CDAF、相位对焦PDAF、激光对焦LDAF。

    反差式对焦也叫对比度对焦,通过镜头不断的前后移动将要拍照的对象,将与周围环境颜色反差最大的地方寻找出来,所以缺点就是对一大片纯色的对象几乎没有对焦能力。大部分手机都有这个对焦方式。

    7.jpg

    相位对焦,手机在对焦时大概知道物体离手机的位置、距离,取消了之前的检测过程,对焦速度明显更快,在画面上也不再会有来回对焦的情况,效果也会更加自然。缺点是对环境光线要求很高,光线不够好成像就很差,微距拍摄时也很难对焦。

    代表机型:iPhone6s (反差式+相位对焦)

    8.jpg

    激光对焦,手机发射红外线碰及拍摄物体后反射,计算出与被摄物体之间的距离,完成对焦。激光对焦技术对于微距、弱光环境以及反差不够明显的区域,效果显著,但对焦速度要比相位对焦要慢一点。

    代表机型:LG G4

    10.jpg

    每一种对焦方式都有优缺点,最好还是混合对焦,就是两种对焦方式并存互补

    影响画质的另外一点就是光圈,单手机而言,光圈越大画质越好

    11.jpg

    如f2.2 、f2.4 、f2.6, f值越小,光圈越大,图像性能越好,更大的光圈意味着可以带来更加漂亮的景深虚化效果,暗光环境下,光圈大的镜头会拍的更清晰。

    简单来说,光圈数字越小,光圈才是越大。光圈越大,单位时间内通光量越多,对于常规的手机拍摄,尤其是自拍,人像之类的,会有很明显的提升

    绕来绕去,关键还是光线

    当然了,镜头也是重要的。一般而言,有认证的好一点,但是价格也贵

    至于常说的sony IMX背照式CMOS

    就目前而言,

    最好的是IMX 260,毕竟三星定制,S7的强悍水准也说明了这点,虽然其中绝大部分是三星电子的功劳。

    IMX 362就是IMX 260的升级,算一个梯队吧。

    IMX 240是S6的,也算是不错,但应该是排不上第一梯队了。

    接下来就是IMX 377/378了,1.55μm/Pixel的单位像素尺寸简直牛逼!可以说生来底子就厚,成像素质自然不错,2016年Q3、Q4用这只CMOS的手机拍照都获得了很好的评价。

    然后是IMX 298,2016Q1、Q2的主力,索尼在IMX 214之后的当家花旦,可以说2016年前半年想要拍照质量又不想花大价钱的手机基本都用了这个。

    IMX 398是298的升级。IMX 286也是颗不错的玩意儿,真要比我也不知道286和298怎么排,华为P9的CMOS,经过徕卡信仰的调教,素质上佳。

    IMX 386算是286的升级。其他的就没啥意思了,IMX 318也许可以提提,但是这玩意儿就是个中端机的CMOS,实际看太渣了。


    您需要登录后才可以回帖 登录 | 快速注册

    本版积分规则

    Archiver|手机版|小黑屋|超能网,科技生活第一站  

    GMT+8, 2017-11-25 11:52 , Processed in 0.235212 second(s), 44 queries .

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表