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榮耀攝影的發展方向:超大底+超大Pixel+超感光

2022-03-13由 榮耀老熊 發表于 農業

感光能力強的部件在哪裡

前段時間榮耀V30 PRO和小米10 Pro拍照的子項評分開啟做了詳細對比,小米10 Pro拍照比榮耀V30 PRO高一分,但在大家日常使用最多的主攝上,小米10 Pro一億畫素主攝對拍照體驗的貢獻不如榮耀V30 PRO的4000萬IMX600:

1)小米10 Pro拍照比榮耀V30 PRO高一分的貢獻,主要來自長焦鏡頭和廣角鏡頭。

2)在涉及主攝擔當的8項評分中,榮耀V30 PRO 勝出5項,其中噪點、偽像、夜景、散景(大光圈)更是領先不少。

榮耀攝影的發展方向:超大底+超大Pixel+超感光

從這個雷達圖可以看到,108MP的確在一些專案上取得了小幅領先,但卻在大家常用的主攝效果上“夜景”缺失一大塊,也同樣影響了“噪點”分數。如此有點畸形的雷達圖,正是大家都非常熟知的短板——感光能力不足!

榮耀認為,超大底+超大Pixel+超感光,三者互相加持,大大提升感光能力,才是手機攝影發展的正確方向。今天,抽空做一個詳細的講解。

1、 關於感光能力

感光能力,是指相機的感光成像單元(CMOS)對於光線的還原能力和明暗呈現能力的指標,這是相機畫質的最重要指標。

影象感測器的有效感光區域尺寸=畫素數*單畫素尺寸。底大一級壓死人,就是指影象感測器的尺寸越大越好,這也是為什麼手機攝像頭會凸起的一個直接因素。但是手機內部空間寸土寸金,影象感測器不可能像專業相機一樣“肆無忌憚”暴漲增大。在感測器尺寸受限的情況下,單位畫素大小(pixel-size)就變成了感光能力的第二個決定性因素。

單位畫素的大小,直接關係到單畫素的感光能力,也決定了整個感光器件的感光能力,因為每個畫素呈現拼湊起來,就是整個畫幅。所以單位畫素“能力”不行,就是“根”上不行。而在感測器尺寸相同的情況下,總畫素數越高,Pixel Size必然就越小。

小米10 Pro一億畫素在晴空萬里下,能有一定程度的解析度提升,但單位畫素的Pixel Size僅0。8μm,意味著和榮耀V30系列主攝的4000萬1。0μm的感光能力相比,至少下降36%(= (1*1)/(0。8*0。8) ),加上榮耀V30的RYYB超感光濾片對感光能力約40%提升的加持,一億畫素的實際感光能力,只有榮耀V30主攝的不足50%,這簡直是天壤之別!這對於一部追求全場景、全天候卓越攝影體驗的旗艦手機來說,是不可接受的。

當然,大家分別透過四合一,都可以成倍提升單位畫素的感光能力。0。8μm四合一變成1。6μm,1。0μm四合一則變成了2。0μm,但感光能力的差距並無變化。

這就是為什麼榮耀沒有選擇追求一億畫素這種方向,而是在保證超清解析度的基礎上,選擇了超大底和超大Pixel Size。因為一億畫素0。8μm帶給使用者的高解析度價值,遠遠小於超大Pixel在暗光和逆光場景帶來的卓越拍照體驗。

一億畫素提高了解析度,卻犧牲了感光能力。這意味著在光線條件較為惡劣的拍攝場景下,比如陰天、室內、夜晚、逆光等場景,相比榮耀V30 系列,一億畫素的手機拍出來的照片畫質就會更差。DXO拍照的專案評分也證明了這一點,歡迎大家在各種光線場景下廣泛對比測評。

2、三星一億畫素HM1和HMX的本質區別

目前已經商用的一億畫素手機影象感測器有兩枚,一枚是三星自用的HM1,另一枚是三星對外發售的HMX。兩枚感測器的單畫素尺寸均為0。8μm,但HM1的技術要比HMX更領先一些,HM1支援全新的畫素九合一,HMX僅支援傳統的畫素四合一。

