不知道大家还记得前两年超级火的1亿像素手机摄像头,虽然最终成像效果差强人意,但当时绝对是天花板的存在。
而最近,Omnivision更是宣布了其首款2亿像素的移动摄像传感器,索尼也表示正在测试中。该传感器尺寸为1/1.395 英寸,具有恐怖的 16384 x 12288 像素、100% 四相检测 (QPD) 技术、4K 120fps 视频输出和 8K HDR 功能。先别急着高兴,这些看起来很厉害的数字还是需要研究一下的。至少我们应该确认下是否又是一个炒作概念?
2亿像素好在哪里?
让我们先来看看好的一面。2亿像素不管怎么说基础数据在那里,正如Omnivision和三星喜欢吹捧的那样,这意味着高分辨率摄影和视频的像素更多。
但是,即使对于8K视频,2亿像素也是相当浪费的,无论手机营销怎么吹捧,我们都不会看到清晰的2亿像素照片或视频,你想想,如果是完整的2亿像素照片,文件体积得多大才行。
所以,分辨率很少是关注这些2亿像素传感器的原因。相反,我们需要仔细研究这些传感器能做些什么。例如,像素合并是这些传感器工作方式的主要部分。Omnivision和三星支持4单元和16单元像素合并,分别将有效像素尺寸从0.56μm增加到1.12μm和2.24μm。
虽然这些像素分档传感器不能像相同尺寸的原始像素那样捕获那么多的光线,但这种灵活性使手机能够在良好的光线下产生更高分辨率的图像,并以牺牲昏暗光线下的分辨率为代价,产生更低噪声的图像。同样,添加2×2 OCL感光元件有助于确保即使在更高分辨率下也能快速准确地自动对焦。
此外超高分辨率还有更高的帧率和更好的HDR潜力。
更高的分辨率需要更高的带宽才能将数据移动到手机的处理器,并且可以利用此带宽以更高的帧率输出较低的分辨率。例如,Omnivision可以在像素合并的帮助下以8fps的速度实现2亿像素,在30fps时实现5000万像素,或在120fps时实现1250万像素视频输出视频。这涵盖了8K 30fps和4K 120fps,且无需任何软件支撑。
在HDR方面,帧速率和数据吞吐量也很重要。由于高端传感器和处理器现在支持交错HDR,因此快速读出数据行对于避免伪影非常重要,尤其是在高分辨率下。例如,Omnivision吹捧具有双曝光交错HDR时序的4K / 60帧视频。
2亿像素不好在哪?
与所有技术一样,只要有优点,就会有缺点,情况也确实如此。这些传感器的最大问题是它们的像素尺寸很小。
我们之前已经也提到过这一点,较小的像素更容易产生噪点和较差的动态范围。虽然合并来自相邻像素的数据会有所帮助,但并不能从根本上解决问题。简而言之,原生的2.24μm像素将比等效2.24μm像素捕获更多的光线。还有一个问题是,随附的镜头是否能够对画面进行足够锐利的聚焦,微型相机传感器在较大的光圈值下受到衍射限制,需要更宽的光圈镜头,而这些镜头在制造时很难在保证不失真。
8K视频听起来不错,但如果传感器不能清晰地解析分辨率,那就毫无意义了。
从这个意义上说,对更高分辨率的推动与行业中的其他趋势有些不一致,特别是在4K和8K下对卓越低光视频性能的推动。这些超大像素得图像传感器并不会业界更大面积的传感器效果好,都在1英寸一下徘徊啊,提高的很有限。换句话说,底不够大,像素再高也解决不了成像痛点。
当然,拥有更高的像素是件好事,就像我们在引入1亿像素传感器时一样,配备2亿像素的智能手机蓄势待发。还是能够将移动摄影提升到另一个层次的,但我们要注意甄别营销上的套路。