揭秘iPhone的800W像素如何能单挑其他手机1300W像素

当众多安卓品牌手机旗舰机的拍照像素达到1300W像素级别时,iPhone还在倔强的用着800W。但是,众多消费者在使用体验上并不觉得使用效果差,并声称可以达到1300W的效果,虽然业界有各种解读,而在知乎上,用户名为“DavidZhang”从sensor角度进行了分析。

当众多安卓品牌手机旗舰机的拍照像素达到1300W像素级别时,iPhone还在倔强的用着800W。但是,众多消费者在使用体验上并不觉得使用效果差,并声称可以达到1300W的效果,虽然业界有各种解读,而在知乎上,用户名为“DavidZhang”从sensor角度进行了分析。

Sensor决定成像摄像头质量

这是一个综合问题,我们首先从总体上来分析一下手机摄像头成像重要因素。

这个综合问题的核心就是摄像头模组中的sensor,sensor决定了成像的质量,但手机和单反里面的sensor是设计难度最低的ImagingSensor(图像传感器),核心技术几乎完全是工艺的问题,这是一个单纯的技术问题。

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手机的ImagingSensor全部采用4T结构的设计。

几乎所有的手机相机,低到200W,高到2300W,几乎无一例外全部是这样的结构。这样的结构能保证FillFactor(感光率)很高,而且支持GlobalReset(全局重置)并且如果使用一些特殊技术,也可以实现GlobalShutter(全局快门),从而很好的保证了拍照的速度。

而什么决定一个sensor的好坏呢?那就是感光器件的核心——PhotoDiode(感光二极管),PhotoDiode的工作原理是利用特殊掺杂的硅,让照射进来的光子激发出电子空穴对,然后利用TransferGate(传输门TX)读出。

除了PhotoDiode的设计之外,感光部分的硅基如何掺杂,TransferGate如何平衡传输电子的势能差,这都十分影响一个ImagingSensor的功能。

另外,sensor在技术方面最强的是日本和美国,如现在行业内做的最好的依然是日本的索尼和美国的OV。

另外,一个重要的因素则是感官质量的好坏,以解析力、线性度、DynamicRange(动态范围)下面三个指标量衡量:

我们经常谈及的所谓800w像素,可以影响的就是解析力,但是解析力并不只依赖于有多少的pixel(像素点)。现在pixel已经小到1-2um的时代,CrossTalk(串扰)和Microlens的质量才是解析力的关键。

而且如果在面积一定的情况下,1300W像素的成像质量很可能差于800W线性度的问题,很大程度上取决于器件的工艺和读取电路的设计。

DynamicRange影响了我们究竟可以拍出多亮的白色和多暗的黑色,最好的体现就是夜间和强光下拍摄的质量。

所以小的感光芯片,比如说手机,是没有任何可能拍出好夜景的,这也就是为什么全幅单反都那么大。

所以,暗光拍摄的质量和像素的多少,没有很大的关系,另外,发热大的手机,也部分影响成像质量。

不可简单比较

那再来单独分析iPhone的800W像素为什么如此厉害。

iPhone摄像头历来为Sony定制,而iPhone历来和供应商签有保密排他协议,所以Sony最好的工艺相信是供应Apple使用的,所以iPhone的摄像头工艺在起点相比其他品牌有优势,起点高。

另外,由于高度保密,外界无法知道iPhone的pixel究竟是如何设计,Microlens是什么排布。虽然官网上很笼统的标注了pixel的大小是1.5um,但是pixel里PhotoDiode的形状和面积等其他关键数据,外界根本无法知道。

所以,同样是1.5um的pixel,因为设计的不同,表现出的成像特性也会千差万别。iPhone的800W像素是精心定制的,和其他厂商用的800W,完全不是一个概念。

综上所述,根本原因就是iPhone用的800W是专业量身定制的,不可以和其他的所谓800W,1300W拿来比较。

除了ImagingSensor,影响相机成像的还有DSP,而Apple公司在这一方面,是领域内的专家,如何做一个好的ISP(ImageSignalProcessing),苹果是很有信心的。

而且在整机设计,比如说消除串扰,散热方面,Apple也做到了业界最好。所以,iphone800w像素的高成像质量是事实,这背后体现的是Apple整个公司超高的工程实力和品质把控,是一个多因素影响的复杂工程。

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