大像素才够味 帮你挑选拍照手机

更高像素的意义

CFan曾不止一次强调，对智能手机的摄像头而言，更高像素并不代表更好的成像质量，它只是影响拍照效果的参数之一。只有在传感器尺寸、单位像素面积、光圈大小和成像算法接近时，更高像素才能起到一定的增益效果。至于为何从201 9年开始4800万像素成为手机圈的主流？这个问题的答案还得从单摄发展的瓶颈开始谈起。

来自单摄的瓶颈

在Android手机领域，摄像头（主要指后置主摄）的CMOS（传感器）曾经历过从320万→500万→800万→1200万→1300万→1600万→2000万→2400万像素的军备竞赛，但截至2018年，绝大多数旗舰手机的像素值却都锁定在了1200万到2000万像素之间，比如经典的tMX380（1200万像素，传感器尺寸为1/2.3英寸，单位像素面积为1.55um）、IMX519（ 1600万像素，1/2.6英寸，1.22 um）和IMX400（ 1900万像素，1/2.3英寸，1.22 um）等（图1）。

在这一级别的传感器中IMX400堪称“皇帝”，它最大的特色就是在像素层和电路层之间新加入了DRAM层（动态随机存储单元，可中充当缓存角色）（图2），可以在1/120秒内读取1930万像素的图片，从而实现了“硬件级”的拍摄960FPS超级慢动作视频的能力。

然而，即便强如IMX400，它的传感器尺寸也没能和定位略低的IMX380拉开差距，1.22um的单位像素面积也远远落后于后者的1.55 um，这些都会影响它在暗光环境下的成像表现。要知道，如今智能手机已经不满足于日光下的拍照了，暗光下使用“手持超级夜景”模式拍摄的照片质量才是比拼的重点（图3）。

多摄组合的变化

想提升夜拍下的表现，还有一种“讨巧”的方案，那就是给主摄准备一颗采用黑白传感器的“副摄”，依靠后者的高进光量和后期算法合成一张暗光细节更佳的照片（图4）。可惜，如今多摄手机的发展趋势是主摄+长焦+超级广角，留给用途单一的黑白副摄的空间越来越小。所以，如何最大限度提升主摄传感器的暗光表现？这依旧是无法回避的应用题。

傳感器的新趋势

目前像素值达到4000万或更高级别的传感器包括索尼旗下的IMX600/IMX650（4000万像素）和IMX586（4800万像素），三星旗下的ISOCELL GM1（4800万像素）。好消息是，这些CMOS并非单纯的“堆像素”，它们都拥有1/2.0英寸（IMX600/IMX650）和1/1.7英寸（IMX586/GM1）的“大底”（传感器尺寸），并利用QuadBayer阵列的方式实现了等效单位像素面积翻番的目的，而这两种更高的参数又都是提升暗光表现的杀手锏。

比如，IMX600每个像素点的感光面积约为1 um，通过4合1像素聚合技术实现了等效2.0 um的单位像素面积;同理，每个像素点的感光面积只有0.8 um的IMX586/GM，I也具备等效1.6 um的单位像素面积（图5）。需要注意的是，IM×586传感器支持4800万像素照片的“直出”，而GM1传感器想拍摄4800万像素的照片就需要通过插值算法实现。

因此，就传感器的品质而言，正确的排序应该是GM1

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通过修改传感器拜耳滤镜的结构同样可以提升暗光表现，感兴趣的朋友可以参考本刊上期《从RGGB到RYYB浅析手机镜头传感器的结构》这篇文章。

浅析高像素镜头的手机

考虑到采用高像素摄像头的手机有很多，所以我们不妨以价位段为线索，对它们进行一番梳理。

千元级阵营

代表产品：红米Note7（999元起，骁龙660，GMl）、魅族Note9（1398元起，骁龙675，GM1）、realme×（1499元起，骁龙710，IMX586）、红米Note7 Pro（1599元起，骁龙675，IMX586）、小米9SE（1999元起，骁龙712，IMX586）

扩展阅读

据悉，三星即将推出6400万像素的ISOCELL GW1传感器，它和4800万像素的GM1元一样都使用了Tetracell像素合并技术和重镶嵌算法，通过4合1像素提高感光能力，光线好的状态下可以拍出6400万像素的图像，弱光环境下则是1600万像素。此外，GW1还支持高达100dB的HDR高动态范围、DCG双转换增益技术、480FPS慢动作视频拍摄。

