第三代UltraPixel施展拳腳
智能手機(jī)每一次帶來“改頭換面”的革新技術(shù)時都會另消費(fèi)者為之贊嘆，因?yàn)槊看蝿?chuàng)新，都意味著數(shù)碼產(chǎn)品在科技領(lǐng)域有著發(fā)展和進(jìn)步。例如2017年爆發(fā)的全面屏，再例如2016年開始流行的雙攝像頭。
提到雙攝，想必大家早已司空見慣。不管是iPhone還是Android陣容，近期所出的大多旗艦都采用了雙攝的設(shè)計(jì)，原因很簡單，多一個攝像頭就是用來提升手機(jī)的成像。然而，至今依舊存在保留“單攝”的設(shè)計(jì)血統(tǒng)問世的新機(jī)，例如索尼Xperia XZ1、HTC U11+，今天就來測試這兩款單攝旗艦，看看它們單攝的成像素質(zhì)能否抗住雙攝風(fēng)靡的潮流，一同來領(lǐng)略一番。
首先來看下兩款手機(jī)的拍照配置：
本次聊得是后置攝像頭的問題，所以前置配置暫時先不考慮。后置，HTC U11+配備了一顆1200萬CMOS傳感器，主光圈為f/1.7，索尼Xperia XZ1則是配備了一顆1900萬CMOS傳感器，主光圈為f/2.0。首先對于光圈大小來說，HTC U11+占據(jù)優(yōu)勢，因?yàn)樗墓馊Ω笮�，從像素上來說，理論上索尼Xperia XZ1感光元件更大，成像更好。
拍照功能來說，HTC U11具有足夠的亮點(diǎn)，采用了第3代的UltraPixel則尤為亮眼。熟悉HTC手機(jī)的朋友都知道，UltraPixel是其獨(dú)有的拍照技術(shù)。首先我們都知道，相機(jī)成像的好壞和像素大小沒有關(guān)系，決定成像好壞的因素之一是感光元件的大小。（第三次在文中說這件事）
感光元件從字面上看，和光有關(guān)系，畫質(zhì)的好壞取決于感光元件捕捉到的光子多少來決定，感光元件越大，可捕捉的光子越多，感光性能越好，能夠帶來更細(xì)膩的畫質(zhì)，分辨率自然就越高。而為什么說像素的多少和畫質(zhì)無關(guān)呢？
這里可以把感光元件理解為承載像素的一個載體，有一支能寫一萬個字的筆，拿它寫在一張小名片上，很擠，寫在一張A4紙上，很寬敞。載體越大，性能也越好。同樣，在兩張A4紙上寫字，字寫的特別大，寫不了多少就寫滿了，反之字寫的很小，會寫的特別多，字與字之間相對也十分擁擠。像素也一樣，在感光元件面積一定的情況下，像素越高，pixel size（單個像素尺寸）就越小，理論上圖像的噪聲越大，動態(tài)范圍幅度更小，并且可能受到彌散圓的影響，即像素之間的互相影響。
理論上Pixel Size（單個像素尺寸）越大成像越好
反之，pixel size越大，圖像的噪聲和動態(tài)范圍也就可以控制的更好，而且受彌散圓的影響也更小。蘋果此前一直采用800W的低像素，很大的原因就是為了保持大pixel size。
再舉個例子：一共有一百個人，住在一個50平的小草屋里，很擠，住在一個8000平的大城堡里，很寬裕，兩個房子都可以住得下100個人，如果你要從字面上“能住一百個人的房子”是判斷不出這個房子的大小的。
這也是為什么蘋果的800W像素比其他1200W像素的手機(jī)拍照效果要好，500W像素的單反照樣秒殺1600W的手機(jī)相機(jī)，很大的原因就是因?yàn)樗姆孔樱ǜ泄庠┐螅⑶宜〉娜耍╬ixel size）也夠大夠胖，把房子撐起來了。
回到HTC研發(fā)的UltraPixel，你可以理解為它是將每一個像素的體積都放大的技術(shù)，HTC UltraPixel相機(jī)單個像素點(diǎn)的尺寸達(dá)到了目前最大的2μm。與普通1300萬像素智能手機(jī)大多使用1.12μm的像素相比，UltraPixel的2μm像素的像素面積（4μm）是普通手機(jī)（1.2544μm）的3倍以上，即單位像素的入光量能夠達(dá)到普通1300萬像素智能手機(jī)的300%以上。所以說，和主流旗艦相比，同樣像素大小下，顯然采用了UltraPixel技術(shù)的手機(jī)感光元件更大，成像更優(yōu)秀。2017年UltraPixel已經(jīng)發(fā)展到第三代了，很顯然，這項(xiàng)技術(shù)迎來了它的完全形態(tài)。