榮耀攝影的發展方向:超大底+超大Pixel+超感光

小米10系列搭載的支援四合一的三星HMX一億畫素,這一顆一億畫素和4800萬攝像頭一樣,單位pixel size都是0。8μm,屬於比較小的單位畫素尺寸,在感光單元的“根”上就不行。

拍照的預設模式下,一億畫素四合一的Pixel size為1。6μm,而榮耀V30四合一為2。0μm,同時RYYB相比傳統RGGB提升了40%的感光度,榮耀V30的2。0μm RYYB實際相當於2。4μm RGGB的感光度。一億畫素四合一的1。6μm RGGB,與榮耀V30主攝2。0μm RYYB(相當於2。4μm RGGB)相去甚遠。小米10系列一億畫素的信噪比必然較差,在暗光和逆光場景下的拍照體驗,和榮耀V30系列存在較大差距。

3、相機行業對超高畫素的態度

透過上面的分析,大家應該比較瞭解傳統四合一的一億畫素0。8μm的方向,其實是與使用者體驗背道而馳的。

那麼,專業相機領域是否存在一億畫素以上的影象感測器?確實存在,但極為稀少。

相機廠商富士曾在去年將自己的中畫幅相機一億畫素感測器和手機的一億畫素影象感測器做了對比,兩者在畫幅大小上的差異極為鮮明。

榮耀攝影的發展方向:超大底+超大Pixel+超感光

(富士GFX100的感測器的左下角還放著一塊手機影象感測器,兩者都為一億畫素)

只有相應感測器面積足夠大,單畫素Pixel Size才夠大,基礎畫質才有保障,才可以堆積更多畫素,去滿足一些對解析度有極端要求的特殊場景,比如商業廣告攝影,等等。而在絕大多數場景中,哪怕是專業攝影,一億畫素也是沒有必要的。

我們不妨看看專業全畫幅相機的畫素情況。佳能、尼康、索尼等主流相機廠商的全畫幅旗艦產品,其感測器解析度的區間大多落在2千萬畫素~6千萬畫素的區間範圍內。其中注重連拍和抓拍的效能型相機多為2千萬畫素,上探3千萬畫素;注重單張精緻細節的畫質型相機多為3千萬畫素~4千萬畫素,上探6千萬畫素。

全畫幅感測器的尺寸是3。6cm*2。4cm,遠遠大於手機的感測器尺寸。為什麼相機廠商不塞下1億畫素? 因為相機廠商知道,對於絕大多數專業攝影場景而言,6000萬畫素已經足夠了。

4、榮耀的發展方向:超大底+超大Pixel+超感光

回顧手機攝影發展歷史,手機攝影經歷了三個階段:

第一階段:拿來主義階段。手機廠商將供應商的鏡頭和感測器引入到手機上,透過畫素等指標進行比拼,屬於“拿來主義”的初級階段。

第二階段:關鍵技術自研階段。引入多攝光學系統,自研ISP晶片和演算法,掌握關鍵核心技術。

第三階段:光學底層研究階段。構築一體化的攝影系統,除光學、ISP晶片和演算法之外,開始在光學底層技術開展研究。

榮耀早已不同於其他國內廠商在畫素單點上“線性發展”的初級階段。從2014年榮耀6 Plus推出世界首個雙攝拍照系統,到多攝的一系列光學、ISP晶片和演算法,再到2019年榮耀V30系列引入聯合SONY共同開發的RYYB顏色濾波器,榮耀已經從第二階段全面進入第三階段。在硬體上,榮耀進行了全鏈路創新。從光子轉化為電子的物理傳播路徑,榮耀審視了這個鏈路的所有部件。從鏡頭到感測器,榮耀幾乎在每個核心硬體上都進行了技術儲備和創新。在軟體技術上,榮耀具有全球手機廠商中第一梯隊的演算法團隊和演算法能力。

今天,基於IMX600的榮耀V30系列依然處於手機攝影的頂級水平。面向未來,榮耀會堅持“超大底+超大Pixel+超感光能力”的手機攝影發展方向,打造甩別人一條街的手機產品,持續為消費者提供卓越的攝影體驗。