更新時間:2014-04-220
【手機 導購】毋庸置疑,現今拍照已成為手機最重要的功能之一,也是消費者購買手機時的重要考量因素。甚至從某種程度上來說,手機已經替代專業的相機,成為我們日常生活中最主要的拍攝工具。因此,在核心硬件玩到發燒之后,手機廠商們又開始把心思放在了大家關注的拍照功能上。
“XXX像素”、“XXX傳感器”、“XXX鏡頭”、“XXX光圈”,當面對這些被瘋狂叫囂的相機賣點時,作為并不精通相機的普通消費者,很多人變得茫然,開始只會做加減算法,似乎最高的就是最好的,而關于這些參數所代表的真正意義,卻并不了解。

所以,為了讓大家掌握一些基本的手機攝像頭知識,今天筆者就以市面上幾款熱門手機為例,對手機攝像頭構成、成像要件進行簡要的解析,感興趣的朋友可以翻頁查看,同時也可以關注新浪微博@SoloPhone進行交流。
像素≠清晰度
手機攝像頭的構成
首先,我們來了解一下手機攝像頭的構成。需要注意的是,盡管我們將其稱為“手機攝像頭”或“手機相機”,但實際上,它的構成組件和工作原理與傳統數碼相機無異,只是體積較小,所以“手機的數碼相機”的稱謂才是完整、正規的。

手機攝像頭
像素
“像素”似乎是我們最熟悉的相機參數,在了解某款手機的相機時,首先看到應該的就是“XXX萬像素”,多數廠商也會把它當做首要的宣傳點,那么這個像素究竟意味著什么呢?
“像素”指的是相機傳感器上的最小感光單位,而我們通常所說的“XXX萬像素”實際是指相機的分辨率,其數值大小主要由相機傳感器中的像素點(即最小感光單位)數量決定,例如500萬像素就意味著傳感器中有500萬個像素點,和手機屏幕中的像素數量決定屏幕是720p或1080p分辨率是一個道理。

傳感器上的像素點模擬圖
像素決定照片質量?
人們通常會以為相機像素越高,拍的照片就越清晰,實際上這是很片面的。相機的像素唯一能決定的是其所拍圖片的分辨率,而圖片的分辨率越高,只代表了圖片的尺寸越大,并不能說明圖片越清晰。
刨除其它因素,1300萬像素攝像頭和800萬像素攝像頭所拍的圖片,在電腦屏幕上呈現的只是尺寸不同,而清晰度幾乎是沒有區別的。
不同的是,手機上查看圖片時,屏幕一般會將兩張圖片縮放至同一尺寸,此時1300萬像素攝像頭所拍圖片會擁有更高的像素密度(每英寸屏幕所擁有的像素數),理論上來講,清晰度更高、畫面細節更豐富。
但是當前主流的手機屏幕為1080p級別(1920×1080像素),無論是1300萬像素相機所得的4208×3120像素照片,還是800萬像素攝像頭的3200×2400像素照片,都超出了1080p屏的解讀范圍,最終都會以1920×1080像素顯示,所以肉眼所看到的清晰度也是沒有區別的。
那么高像素的優勢在哪里呢?
如前文所言,更高像素的相機所拍圖片的尺寸更大,假如我們想把樣張打印出來,以常規的300像素/英寸的打印標準來計算,1300萬像素相機所拍的4208×3120像素樣張,可打印17英寸照片,而800萬像素相機的3200×2400像素樣張,打印超過13英寸的照片就開始模糊了。很顯然1300萬像素相機樣張可打印的尺寸更大。
總之,像素不能決定照片質量,或者說像素并不是決定照片質量的唯一要素。在電腦、手機屏幕等主要查看路徑上,1300萬像素相機、800萬像素相或者更高的1600萬像素、2070萬像素所拍照片的清晰度表現都是沒有區別的。
所以,如果你對手機拍照的需求僅限于日常記錄和分享,那么市面上配備800萬像素、1300萬像素攝像頭的主流千元手機,就能完全滿足你對照片清晰度的要求,而不必跟風追求更高的像素數。
但如果你對圖片有特殊需求,比如說沖印或后期裁剪作圖,那么筆者就向你推薦Lumia 1020這款手機。