“索尼大法”嶄露頭角
再來看看索尼，索尼Xperia XZ1依舊將Motion Eye? 相機(jī)堆疊記憶芯片傳感器作為這代最大的賣點(diǎn)之一。這到底是個什么技術(shù)呢？允許我三分鐘為不明白的同學(xué)講解一下。說白了，這是索尼在CMOS結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新技術(shù)。我們都知道，如今手機(jī)攝像頭傳感器包括傳統(tǒng)式、背照式和堆棧式三種類型，現(xiàn)如今普遍的是背照式和堆棧式的CMOS結(jié)構(gòu)。
背照式CMOS和堆棧式CMOS結(jié)構(gòu)對比（圖片引自百度百科）
從結(jié)構(gòu)上來說，堆棧式CMOS是背照式CMOS的一個全新升級版本，具有高像素化、高性能化及小型化的特點(diǎn)。從圖片可以看到，無論是背照式CMOS還是堆棧式CMOS都是兩層的，而索尼的Motion Eye? 相機(jī)堆疊記憶芯片傳感器創(chuàng)新的采用了三層堆疊式，這種傳感器的核心技術(shù)是在像素層和信號處理電路層之間加入了一層DRAM緩存，形成了三明治結(jié)構(gòu)。
索尼Motion Eye
也就是說，在原由的基礎(chǔ)上加了一個“DRAM緩存”。有朋友要問了，這個DRAM緩存是干嘛的？編者來告訴你吧，它主要是可以提供“超級”慢動作的能力，官方聲稱這能夠?yàn)樗髂崾謾C(jī)提供迄今最強(qiáng)的慢動作拍攝能力。
是的，三層堆疊式CMOS傳感器能夠連續(xù)讀取120張193萬像素的靜態(tài)圖片（比之前提高了4倍），或者以960fps/1000fps的幀率拍攝1080p視頻（比普通傳感器提升了8倍），實(shí)現(xiàn)真正的超級慢動作回放。讓我們來感受一下：
索尼Xperia XZ1的超級慢動作模式
來自960fps的超級慢動作是不是很炫酷呢，盡管畫質(zhì)有點(diǎn)小渣�？梢哉f，無論是配置層面，還是技術(shù)上例如具備UltraPixel第三代技術(shù)的HTC U11+，索尼的Motion Eye? 相機(jī)堆疊記憶芯片傳感器，這兩款單攝旗艦在拍照領(lǐng)域都具備足夠的亮點(diǎn)和與雙攝抗衡的競爭力。
HTC U11+相機(jī)界面
索尼Xperia XZ1
相機(jī)界面，兩款旗艦的延續(xù)了屬于自己品牌特色的操作模式：HTC U11+頂部下滑呼出多種模式界面；而索尼Xperia XZ1則是左右滑動切換模式，更多設(shè)置點(diǎn)擊屏幕左下角的設(shè)置按鈕。拍照時，索尼Xperia XZ1獨(dú)有的自動識別場景的小圖標(biāo)十分獨(dú)特，并且追蹤焦點(diǎn)的“對象跟蹤”模式在旗艦中也十分少見，這也與其主打視頻拍攝的賣點(diǎn)相匹配。
樣張對比 孰強(qiáng)孰弱
閑話不多說，看下樣張對比：
測試過程關(guān)閉HDR，僅用標(biāo)準(zhǔn)模式拍攝。白天，盡管在陰天的壞境下，兩款手機(jī)呈現(xiàn)出的畫面依舊清晰銳利，100%放大后觀察到索尼Xperia XZ1對于細(xì)節(jié)保留的較為豐富，而HTC U11+似乎更加擅長拍攝暗部的事物，呈現(xiàn)的樣張較為明亮。
拍攝色彩較多的事物時，兩款手機(jī)解析力依舊不錯，細(xì)微觀察可以看出，HTC U11+色彩飽和度略高，對顏色調(diào)教的更為鮮艷明亮。
室內(nèi)環(huán)境光線相對較弱，也比較復(fù)雜，因此很考驗(yàn)手機(jī)的弱光成像以及防抖性能。觀察樣張可以看出，兩款手機(jī)的白平衡偏差較小，拍攝出的樣張也比較接近人眼看到的景象，解析力較白天也沒有損失。似乎索尼Xperia XZ1燈光等發(fā)亮的事物有著獨(dú)特的算法技巧，拍攝的燈光要比HTC U11+的更為純凈，并且光暈把控的也不錯。
