大底相機(jī)或成2021年手機(jī)攝影的技術(shù)重點(diǎn)

前段時(shí)間，三星正式發(fā)布了全新的圖像傳感器GN2，在GN1「大底」的基礎(chǔ)上，GN2成功達(dá)到了1/1.2英寸的卡片機(jī)級別，讓手機(jī)進(jìn)入「一寸底」做出了鋪墊。無獨(dú)有偶，最近也有傳言說華為即將發(fā)布的P50系列手機(jī)將首發(fā)IMX800一英寸超大傳感器，「大底相機(jī)」勢必會(huì)是2021年手機(jī)攝影的技術(shù)重點(diǎn)。

但越來越大的手機(jī)傳感器也為手機(jī)的布局帶來更大的挑戰(zhàn)，如何在手機(jī)畫質(zhì)與傳感器大小之間取得平衡，也成為了廠商需要考慮的事情。但問題也來了，這種「卡片級大底」的可行性在過去已經(jīng)一次又一次被數(shù)碼相機(jī)驗(yàn)證，為什么將它拿到手機(jī)上就變得如此艱難呢？在手機(jī)上使用這種大尺寸傳感器，代價(jià)又是什么呢？

大傳感器「手機(jī)」已有先例

雖然IMX800的一英寸大底什么時(shí)候登陸手機(jī)還是未知數(shù)，但這種按照相機(jī)的路線造手機(jī)的做法在過去已有先例。比如三星在Galaxy s4時(shí)期就推出了Galaxy S4 Zoom「相機(jī)型手機(jī)」：這款正面看著中規(guī)中矩，背面看著「驚為天人」的手機(jī)采用了1 / 2.33英寸16 MP BSI-CMOS傳感器，配備10倍光學(xué)變焦（等效24-240mm，光圈f / 3.1-6.3）伸縮鏡頭，還支持手動(dòng)控制與M檔拍攝，可以說是當(dāng)時(shí)手機(jī)中的拍照王者。除了這種把手機(jī)做進(jìn)相機(jī)里的操作，國內(nèi)光學(xué)器材品牌永諾也曾推出過一款采用Android系統(tǒng)的M43無反相機(jī)機(jī)身，算是相機(jī)「手機(jī)化」的代表作。

為什么這種「大底手機(jī)」依舊沒能流行開來呢？這就與大傳感器自身的光學(xué)原理有關(guān)系了。首先，更大的傳感器意味著手機(jī)要為相機(jī)預(yù)留更多的空間。這放在過去可能不算什么，但在續(xù)航時(shí)間捉襟見肘、手機(jī)空間寸土寸金的5G時(shí)代，在手機(jī)中使用貿(mào)然使用大傳感器顯然不合適。

除了傳感器「占地面積」變大外，大尺寸傳感器對手機(jī)厚度也有著一定的影響。傳感器面積變大意味著傳感器「受光面積」變大，如果沿用過去的舊鏡片設(shè)計(jì)，鏡頭可能無法覆蓋整個(gè)傳感器，最終拍出來的照片也會(huì)出現(xiàn)明顯的暗角，甚至是黑邊。想讓畫面整個(gè)傳感器，方法有兩個(gè)：提高法蘭距或是改變光路——前者會(huì)讓手機(jī)相機(jī)進(jìn)一步「突出」，后者不僅成本高昂，甚至有可能會(huì)影響照片的邊緣畫質(zhì)。

對智能手機(jī)這種「精密設(shè)備」來說，攝像頭已不再是過去那個(gè)「可有可無」的部件，「牽一發(fā)而動(dòng)全身」的情況也越來越常見。在解決尺寸與成像質(zhì)量兩大矛盾之前，在手機(jī)上貿(mào)然使用大底傳感器可以說「吃力不討好」。

