IMX400黑科技滿滿 但好照片到底跟啥有關

【機鋒網】毫無疑問，當前手機攝像頭素質好壞已經成為了廣大用戶選擇手機的重要標準，從渠道遍布全國的vivo、OPPO紛紛將Slogan或主打產品變為「拍照手機」以迎合用戶需求就可見一般，而當前手機行業的攝像頭CMOS（影像感測器）幾乎已經成為索尼的天下，根據索尼2016財年第三季業績顯示，索尼半導體業務營業利潤達到了272億日元（約合人民幣16.4億元），其近期發布的Xperia XZ Premium上首發的IMX400更是創新性的將DRAM加入了CMOS兩層電路中間，使得其能快速交換圖像數據。

說到這顆索尼自家旗艦手機限時獨佔的CMOS「IMX400」，尺寸為 1/2.3 英寸，單個像素麵積達到1.22微米，它新增的DRAM層可以幫助手機實現更高的拍攝幀數，在1080P模式下支持拍攝高達1000fps的視頻,同時具備更大範圍的快門時間調節，拍攝高速運動的物體可以更加從容，從參數來看已然非常強大。

DxOMark評分

但是手機拍照這一項十分考驗廠商綜合技術實力的部分，只有好的硬體是不行的，索尼自家的產品一直有著CMOS和鏡頭方面的優勢，卻依然不能輕易奪得如DxOMark等專業影像測試平台的第一名，那麼一張好的照片究竟與哪幾種因素有關？

「底」越大，拍照越有「底氣」

前面提到索尼最新的IMX400感測器面積達到了1/2.3英寸，它與小米5s上的IMX378尺寸一致，並別成為當前最大的智能手機相機感測器，而在相機領域，向來有「底大一級壓死人」的著名評論，也就是說CMOS面積越大，相機成像素質越好，好比人類的視網膜越健康，視力越好。

由於相機的拍攝，是通過外界的光線進入鏡頭后，投射在相機感測器上得以感光，所以更大的像素麵積，其相應的就會有更強的感光能力，使得智能手機可以在暗光下以更高的ISO下拍出噪點更少的照片，所以從理論上來說，CMOS面積稱得上是畫質好壞的硬性條件。

目前智能手機廠商的普遍CMOS尺寸在1/2.3英寸~1/3.06英寸級別，當前典型的包括IMX298（1/2.8英寸）、IMX318（1/2.6英寸）、IM386（1/2.4英寸)，這些尺寸下有合理的像素密度與軟體調校的話，會帶來不錯的成像素質。

像素已不再是決定性因素

在手機還無法勝任拍照主力的時代，廠商們宣傳中最常強調的一個點就是「像素」，對這方面沒有了解的用戶往往認為像素越高畫質越好，一句頗為典型的誇自己手機拍照的話就是「我的手機像素很好」。但隨著智能手機拍照概念的深化，用戶們也越來越了解像素不再是拍照好壞的唯一因素。

首先，像素數量的確在一定程度上影響到拍照的畫質，但像素高對清晰度也不一定好，另一個重要的參數就是「單個像素麵積」，例如在弱光情況下，在手機上面造成噪點的主要原因是普遍的感測器像素密度較大，單個像素感光面積較低，這就會使得其單位進光量使得畫面純凈度偏低。

舉例就是，同樣的1200萬像素的攝像頭，單個像素麵積大的畫質整體理論上就會更好，如1.4微米像素麵積的Galaxy S7、vivo Xplay6等，相比幾年前同樣像素的手機在畫質上有質的提升。所以，提升手機像素的單個像素麵積成為近兩年廠商們升級手機拍照素質的新潮流。

鏡片越多過濾雜光能力越強

除了CMOS以及其像素密度外，手機鏡頭的鏡片也是其畫質好與壞的關鍵之一，通過觀察在拍照方面有卓越表現的智能手機如iPhone 7、vivo Xplay6等我們不難發現，它們普遍採用了「6P」鏡頭，也就是裝有6片透鏡的鏡頭。

如果說CMOS相當於眼睛的視網膜，那麼透鏡相當於眼睛的玻璃體，在拍照過程中光線透過透鏡，多層的鏡片會為CMOS過濾掉一層層的雜訊光線，使得拍攝出的照片更加純凈。目前大多數手機還依然是5P鏡頭，甚至還有4P鏡頭，在拍攝出的樣張的純凈度、色彩還原方面相比6P理論上會有一定的差距，隨著成本的降低，相信未來6P鏡頭將是主流。

不過事物發展總是有一定的限度，6P鏡頭已經可以充分滿足手機過濾光線的需求，如果繼續增加鏡片數量會增加鏡頭的厚度，造成鏡頭模組凸起更加明顯，所以在6P鏡頭的基礎上提升CMOS、ISP、OIS防抖等是更為合理的提升鏡頭素質的方案。

