1亿像素的真相

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乔布斯曾说，“手机拍照上主打高像素，是手机厂商利用广大消费者对照片成像原理知识漏洞的表现。”

小米发布了一款有1亿像素的概念型手机，没错，1亿像素。而今年的新款iPhone摄像头最高像素还是只有1200万，对比不可谓不强烈。

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但我们能据此得出iPhone拍照差的结论吗？像素又真的是决定拍照性能的唯一因素吗？弄清楚这些问题之前，我们先来聊聊像素对于拍照的重要性。

什么是像素？

某百科中对“像素”的描述是这样的：

“像素是指由图像的小方格组成的，这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值，小方格颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。”

这么说可能有些晦涩难懂，我们可以看看下面这张图：

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以一个方格为单位，很明显，左边图像的像素点比右边要少很多，反映到最终成像上，右边图像的清晰度更高，连花瓣上的露水都清晰可见。简而言之，理想状态下，像素越高成像越精细，这也是各大手机厂商争相追逐高像素的主要原因。

像素飞涨，是手机厂商急功近利吗？

可以看到，在拍照性能越来越受重视的当下，高像素已经成为了消费者购买手机的重要择选标准，几乎所有的手机厂商都在这方面卯足了全力。但其实早在2010年，乔布斯就曾表示，“许多手机厂商利用广大消费者对照片成像原理知识漏洞，在手机拍照上主打高像素，但手机拍照性能高低，像素只是影响要素之一而已。”

这里有个对比：

2011年小米发布旗下第一款手机时，后置的是800万像素摄像头，而它今年年初发布的小米9，后置主摄已经提升至4800万像素；

同样在2011年苹果发的iPhone 4s后置的也是800万像素摄像头，但它刚刚发布的新机iPhone 11后置像素却只有1200万。而且从2015年iPhone 6s采用1200万像素摄像头至今，iPhone在这方面已经5年没有升级了。

同样是8年时间，小米将像素提升了6倍，而iPhone只翻了一番，难道苹果不如小米？

摄像领域有句行话说，“底大一级压死人”，通俗解释就是“在像素相同的情况下，更大尺寸的传感器每个像素接收到的光线就越多，拍照效果则更好”。反映到手机摄像头上，就是CMOS面积越大，拍照性能越好。

而iPhone摄像头像素5年没有变化，拍照性能却越来越好，就是因为在CMOS面积上做了多次升级。反应到摄像头外部特征上，最直观的便是光圈越来越大。

以前几代的iPhone为例，iPhone4/5使用的均是索尼IMX145，CMOS面积为1/3.2，单位像素为1.4μm；到iPhone 6s，使用的则是索尼为其全新定制的IMX315，CMOS面积为1/3，单个像素面积提升到了1.22μm，光圈为f/2.2；iPhone X的CMOS则最小为1/2.6，其中广角镜头光圈有ƒ/1.8。

也就是说，苹果一直在致力于提升单个像素质量，例如每个像素光线的摄入量以及色彩深度的协调性等。

而小米方面，从小米8到小米9，摄像头像素数直接从1200万翻成了4800万，但在最新的DxOMark排名中，也仅为全球第七。

至于最近发布的MIX Alpha所搭载的1.08亿像素级CMOS，尺寸虽然高达1/1.33，但像素却只有1.6μm，也就是说，单个像素质量实际上并没有达到1亿像素该有的水准。（还不如苹果的1200万）

实际上，即便是全画幅相机，CMOS尺寸都至少是手机的10倍以上，更不用提包括富士、哈苏的等也都曾推出过像素仅有5000万的产品，手机摄像头一下子上亿级像素，确实有些匪夷所思。

当然，和像素一样，CMOS面积也仅是影响拍照效果的重要因素之一，提升拍照性能还有很多其他途径可走，比如一直卡在“4000万关口”的华为，就是在滤镜上下了很大的功夫。

像素之外，我们还能做些什么？

今年3月，华为高调发布了一款号称可以“随手一拍，九天揽月”的P30手机，后置“4000万像素主摄+1600万超广角摄像头+800万长焦摄像头”，最大的亮点便是首创全新RYYB传感器设计，以黄色像素替换三原色中的绿色像素，进光量提升达40%，保证了暗光环境中的成像质量。而刚刚发布的Mate 30 Pro，也沿用了这一设计。

RYYB的厉害之处，就是对红、绿、蓝三原色进行了重塑，用黄色替代绿色，即通过牺牲绿色进光量，提高黄色进光量，变相的增加了红色的进光量（黄色光是红色光和绿色光混合而成的），从而来提升摄像头弱光环境表现能力。反应到实际效果上，就是RYYB的进光量较之前常用的RGGB提升了40%，P30在夜晚可以清楚的拍摄月亮就得益于此。

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不过，一切创新性设计都需要强有力的解析技术支撑，这就涉及到处理器性能了。目前，高端移动SoC主要有三类：

高通骁龙800系列，目前已迭代至855 Plus，较855提升有限，大核提速到2.96GHz；

苹果A系列，目前已迭代至A13，采用第二代7nm制程工艺，单枚芯片拥有85亿颗晶体管，每秒运行次数达1万亿次，GPU为4核，功耗则降低了40%，NPU为8核；

华为麒麟900系列，最新推出的为麒麟990，集成了103亿个晶体管，采用台积电7nm+EUV工艺。

反应到手机上，以解析难度较大的视频拍摄为例，iPhone 11Pro可以4K / 60fps，以及多个摄像头同时拍摄；而Mate 30则可实现4K HDR和4K延时拍摄，视频ISO达51200帧，支持7680 fps超高速视频拍摄。而拍照方面，防抖、AI虚化、景深、暗夜、微距、长焦、广角等均可实现。

当然，技术手段之外，直接叠加摄像头也是主要途径之一，不过如今手机后置最高已经提升至5摄了，就连当年坚持只做单摄的iPhone也推出了后置三摄，但如果以后手机会变成这个样子，“密恐患者”可能真的很难接受。