2月4號(hào),帶著對(duì)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(gè)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(shí)候我忽然想到了一個(gè)現(xiàn)象:曾經(jīng)引發(fā)手機(jī)廠商大混戰(zhàn)的最薄手機(jī)之爭(zhēng)已經(jīng)多年沒有動(dòng)靜。而這里面自然蘊(yùn)含了廠商的種種考慮,對(duì)拍照畫質(zhì)的影響我想占了不少的比重。那么有人要問了手機(jī)薄厚和拍照畫質(zhì)之間也能扯上關(guān)系?對(duì),不但能扯上而且關(guān)系還不小。
手機(jī)拍照好就得厚如磚頭嗎 廠商有話說
其實(shí)說到這個(gè)話題我們還得把時(shí)間往回調(diào)個(gè)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(jī),這款手機(jī)當(dāng)時(shí)一戰(zhàn)成名的絕技既不是所謂砸核桃的情懷也不是號(hào)稱“最后的塞班貝拉”的悲情,而是4100萬像素的頂級(jí)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(jì)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(gè)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(jī)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(zhì)達(dá)到了逼近松下、奧林巴斯微單的水準(zhǔn)?墒沁@種高畫質(zhì)是以12.9mm的機(jī)身厚度換來的。
曾申請(qǐng)吉尼斯世界紀(jì)錄“全球最薄智能手機(jī)”的金立S5.1
全球最薄手機(jī)——4.75mm的vivo X5 Max
然而諾基亞808這種犧牲厚度成全拍照質(zhì)量的手機(jī)在隨后幾年淡出市場(chǎng),人們見到的新手機(jī)越來越薄。這種競(jìng)爭(zhēng)在2014年達(dá)到最高潮,先是金立的S5.1聲稱申請(qǐng)了吉尼斯世界紀(jì)錄成為全球最薄手機(jī),后是OPPO馬上推出4.85mm的R5打臉,緊接著藍(lán)廠vivo以4.75mm的X5 Max終結(jié)了最薄手機(jī)之爭(zhēng)。兩年多后的今天,全球最薄手機(jī)的數(shù)字仍然停留在4.75mm。
手機(jī)行業(yè)最近兩年已經(jīng)不再拼纖薄,或許有著對(duì)續(xù)航能力下降的擔(dān)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(jī)攝影的成像水平卻再也無法超過當(dāng)年的諾基亞拍照神機(jī)。實(shí)際上,諾基亞808這樣的手機(jī)不是有意將手機(jī)做得那么厚,而是迫不得已而為之,這其中的關(guān)鍵便是鏡頭尺寸與感光元件之間的關(guān)系。
手機(jī)攝像頭成像原理(圖片來源sensorway)
幾種常見的CMOS面積對(duì)比(圖片來源佳能中國)
我們知道鏡頭模組當(dāng)中鏡頭負(fù)責(zé)匯聚光線,而感光元件(CMOS)負(fù)責(zé)收集光線信息,F(xiàn)在手機(jī)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(jī)上面使用的APS-C畫幅和全畫幅CMOS,它的面積是手機(jī)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(huì)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(hào)GUGU攝影)
而對(duì)應(yīng)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?yàn)槌上袢μ〕霈F(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(zhǎng),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(shí)保持原有的鏡頭長(zhǎng)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(jī)內(nèi)部的鏡片不僅僅是一兩片,通常會(huì)是5-6片組成的鏡片組。一旦鏡頭長(zhǎng)度增加,如果想保持對(duì)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(shí),攝像頭模組的體積也會(huì)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(diǎn)就是——感光元件面積越大,鏡頭體積越大,二者成正比關(guān)系。因此當(dāng)初質(zhì)疑諾基亞808機(jī)身太厚的朋友應(yīng)該可以理解了,并不是諾基亞的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不給力,而是1/1.2英寸的大底CMOS所對(duì)應(yīng)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(gè)角度看這枚攝像頭的凸起有多明顯,又如何能做薄機(jī)身呢。
如今市面上在售的智能手機(jī),即便聲稱自己是旗艦拍照手機(jī),它的CMOS尺寸也很難超過1/2.3英寸。這個(gè)尺寸是早年消費(fèi)級(jí)數(shù)碼相機(jī)(俗稱卡片機(jī))的常用尺寸,對(duì)智能手機(jī)來說,這個(gè)尺寸基本可以兼顧纖薄外觀和相對(duì)不錯(cuò)的畫質(zhì)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(jī)由于機(jī)身尺寸太厚已經(jīng)成為“傳說”,畢竟好畫質(zhì)不如好賣相。
彩色+黑白雙攝一定程度上彌補(bǔ)了畫質(zhì)的缺失
那么手機(jī)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(bǔ)了CMOS過小的缺陷。通過一枚黑白攝像頭記錄細(xì)節(jié)信息,并與彩色攝像頭進(jìn)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(shè)計(jì)考慮到了手機(jī)厚度的要求,平行排列的兩個(gè)鏡頭組不會(huì)增加手機(jī)的厚度,這樣既可以讓手機(jī)繼續(xù)做得纖薄,又能給相對(duì)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(gè)努力的方向
手機(jī)行業(yè)高速發(fā)展的這些年,有一些技術(shù)的進(jìn)展和突破顯然跟不上,比如電池技術(shù)的革新和厚度與畫質(zhì)的矛盾。不過曲線救國也不失為一個(gè)好策略,比如電池續(xù)航技術(shù)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(yàn)。如果你對(duì)于手機(jī)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(diǎn)個(gè)贊。