拍攝事物時索尼Xperia XZ1具有先天的優(yōu)勢，它的自動識別場景功能可以隨時偵測環(huán)境進(jìn)行專門優(yōu)化，可以看到索尼拍出的事物更加鮮艷，亮麗，觀感上也更加討好眼球。除了色彩還原與光線控制力，索尼Xperia XZ1的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力具備旗艦水準(zhǔn)。這顆1900萬像素的鏡頭，可以輕松記錄下花朵和樹葉的豐富細(xì)節(jié)，放大后能看到清晰的、富有層次的花瓣。
盡管是單攝，兩款手機(jī)依舊可以拍出背景虛化的微距圖，100%放大后可以看出，兩款手機(jī)摳圖較為精準(zhǔn)，和雙攝成像所差無幾。值得一提的是，索尼Xperia XZ1拍攝后的儲存的樣張內(nèi)存要比HTC U11+多1~2M，理論上格式相同內(nèi)存大，說明像素高，拍出的細(xì)節(jié)更豐富。單反相機(jī)的raw格式占內(nèi)存就很大，因?yàn)楸萰pg的壓縮格式保留了更多細(xì)節(jié)。
索尼軟件優(yōu)化待提高
另外，測試中編者還發(fā)現(xiàn)了一個問題，那就是拍攝過程中看取景框中明明是HTC U11+成像更好，索尼Xperia XZ1呈現(xiàn)的景象有些糊，但拍攝后發(fā)現(xiàn)索尼Xperia XZ1的樣張還是蠻清楚的，為此編者專門做了個實(shí)驗(yàn)：首先打開相機(jī)界面對著一本書，手動對焦后不拍攝直接截圖。
HTC U11+取景框截圖
索尼Xperia XZ1取景框截圖
可以看到，索尼Xperia XZ1已經(jīng)糊的不成樣子。我們再來看看點(diǎn)擊拍攝后的樣張對比。
HTC U11+拍攝樣張
索尼Xperia XZ1拍攝樣張
兩款手機(jī)的解析力竟然雖差無幾，放大后都十分清晰可見。為什么會出現(xiàn)這種情況，我為不懂的同學(xué)解釋一下：
首先，相機(jī)的原理是鏡頭采光，拍攝一張照片的工作流程是傳感器將光子元素轉(zhuǎn)化為電子信號，再有圖像處理器將電子信號轉(zhuǎn)化為人眼可視的圖像文檔。而而取景器看到的只是鏡頭采得的畫面，故無論何種取景方式，取景器的畫面與實(shí)際拍攝的畫面都有差異。
其次，為什么索尼手機(jī)差異會如此之大？編者猜測是優(yōu)于軟件優(yōu)化沒有到位，盡管索尼的硬件十分出色，但對于距離“所見即所得”的成像優(yōu)化上，顯然其他手機(jī)品牌要更加成熟。
總結(jié)
為什么HTC和索尼不做雙攝，之前索尼移動資深產(chǎn)品經(jīng)理Kiyama Yosuke也表示過，“目前一顆鏡頭就足以帶來高畫質(zhì)體驗(yàn)，索尼也愿意將單鏡頭做到極致�！�
再說HTC，早在2011年3月，HTC就推出了支持裸眼3D技術(shù)的雙攝手機(jī)，當(dāng)時的雙攝技術(shù)，是為了拍攝3D照片與3D視頻，可以說HTC是鼻祖級雙攝廠商。那它為何不再用雙攝，而是用單攝做出了世界上拍照最好的手機(jī)產(chǎn)品？編者猜想其原因之一很可能在于HTC的雙攝技術(shù)斷代了，似乎受困于手機(jī)業(yè)務(wù)的下滑表現(xiàn)，無力再做全新的雙攝研發(fā)。當(dāng)下HTC被谷歌收購，今后會不會推出雙攝產(chǎn)品我們不得而知。值得一提的是，國際知名的數(shù)碼相機(jī)畫質(zhì)衡量網(wǎng)站DxOMark，目前智能手機(jī)中拍照性能首位的Google Pixel 2就是一款單攝手機(jī)。
DxOMark官方手機(jī)拍照打分榜單
我們看完兩款手機(jī)的樣張對比后也十分清楚，無論是HTC第三代UltraPixel，還是索尼的全球首款三層堆疊式傳感器，它們通過軟件的優(yōu)化讓手機(jī)的成像不輸于雙攝半點(diǎn)，正是軟件優(yōu)化，才讓單攝擁有抗衡雙攝的底氣，不管是單攝還是雙攝，我們都渴望看到拍照性能更好的智能手機(jī)。
關(guān)注樓主