同时，三星现有的4800万像素GM1也将迎来升级版-ISOCELL GM2（图6），虽然它的像素值不变，但却支持DCG及SuperPD对焦技术。需要注意的是，和GMl-样，三星GW1/GM2理论上也不支持6400万/4800万像素的照片直出，它们在本质上依旧是一颗拥有等效1.6um大单位像素面积的1600万/1200万像素摄像头。

在千元机阵营手机中，采用三星ISOCELLGM1传感器的代表有红米Note7和魅族Note9，前者的优势在于不足千元的起价，缺点则是处理器平台还停留在骁龙660时代，性能上和竞品相比处于下风（图7）。然而，骁龙660的综合性能其实还不赖，足以流畅运行时下热门的3D手游，如果你的预算不多，红米Note7属于最值得入手的低价高像素手机。魅族Note9原本也是不错的选择，但自从realme X和红米Note7 Pro上市后，性价比就不再突出了。

realme X、红米Note7 Pro和小米9SE属于武装索尼IMX586传感器的代表，在成像质量上要优于上面提到的几款产品。就这三款手机而言，realme X的综合表现更理想，它采用了非常炫酷的升降式摄像头方案和屏幕指纹识别技术（图8），可以提供媲美2000元或更高价位手机的体验。红米Note7 Pro搭载的骁龙675运算性能很强，但GPU性能一般，这款手机的优势在于电池更大且支持红外遥控。小米9SE的性价比相对一般，它的优势在于做工更精良且支持NFC，后置三颗摄像头的规格也和小米9相同，但小米9SE的缺点也很明显——价格高、续航弱，竞争力处于高不成低不就的尴尬区间。

两千元级阵营

代表产品：Nokia X71（2199元起，骁龙660，GM1）、华为Nova4 （2699元起，麒麟970，IMX586）、vivo Sl Pro（2698元起，骁龙675，GM1）、荣耀V20（2799元起，麒麟980，IMX586）、联想26 Pro（2899元起，骁龙855，GM1）、黑鲨游戏手机2（2899元起，骁龙855，GM1）、红魔3（2899元起，骁龙855，IM×586）、小米9（2999元起，骁龙855，IMX586）、OPPO Reno标准版（2999元起，骁龙710，IMX586）、一加手机7（2999元起，骁龙855，IMX586）

在超过2000元价位的中端市场，应该是高像素手机竞争最为激烈的战场。其中，NokiaX71的规格相对一般，“挖孔屏”设计、骁龙660和GM1传感器的组合，竞争力尚不及很多千元级的竞品。同理，作为X27低配版的vivo S1 Pro和OPPO Reno标准版的性能价格比也并不突出，它们的优势在于出色的工业设计，前者采用了升降式摄像头方案（图9），后者更是改用了侧旋升降结构，摄像头可以呈扇形打开，非常炫酷，适合对性能不感冒的用户选择。

华为Nova4虽然采用了IMX586传感器，但性价比却远不如同宗兄弟荣耀V20，毕竟后者有着性能更强的麒麟980处理器加持。随着一大批搭载骁龙855和高像素手机的上市，这两款产品的竞争力也已被大幅稀释。

联想26 Pro是性价比最高的骁龙855旗舰，在2899元价位就提供了四顆后置摄像头和6GB+128GB的配置可选，可惜该产品的主摄传感器为GM1，在底蕴上略逊于其他配备IMX586的对手一筹（图10）。和其情况类似的还有黑鲨游戏手机2，它的主摄传感器同样是GM1，而它最大的竞争对手——红魔3则拥有IM×586传感器和更大的5000mAh电池以及内置风扇的优势，综合表现更为理想，只是它的后置摄像头只有唯一的一颗，无法实现光学变焦和超广角拍摄等热门功能（图11）。相对而言，小米9存在一个致命的缺陷——电池容量太小，但它所采用的IMX586+长焦+超广角镜头的组合，以及支持20W无线充电的属性，对追求拍照功能和希望摆脱线缆充电方式的用户还是有着一定的吸引力。

小提示

当你拿到本期杂志时，两干元级阵营中还会迎来红米K20和荣耀20系列这两款中端旗舰，它们的竞争力足以威胁到自家的小米9和荣耀V20等前辈的销售。

超三千级阵营

代表产品：vivo X27 （3198元起，骁龙675，GM1或IMX586）、魅族16s（3198元起，骁龙855， IMX586）、华为Mate 20X （3799元起，麒麟980， IMX600） .OPPO Ren0 10倍变焦版（3999元起，骁龙855， IMX586）、华为P30 （3988元起，麒麟980， IMX650）、一加手机7 Pro（3999元起，骁龙855， IMX586）、华为Mate 20 Pro （4299元起，麒麟980， IMX600）、华为P30 Pro （5788元起，麒麟980， IMX650）