Lumia 1020鏡頭特寫
Lumia 1020是目前攝像頭規格最高的手機,它的感光元件擁有4100萬像素成像能力,裁剪成我們常見的方形圖片后,在4:3畫幅時最大可生成3800萬像素的照片,而在16:9畫幅時則可生成3400萬像素的照片。

lumia 1020
其中,3800萬像素的圖片,在72像素/英寸的分辨率下,成像尺寸相當于將近70個15英寸顯示屏的面積的總和,也就是如果你覺得你照的還OK,你可以把它沖印成巨型海報都行,這使得Lumia 1020在細節表現力上對普通手機有著近乎碾壓式的優勢。
諾基亞Lumia 1020(行貨)
[參考售價] 2999元
[公司名稱] 京東商城
傳感器最關鍵
既然像素不是決定圖片質量的關鍵因素,那么誰才是呢?答案是傳感器。
我們知道,在數碼相機還未興起的時候,傳統相機都使用“膠卷”作為其記錄信息的載體,而數碼相機的傳感器就等同于“膠卷”。傳感器是相機最重要的組成部分,也是最關鍵的技術。
相機傳感器主要分兩種,CCD和CMOS。CCD傳感器雖然成像質量好,但是成本較高,并不適用于手機,而CMOS傳感器憑借著較低的功耗和價格以及優異的影像品質,在手機領域應用最為廣泛。

CMOS傳感器
CMOS傳感器又分為背照式和堆棧式兩種,二者系出同門,技術最早都由索尼研發,索尼背照式傳感器品牌名為“Exmor R”,堆棧式傳感器為“Exmor RS”。
相對來說,傳感器尺寸越大,感光性能越好,捕捉的光子(圖形信號)越多,信噪比越低,成像效果自然也越出色,然而更大的傳感器卻會導致手機的體積、重量、成本增加。

相機、手機傳感器尺寸對比
背照式傳感器的出現,有效的解決了這個問題,在相同尺寸下,它使傳感器感光能力提升了100%,有效地改善了在弱光環境下的成像質量。所以,之前在選購拍照手機時,用戶都會首先考慮攝像頭是否應用了Exmor R背照式傳感器。

背照式與正照式傳感器對比
2012年8月,索尼發布了全新堆棧式傳感器(Exmor RS CMOS),需要注意的是,它和背照式傳感器并非演進關系,而是并列關系,堆棧式傳感器的主要優勢是在像素數保持不變的情況下,讓傳感器尺寸變得更小,也可以理解為,在與背照式傳感器的像素數相同時,堆棧式傳感器的尺寸會更小,從而節省了空間,讓手機變得更薄、更輕。

背照式和堆棧式傳感器對比
相比而言,背照式傳感器的優勢在于,在與堆棧式傳感器的像素數相同時,雖然傳感器尺寸更大一些,但單個像素點面積(單個感光面積)也會更大,從而使感光性能提升,自然暗光拍攝效果也就更好,整體成像效果更出色。
所以,兩者各有特色、各有優劣,不能簡單加以好壞之分,關鍵還要看廠商在傳感器尺寸和感光能力上如何取舍。
從傳感器而言,筆者向大家推薦的手機是索尼最新旗艦機型--Xperia Z2,俗話說近水樓臺先得月,該機獨占了索尼最先進的1/2.3英寸大型Exmor RS堆棧式傳感器(目前尺寸最大的堆棧式傳感器),像素數高達2070萬,并配備索尼單反相機專用G鏡頭。

索尼Xperia Z2鏡頭特寫
其優勢是善于捕捉場景光線,充分利用相機鏡頭的強大功能拍出超高解析度的圖像,并擁有更高的感光度、減少噪聲,確保圖像平滑清晰,以更高的逼真度再現拍攝細節。

索尼Xperia Z2
索尼Xperia Z2
[參考售價] 4999元
[公司名稱] 京東商城
鏡頭:多多益善
鏡頭是將拍攝景物在傳感器上成像的器件,相當于相機的“眼睛”,通常由由幾片透鏡組成,光線信號通過時,鏡片們會層層過濾雜光(紅外線等),所以,鏡頭片數越多,成像就越真實。

手機鏡頭
從材質上看,鏡頭可分為塑膠透鏡(Plastic)和玻璃透鏡(Glass),玻璃透鏡透光性以及成像質量要更好,但成本也更高,所以手機鏡頭大多由塑料鏡片組成。
假若鏡頭由5層塑料鏡片組成,我們就稱其為5P(Plastic)鏡頭,而如果鏡頭由4層塑料鏡片+1層玻璃鏡片組成,我們就應當稱其為4P1G鏡頭。不過由于行業對此缺乏統一的認知標準,通常會把5P鏡頭理解為由5層鏡片組成的鏡頭,即使是4P1G鏡頭也會將其稱為5P鏡頭。
目前市面上的手機大多采用5P或6P鏡頭,例如小米3就采用了5P鏡頭(4層塑料鏡片+1層藍玻璃濾光鏡片),而小可樂則采用了更高級的6P鏡頭(5層塑料鏡片+1層藍玻璃濾光鏡片),理論上來講,小可樂的鏡頭成像更真實。