光圈越大進光量越大

對光圈值的調焦是攝影中一個非常重要的技巧，但手機通常都是固定光圈值的，所以我們不用糾結這方面的調校問題。光圈的大小會影響進光量大小，在同等條件下，光圈越大進光量越大，大的進光量可以相應的提升快門速度，提升成像穩定性。

另外，在進行微距拍攝時，更大的光圈可以帶來更為出色的背景虛化能力，增強主體的表現力，觀感上更加出色，目前手機中物理光圈方面最大的為三星Galaxy S7、vivo Xplay6、OPPO R9s等，光圈值為f/1.7，蘋果iPhone 7為f/1.8。

除了物理光圈外，當前流行的雙鏡頭設計可以帶來「模擬大光圈」的效果，如iPhone 7 Plus的「人像模式」，利用雙鏡頭的仿生人眼特性，其等效56mm鏡頭強制進行2倍遠攝變焦，實現距離被攝物體更近的效果，從而增強背景虛化的程度，而華為P9以來的黑白+彩色雙鏡頭也可以實現該效果，雖然從真實度上還是不及物理光圈，但實際觀感還是很不錯的。

ISP的重要性越發突出

相比之前的CMOS、鏡片等部分，手機內置的ISP（(Image Signal Processing，圖像信號處理器）對於很多用戶來說應該比較陌生，繼續按照剛剛的思路，如果說鏡片類似眼球玻璃體，CMOS類似視網膜，那麼ISP就相當於大腦中對於圖像信息處理的一部分腦神經，幫助CMOS感測器實現最高畫質。

具體的應用方面，ISP對於手機的自動對焦的對焦能力、支持的鏡頭數量、最大像素數量、人臉識別、場景白平衡、HDR等起著決定性的作用，也就是它很大程度上決定了手機拍照素質的上限。

ISP根據形態一般被分為兩種：集成式 ISP 和獨立 ISP，一種是直接集成在手機CPU中的ISP，另一種自然就是類似電腦獨立顯卡的獨立ISP模塊了，理論上獨立ISP性能要更強，但隨著處理器廠商技術的發展差距已經很小了，如高通驍龍820的14位雙ISP——Spectra ISP擁有每秒30幀速度零快門延遲、更高精度並拍攝高達2500萬像素圖像，採用該處理器的三星Galaxy S7系列在拍照方面的素質有目共睹。

採用獨立ISP的產品比較典型的有採用雙鏡頭的華為P9系列，由於麒麟955處理器中的ISP不支持雙鏡頭，所以它採用獨立ISP以實現其黑白+彩色雙鏡頭的景深數據計算、照片合成等特色功能，值得一提的是，最新的華為P10採用了麒麟960中內嵌的ISP，再一次印證了集成與獨立ISP已經不再有明顯差距，更多的是根據不同的產品而分情況選擇。

軟體演算法充分利用硬體才是王道

接上前面的ISP部分，手機拍照好壞的一個重要決定因素就是廠商對於CMOS、ISP等硬體的調校能力了，而這正是許多廠商看似強大的拍照硬體卻總是拍不出好照片的原因，正如一鍋頂級的食材，沒有好的廚藝也做不出米其林三星水準，但廚師技藝優秀，普通的食材也可以做出色香味。

雖然「演算法」這個東西看不見摸不著，但它決定了相機的白平衡、HDR、曝光、對焦、快門速度等重要參數，雙鏡頭甚至三鏡頭等複雜鏡頭組更是需要充分對ISP的性能進行調校才能發揮出最好的水準。如華為P9在當時的相機硬體並非最頂級，但其更加照顧視覺衝擊力的相機演算法，使得其每一張照片的色彩表現力都相當出色，但相應的在色彩和白平衡的還原方面就不像iPhone 7那樣偏向於準確，所以演算法也能體現一家廠商的成像特點，「德味」、「日系」這種辭彙就是能體現不同廠商成像風格的辭彙。

所以，一家能在軟體演算法方面下功夫的廠商，往往也具備著利用好頂級拍照硬體的實力，如三星Galaxy S7、華為P10、vivo Xplay6、iPhone 7 Plus等產品都是軟硬體結合良好的典範。

機鋒視角：從大方面來看，一張好照片能否拍出來，需要上面聊到的鏡頭、CMOS、ISP、演算法等多種因素共同造就，非常考驗廠商們的綜合技術實力，正如上面所說，食材重要，廚藝也同樣重要，而當前雙鏡頭甚至三鏡頭等產品的出現往往也會讓不少用戶迷茫，其實窺其根本也同樣離不開上述的幾個因素，雙鏡頭的出現也無非是為了增強對焦、虛化、焦距等相關參數，所以無論廠商們如何宣傳，至少作為用戶能在閱讀本篇文章后，了解了相機成像的決定性因素，相信會對你未來選購手機帶來很多幫助。