从6400万到1亿：智能手机 “像素大战”究竟是噱头还是创新？

从最近各家的举动来看：手机的像素大战，又开始了！

早期阶段，智能手机的相机经历了由320万、500万、800万到1200万、1600万、2400万像素的发展阶段。但随着用户对智能手机日益增长的成像需求，单纯的相机像素提升已经不能满足需要了。

但到了今年，手机相机（主要是主摄）的像素提升步伐似乎变得急促起来。首先是国产品牌的主力旗舰几乎都在上半年一水儿标配了基于索尼IMX586传感器的4800万像素多摄成像方案。而随着上游技术方案的成熟，甚至是在一些中端、千元级的市场，我们也可以看到4800万高像素镜头的身影。

当然，与旗舰不同的是这些入门级市场出于成本层面的考虑，更多采用的是与旗舰不一样的三星GM1传感器。

这样就结束了吗？当然不是！

智能手机完成像素“小目标”：一个亿

月初，小米在北京召开了一场针对影像的技术沟通会。在会上，小米宣布和三星联合开发了6400万像素的三星的GW1传感器，并宣布这颗CMOS将会搭载到自家下半年即将发布的新机上。

几乎就在同时，另一家新生国产品牌Realme也官宣了自家的6400万像素新机产品的消息。同样后者也为6400万像素新品专门召开了一场技术沟通会，在会上Realme甚至还展示了6400万像素的真机。

也就在小米那场影像沟通会上，小米还宣布了同样是和三星ISOCELL联合打造的1.08亿像素传感器ISOCELL Bright HMX。

虽然官方并没有宣布这款产品具体的上市周期，但根据三星提供的消息显示，三星ISOCELL Bright HMX将于本月晚些时候批量生产。显然，距离我们正式看到新品的时间并不会太遥远。

小米首发一亿像素的消息赚足了眼球，也极大地推动了整个行业的像素之争。可能很多人都没有意料到，智能手机能够这么快进入到亿级像素的时代。

目前来看，虽然一亿像素的手机产品尚需时日，但6400万高像素的产品将会在下半年正式进入消费市场。随着后续其他品牌产品的陆续跟进，一场围绕手机相机的“像素大战”似乎已经吹响了号角。

高像素就意味着高画质吗？

这就回到一个其实有点老生常谈的话题：高像素就意味着高画质吗？

早在当初有手机厂商做出1200万甚至是2400万像素的相机的时代，其实这个问题就出现了。当时，这些高像素的产品在面对诸如iPhone这样的经历了多年打磨的800万像素相机模组时，似乎并没有表现出想象中的碾压性优势。

甚至在大多数时候，更低像素的iPhone在面对一众高像素对手的时候，反而能够表现出一定的成像优势。

到了今天，这样的反差依然存在，并且还有了更加直观的对比：本月刚刚发布的三星旗舰Galaxy Note 10+（5G版，下称Note 10+）拿下了著名影像评测机构DxOMark手机成像榜单第一的桂冠。

而和榜单后面的一众主摄采用了4000万像素、4800万像素的主力旗舰相比，三星Note10+的这套主摄方案在像素数上显得比较“寒酸”，其采用的是1200 万像素主摄+1200 万像素长焦+1600 万像素超广角的三摄方案。

在绝对像素数的比拼上，排名第一的三星Note10+显然跟高像素对手们不是一个级别。

那为什么三星Note 10+能够在成像画质上做到比绝大多数采用更高像素的产品更好的呢？

首先需要明确一个基本概念：绝对的像素并不等于绝对的画质。

我们可以将像素理解为感光元件上的一个个小的图像单位，这些小的图像单位紧密排布在手机的感光元件上，每个方格的颜色组合起来就是最终的图像。拍照的时候，镜头捕捉到的光学信号由传感器转化成数字信号，经过一系列转换之后变成电流信号储存在像素之中，最终再转化为图像文件。

和单纯的提升像素相比，CMOS的尺寸更能够有效地提升手機的成像素质。因为CMOS的底面积大小决定了每一个像素的尺寸，像素尺寸大小又在一定程度上影响着进光量，从而影响画质。