優(yōu)化結(jié)構(gòu)是大底的主要發(fā)展方向

既然品牌已經(jīng)摸透了傳感器發(fā)展的雷區(qū)，如何「繞開雷點(diǎn)」也成了手機(jī)與傳感器品牌的研發(fā)重點(diǎn)。對于大傳感器「占地方」的問題，品牌通常從傳感器的結(jié)構(gòu)入手，優(yōu)化傳感器的體積。比如采用更密集的電路布局，改用更緊湊的物理支架，并通過堆疊的方式降低傳感器對手機(jī)尺寸的影響。

至于光路的問題，影像大廠索尼早在多年前就為大家指明了了道路——曲面?zhèn)鞲衅鳌Ｊ芄に囅拗?，現(xiàn)在絕大多數(shù)的手機(jī)傳感器都采用平面?zhèn)鞲衅?，這種傳感器制作成本相對低廉，對光路設(shè)計(jì)要求也更寬松，也已被其他影像產(chǎn)品廣泛使用。但由于平面?zhèn)鞲衅魇且粋€(gè)「平面」，所以傳感器上各點(diǎn)與鏡頭「光軸」的距離其實(shí)是不一樣的。這種距離不一樣的現(xiàn)象不僅會(huì)導(dǎo)致手機(jī)邊緣畫質(zhì)下降，同時(shí)也會(huì)影響畫面透視關(guān)系，造成變形。

但曲面?zhèn)鞲衅饔兴煌呵嬖O(shè)計(jì)能讓傳感器上各個(gè)像素點(diǎn)到光軸的距離相近，從而消除畫面變形與邊緣畫質(zhì)下降的現(xiàn)象。除此之外，曲面?zhèn)鞲衅饕部梢越档褪謾C(jī)傳感器在手機(jī)主板上的投影面積，進(jìn)一步壓縮傳感器體積，降低對手機(jī)內(nèi)部布局的干擾。

「死磕」傳感器尺寸總有盡頭

但歸根結(jié)底，我始終不認(rèn)為大傳感器是手機(jī)攝影的最終解。受尺寸限制，手機(jī)攝影與傳統(tǒng)攝影有著諸多差異，其輕巧便利的特性也讓手機(jī)成為了紀(jì)實(shí)攝影的優(yōu)秀工具。考慮到這個(gè)前提，我們是否真的要在手機(jī)中加入比肩傳統(tǒng)相機(jī)的大尺寸傳感器？當(dāng)手機(jī)攝影脫離了手機(jī)的便捷，那它還算得上是手機(jī)攝影嗎？

我曾多次提到軟硬結(jié)合的數(shù)字?jǐn)z影才會(huì)是未來的主流。攝像頭越多、傳感器越大，勢必會(huì)推高手機(jī)的價(jià)格，但提升卻越來越有限，最終也將走入死胡同。與其「死磕」大尺寸傳感器，倒不如想辦法優(yōu)化自己的ISP算法，在數(shù)字?jǐn)z影的幫助下發(fā)揮出手機(jī)攝像頭的全部實(shí)力。

我們之所以喜歡手機(jī)攝影，是因?yàn)槭謾C(jī)攝影的出現(xiàn)為大眾提供了一個(gè)可以隨手記錄生活美好的機(jī)會(huì)，這也是iPhone系列在flickr相冊「屠榜」的原因。沒錯(cuò)，Galaxy S4 Zoom甚至是永諾的M43機(jī)身都可以稱作為「移動(dòng)設(shè)備」，但當(dāng)你傍晚散步，看到岸邊夕陽時(shí)，你最先想到的依然會(huì)是你手中那臺不足300g的Android手機(jī)或iPhone。我們不應(yīng)為了無窮無盡的「畫質(zhì)」而放棄手機(jī)攝影的本質(zhì)，與硬件通力合作的數(shù)字?jǐn)z影，就恰恰給了手機(jī)與專業(yè)相機(jī)「公平競爭」的機(jī)會(huì)。

畢竟再大的傳感器、再好的算法都只是沒有實(shí)際意義的賣點(diǎn)，只有在你掏出手機(jī)，按下快門鍵的那一刻，這些大傳感器與高超算法才真正有存在的意義。讓用戶喜歡拍照，愿意拍照，才是手機(jī)攝影的正確發(fā)展道路。
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