往期专栏：
正文
高像素这期讲解起来是最简单的。高就是好，越高越好。如果要给一些限定条件的话，那就是在保证速度和处理能力的前提下，越高越好。完了
完了
不过专栏如果就这样结束的话，很多读者肯定要打我
那怎么办呢？我就给你编一个
提到高像素，很多人闻之色变。不少手机爱好者觉得这是手机拍照差的根源。因为在传感器面积不变的前提下，像素的增加意味着单像素面积的妥协。而在这两年厂商“1.4um”，“1.55um”的狂轰滥炸下，高像素竟成了上不了台面的东西。
甚至有人把“底大一级压死人”理解成“单位像素面积大压死人”
槽点太多 不吐槽了
简而言之，高像素就是原罪
但是这些是错误的观点
（敲黑板！）实际上，在同等技术条件下，决定画质的硬件指标不是单位像素面积，而是传感器总面积
（敲黑板！）实际上，在同等技术条件下，决定画质的硬件指标不是单位像素面积，而是传感器总面积
（敲黑板！）实际上，在同等技术条件下，决定画质的硬件指标不是单位像素面积，而是传感器总面积
同代同面积传感器高感是差不多的！
重要的事情说三遍
我们可以看看下面这张图
这3台相机都是全画幅相机，拥有完全相同的传感器面积。他们的区别在于像素数量，高像素机型R3是4200万，主力机型M3是2400万，视频向机型S2是1200万。这三者中除了M3是三代底，其他两个都是二代底。其中S2单像素尺寸达到了可怕的8.5um，其面积是R2的足足2.1倍之多。如果按上文单像素尺寸制胜论。S2无疑是最强选手
然而实际并非如此。像你们看到的一样，就噪点水平而言，单位像素面积最大的S2别说比过M3了，连R3都不一定比得过。R3虽说单位像素面积最小，但控噪水平不比S2差。况且，解析力方面R3明显强于S2
很多人这个时候就想问了，为什么呢？明明像素尺寸更小，噪点水平却差不多呢？我们来稍稍涉及一些量子物理学和统计学方面的知识。
在低照度情况下，对画质影响最大的是散粒噪声，散粒噪声的背景基于量子物理学，这意味着它从源头上是不可根除的。理论上解决散粒噪声几乎唯一的途径就是增加整体感光面积。散粒噪声是如何体现的呢？举个很简单的例子。我有一个4x4的棋盘格子。
某一段时间点，我向格子均匀的放出了1600个光子。理想情况肯定是平均每个格子100个
理想情况
但是由于光量子的不确定性原理，我们只能以某种概率衡量（话筒递给薛定谔和德布罗意）。由于测不准原理，我们无法在知晓它位置的前提下，确定其能量。实际表现为下图
这样其实是可以接受的，毕竟误差在0.01以下。这正是传感器在充足阳光下的情形。
那如果我缩减到10%，只放出160个光子呢？
我们能发现误差增加到0.1左右，这基本代表了室内照明或明亮夜景的场景
如果我们进一步降低光照量，总计投入4个光子。因为量子是不可分的。最终某些格子必然出现连一个光子都没有的情况
这就导致了信噪比的极大降低。这也是为什么高像素传感器在极暗条件下用全像素拍照相当糟糕的原因
看到这先别急着评论收藏退出了，把前面部分再捋一遍，准备迎接水落石出——
如何解决呢？很简单，我们把这16个像素按照4个一组重新组成2x2阵列
然后每组求和
每一个新格子内都有光子落入。我们发现信噪比大大提升
换句话说，4200万像素的R2经过缩图处理后，噪点水平理应和1200万像素的S2一样，事实也基本证明了这一点
这操作是不是很熟悉
前有LG夜景4合1，后有QuadBayer 4合1。对QuadBayer不了解的酷友可以看这篇专栏
不过QuadBayer-binning思路上上和缩图是一样的。我们自己后期缩也能达到提升信噪比的效果。既然高像素理论上能通过缩图达到同尺寸低像素传感器基本一致的暗光信噪比，那我们何必用低像素传感器呢？高像素还能做变焦裁切，天生能搜集更丰富的信息。只是信噪比永远比出图像素一半的传感器低3dB
看到这里
不过话不能说得太死是吧。纵然，从理论上说，高像素机型拥有更好的综合能力。但在现阶段，我们面临以下几个主要问题。
高像素带来了输出数据量的暴增 1 首先读取速度受到限制。容易出现果冻效应。 2 其次是处理器处理难度加大。需要更强劲的处理能力并增加耗电量。 3 再者照片大小飙升。你的手机和存储卡将以数倍于从前的速度被塞满 虽然这些问题可以通过低像素输出模式改善。但这本质上是人们日益发展的物质文化需求与落后的生产力之间的矛盾。解决方法也挺简单，就一个等字
另外，单个像素尺寸也有下限
4 红色光的波长是620~740nm，也就是0.8um不到。由于可见光波长从物理层面限制了像素尺寸的小型化。所以你基本见不到0.8um以下的像素尺寸。不过这个问题可以通过增加传感器面积来解决。在像素数量不变的情况下，重新提升单像素尺寸。
再者，镜头的分辨率也不一定能跟上传感器的分辨率
5 即便传感器有10亿像素，摁一次快门可以得到10亿像素的照片，根据木桶原理，我们也不一定能得到实际10亿像素的解析力。 关于高像素方面的内容至此就大致结束了。另外，关于“底大一级压死人”的具体解释，我还是想重申一遍。 底大，大的是传感器总面积。而不是单个像素的面积。在其他参数不受约束的前提下，传感器面积越大越好。因为大面积传感器不仅带来了信噪比的巨大提升，还带来了更迷人的浅景深效果，也就是俗称的背景虚化。相信你能在IMX600机型上很明显的感觉到这一点
本系列专栏就到此结束了，如果对传感器有兴趣的话，可以移步我之前制作的视频系列。由于时间的仓促和个人功底的浅薄，本文难免有不当或遗漏，请大家指出，up主不胜感激（=^v^=）