小米3的5P鏡頭

小可樂手機的6P鏡頭
小可樂手機
[參考售價] 799元
[公司名稱] 京東商城
光圈:還是大了好
除了過濾雜光外,鏡頭還決定了一個非常重要的相機參數,光圈。
光圈由鏡頭中幾片極薄的金屬片組成,可以通過改變光圈孔的大小控制進入鏡頭到達傳感器的光線量。光圈的值通常用f/2.2、f/2.4來表示,數字越小,光圈就越大,兩者成反比例關系。

光圈演示圖
它的工作原理是,光圈開得越大,通過鏡頭到達傳感器的光線就越多,成像畫面就越明亮,反之畫面就越暗。因此,在夜拍或暗光環境下,大光圈的成像優勢就更明顯。
除了控制通光量,光圈還具有控制景深的功能。生活中,我們時常會看到背景虛化效果很強的照片,不僅突出了拍攝焦點,還具有很唯美的藝術感,而這就是所謂的景深。光圈開的越大,景深越小,背景虛化效果就更明顯。

小景深(背景虛化)效果圖
所以,我們在選購拍照手機時,應該優先選擇光圈更大的產品。
目前市場上的手機大多采用了f2.4、f/2.2或f2.0大光圈,而聯想VIBE Z的光圈則達到了f1.8,是現今光圈最大的手機。

聯想VIBE Z采用f1.8大光圈
聯想VIBE Z擁有前后雙攝像頭,其前置攝像頭為500萬像素,而后置攝像頭達到了1300萬像素(帶有雙LED閃光燈),并采用IMX135索尼新一代堆棧式傳感器,擁有F1.8超大光圈,相比F2.2光圈鏡頭進光量增加了49%,可以為用戶帶來更好的弱光成像表現。

聯想VIBE Z
聯想VIBE Z
[參考售價] 1999元
[公司名稱] 京東商城
閃光燈哪個好?
閃光燈是增加相機曝光量的方式之一,在暗光環境下會打亮周圍景物,從而彌補光線不足,提升畫面亮度。另外,在光線復雜的環境下,利用閃光燈可以去除雜光,使照片的色彩還原更為真實。

目前應用于手機的閃光燈主要有兩種,LED補光燈和氙氣閃光燈。
LED補光燈成本低廉、補光效果明顯,在手機中的應用最為廣泛,有些手機甚至還配備了雙LED補光燈。普通的雙LED補光燈除了使亮度增加外,跟單個LED補光燈沒有實質性的區別,而iPhone 5s的雙True Tone閃光燈則有很大不同。
iPhone 5S的雙True Tone LED補光燈并不僅是為了提供更多的光線,更重要的是為了提供更準確的光線顏色。白色LED補光燈通常只會模仿陽光的顏色來提供光線,往往導致畫面偏藍、偏冷等色彩失實的問題,而iPhone 5s在白色補光燈下又增加了一枚琥珀色閃光燈,兩者分別提供不同色溫的光線,從而使光線達到平衡,混合后便獲得跟拍攝場景吻合的理想畫面色彩。

iPhone 5S采用雙True Tone LED補光燈
氙氣閃光燈是一種含有氙氣的新型閃光燈,它可發出非常接近太陽光的光線,不過由于其成本較高,在手機中的應用率較低,諾基亞Lumia 1020就是采用了氙氣閃光燈。

氙氣閃光燈
所以,綜合而言,目前較為優秀的、且適用于手機的閃光燈依然是iPhone 5s所采用的雙True Tone閃光燈。不過此處筆者首推的不是iPhone 5s,而是中興新發布的星星1號手機,它同樣采用了雙True Tone閃光燈和內置800萬像素前置攝像頭,而售價卻僅為1399元。

星星1號手機
中興星星1號
[參考售價] 1399元
[公司名稱] 京東商城
總結:
寫到這里,決定手機成像質量的主要攝像頭組件就大致介紹完畢了,相信耐心開完本文的朋友會對手機拍照方面的知識有一個更加清晰、深刻的理解,也希望大家此后在選購拍照手機時,能夠正確認識廠商所宣傳的賣點,比如像素并不代表一切。
最后,由于手機攝像頭方面的專業性太強,本文借鑒了很多專業網站的內容,其中的很多技術、觀點,可能會存在爭議,希望大家能夠積極留言討論,或關注新浪微博@SoloPhone進行交流。
看此文章的還看過:《像素≠清晰度 手機攝像頭基礎知識解析》由 性價比高的手機原創提供,轉載請注明 http://m.xiaoshenxian1314.cn/daogou/736.html