“底大一层压死人”这句话在手机领域同样适用。比如，之前华为的P20系列、Mate 20系列以及今年的P30系列之所以能够在拍照方面成绩突出，和其独家定制的镜头模组以及大底CMOS是分不开的。

实际上，即便是在CMOS尺寸相当，像素数一致的前提下，最终的成像质量也不尽相同。一个典型的例子就是当前比较流行的两种4800万像素手机成像方案：索尼IMX586和三星GM1。

IMX586是索尼开发的一套适用于手机的堆栈式CMOS感光元件，这颗感光元件有效像素高达4800万，其最大的特色就是使用Quad Bayer 阵列，Quad Bayer 阵列扩大到了4×4，并且以2×2的方式将RGB相邻排列。

在使用搭载IMX586传感器手机拍照的时候，Quad Bayer 阵列会让每一个像素点就近计算周围的颜色，并且通过独立的信号处理变换像素结构，从而实时输出4800万像素的高清照片。换句话说，IMX586的4800万个感光单元每个都能独立显示并且输出数据。

而GM1虽说也将阵列扩大到了4×4，但是和IMX586最大的不同是，每个2×2阵列都只能识别同样的颜色，并且只能一起输出数据。也就是说，GM1硬件输出的照片其实跟1200万像素传感器输出的照片没有本质区别。

这也就是为什么虽然都是4800万像素，采用IMX586和采用三星GM1的手机在成像画质上有明显区别的主要原因。

而实际上，影响手机成像的因素还有很多，除了绝对的像素和CMOS尺寸之外，镜头模组的设计、光学材料的用料、硬件的调校、软件算法的优化等等层面都会很大程度上对相机成像的画质造成影响。

尤其是智能手机在软件算法层面的重要性近些年变得越来越突出，一个典型的例子就是谷歌的Pixel系列，其凭借在夜景算法层面的强大优化实力，吊打了一众硬件实力更占优势的对手。

所以，手机成像的“唯像素论”并不可取。

高像素也不完全是噱头

那么，为什么如今各家都要开始做高像素手机呢？

拿小米和三星这次联合开发的ISOCELL Bright HMX举例。虽然我们前面说到，高像素并不绝对等于高画质，但这套方案在硬件层面的优势也是显而易见的。

之前我们说到，像素的大小和数量决定了传感器的尺寸。而ISOCELL Bright HMX这次在像素大小上和目前主流的IMX586相比没有变化，依然是0.8微米。但由于像素数量的大幅增加，传感器的尺寸自然也就水涨船高。

ISOCELL Bright HMX是第一款采用1/1.33英寸大尺寸的移动图像传感器，也是迄今为止最大的智能手机传感器之一，其CMOS的尺寸约为索尼RX100 VII（黑卡7）搭载的1英寸传感器的四分之三。

显然按照大底为王的说法，ISOCELL Bright HMX本身就具备一定的画质优势。高像素的画质优势不仅仅体现在拍照上，比如在视频记录方面，这款传感器可以支持最高6K（6016×3384）分辨率下30幀的拍摄，这也是其独到的画质优势所在。

最关键的是，三星ISOCELL传感器的像素合并技术（Tetracell）会在弱光条件下自动将像素合并，借助4个像素合并成1个像素的方式，得到更加明亮的2700万像素照片。注意，这套方案一定程度上兼顾了分辨率和单像素进光量，这将极大程度提升手机在暗光条件下的画质水平。

第三个层面，高像素和大底方案的采用，对智能手机的镜头模组和内部空间的设计上提出更高的要求。尤其是在智能手机这种对于内部空间以及机身厚度有苛刻要求的设备中，要想将更大尺寸的CMOS以及对应的更大尺寸的镜头模组塞入其中，就必须在很多方面采用新的技术和设计。

总而言之，智能手机的“像素大战”并不是一个什么新鲜的话题。其背后反映出来的是整个行业技术的进步以及市场竞争的加剧。无论从哪个角度来看，对于这些前沿性的技术探索，我们没有必要过分吹捧，也无须对其冷目相待。

在做到理性客观地认知的同时，作为普通消费者，我们也应当对技术创新本身抱持鼓励、肯定的态度。而从行业发展的角度来看，这些前沿技术势必将推动整个智能手机甚至是影像行业的技术进步，难能可贵。