2月4號,帶著對春節(jié)假期的戀戀不舍,我又回到了熟悉的工作崗位。不知道大家春節(jié)過得怎么樣,沒出正月十五都是年,這里先給大家拜個年,祝大家農(nóng)歷雞年大吉大利。
拜完年我們還是回到今天的正題上,在春節(jié)前提交選題的時候我忽然想到了一個現(xiàn)象:曾經(jīng)引發(fā)手機廠商大混戰(zhàn)的最薄手機之爭已經(jīng)多年沒有動靜。而這里面自然蘊含了廠商的種種考慮,對拍照畫質的影響我想占了不少的比重。那么有人要問了手機薄厚和拍照畫質之間也能扯上關系?對,不但能扯上而且關系還不小。
手機拍照好就得厚如磚頭嗎 廠商有話說
其實說到這個話題我們還得把時間往回調個幾年。2012年6月諾基亞曾推出過一款名叫808的塞班貝拉系統(tǒng)手機,這款手機當時一戰(zhàn)成名的絕技既不是所謂砸核桃的情懷也不是號稱“最后的塞班貝拉”的悲情,而是4100萬像素的頂級拍照水平。
諾基亞808(2012年發(fā)布)
或許用過諾基亞808的人很少,我在多年前曾經(jīng)用過它,且第一眼就被它背面的一大塊攝像頭凸起所吸引。諾基亞808的后置鏡頭像素為創(chuàng)紀錄的4100萬,有效像素7728*5368,根據(jù)所選擇的圖像比例,可以拍攝7728*4354分辨率的16:9圖像或是7152*5368分辨率的4:3圖像。
諾基亞808可拍攝4:3和16:9兩種畫幅圖像
至于它的CMOS面積呢?1/1.2英寸,這個數(shù)字是什么概念?直到4年半后的2017年初也沒有任何一款智能手機能夠與其比肩。另外這塊1/1.2英寸的感光元件讓諾基亞808的畫質達到了逼近松下、奧林巴斯微單的水準?墒沁@種高畫質是以12.9mm的機身厚度換來的。
曾申請吉尼斯世界紀錄“全球最薄智能手機”的金立S5.1
全球最薄手機——4.75mm的vivo X5 Max
然而諾基亞808這種犧牲厚度成全拍照質量的手機在隨后幾年淡出市場,人們見到的新手機越來越薄。這種競爭在2014年達到最高潮,先是金立的S5.1聲稱申請了吉尼斯世界紀錄成為全球最薄手機,后是OPPO馬上推出4.85mm的R5打臉,緊接著藍廠vivo以4.75mm的X5 Max終結了最薄手機之爭。兩年多后的今天,全球最薄手機的數(shù)字仍然停留在4.75mm。
手機行業(yè)最近兩年已經(jīng)不再拼纖薄,或許有著對續(xù)航能力下降的擔憂,但即便引入了索尼定制CMOS、雙鏡頭這樣的新理念和新玩法,手機攝影的成像水平卻再也無法超過當年的諾基亞拍照神機。實際上,諾基亞808這樣的手機不是有意將手機做得那么厚,而是迫不得已而為之,這其中的關鍵便是鏡頭尺寸與感光元件之間的關系。
手機攝像頭成像原理(圖片來源sensorway)
幾種常見的CMOS面積對比(圖片來源佳能中國)
我們知道鏡頭模組當中鏡頭負責匯聚光線,而感光元件(CMOS)負責收集光線信息。現(xiàn)在手機上面使用的感光元件其面積大多非常小,小到甚至不及你的手指甲,而專業(yè)相機上面使用的APS-C畫幅和全畫幅CMOS,它的面積是手機上面CMOS的十幾甚至幾十倍。具體的尺寸差異。大家可以看上面這張圖來體會一下。
如果鏡頭與CMOS成像圈不匹配就可能出現(xiàn)照片黑圈(圖片來源微信公眾號GUGU攝影)
而對應的,更大面積的CMOS需要更大面積的成像圈與之匹配。為了不讓最終輸出的照片因為成像圈太小出現(xiàn)暗角和黑邊,鏡頭的法蘭距(焦平面與CMOS的距離)就必須拉長,這也就意味著鏡頭的尺寸必然增大。想在大幅增加CMOS面積的同時保持原有的鏡頭長度還不產(chǎn)生暗角,這幾乎是不可能的事情。
另一方面,我們知道手機內部的鏡片不僅僅是一兩片,通常會是5-6片組成的鏡片組。一旦鏡頭長度增加,如果想保持對色散和邊緣畸變等因素的控制,就必須要增加鏡片組來抵消掉這種影響。而增加鏡片組的同時,攝像頭模組的體積也會增大。
諾基亞808的背面攝像頭凸起(圖片來源the verge)
諾基亞808拆解圖(可見巨大的攝像頭組件)
所以如果用一句話概括上面的觀點就是——感光元件面積越大,鏡頭體積越大,二者成正比關系。因此當初質疑諾基亞808機身太厚的朋友應該可以理解了,并不是諾基亞的研發(fā)團隊不給力,而是1/1.2英寸的大底CMOS所對應的鏡頭體積本身就不可能小。上面是我們一位論壇網(wǎng)友早年拆解諾基亞808的圖片,這個角度看這枚攝像頭的凸起有多明顯,又如何能做薄機身呢。
如今市面上在售的智能手機,即便聲稱自己是旗艦拍照手機,它的CMOS尺寸也很難超過1/2.3英寸。這個尺寸是早年消費級數(shù)碼相機(俗稱卡片機)的常用尺寸,對智能手機來說,這個尺寸基本可以兼顧纖薄外觀和相對不錯的畫質所以成為廠商的選擇。而諸如諾基亞1020和808那樣的大底CMOS智能手機由于機身尺寸太厚已經(jīng)成為“傳說”,畢竟好畫質不如好賣相。
彩色+黑白雙攝一定程度上彌補了畫質的缺失
那么手機廠商就束手無策了?并不是,2015年興起2016年普及的彩色+黑白雙攝像頭在一定程度上彌補了CMOS過小的缺陷。通過一枚黑白攝像頭記錄細節(jié)信息,并與彩色攝像頭進行數(shù)據(jù)融合,一組兩枚鏡頭所呈現(xiàn)出的成像效果相比傳統(tǒng)的一枚后置鏡頭要好不少。更重要的是這種設計考慮到了手機厚度的要求,平行排列的兩個鏡頭組不會增加手機的厚度,這樣既可以讓手機繼續(xù)做得纖薄,又能給相對大容量的電池留出放置的空間。
雙攝像頭雖然仍不及大底CMOS但至少是個努力的方向
手機行業(yè)高速發(fā)展的這些年,有一些技術的進展和突破顯然跟不上,比如電池技術的革新和厚度與畫質的矛盾。不過曲線救國也不失為一個好策略,比如電池續(xù)航技術沒突破我就研發(fā)快充,CMOS面積和厚度兼顧不了我就研發(fā)雙鏡頭,歸根到底還是希望給用戶帶來更完善的使用體驗。如果你對于手機拍照有什么想說的,歡迎在下面的留言區(qū)域留言,順手給這篇文章點個贊。