性价比高的手机推荐

像素≠清晰度 手机摄像头基础知识解析

更新时间:2014-04-220

  【手机 导购】毋庸置疑,现今拍照已成为手机最重要的功能之一,也是消费者购买手机时的重要考量因素。甚至从某种程度上来说,手机已经替代专业的相机,成为我们日常生活中最主要的拍摄工具。因此,在核心硬件玩到发烧之后,手机厂商们又开始把心思放在了大家关注的拍照功能上。

  “XXX像素”、“XXX传感器”、“XXX镜头”、“XXX光圈”,当面对这些被疯狂叫嚣的相机卖点时,作为并不精通相机的普通消费者,很多人变得茫然,开始只会做加减算法,似乎最高的就是最好的,而关于这些参数所代表的真正意义,却并不了解。

像素≠清晰度 手机摄像头基础知识解析

  所以,为了让大家掌握一些基本的手机摄像头知识,今天笔者就以市面上几款热门手机为例,对手机摄像头构成、成像要件进行简要的解析,感兴趣的朋友可以翻页查看,同时也可以关注新浪微博@SoloPhone进行交流。

像素≠清晰度

  手机摄像头的构成

  首先,我们来了解一下手机摄像头的构成。需要注意的是,尽管我们将其称为“手机摄像头”或“手机相机”,但实际上,它的构成组件和工作原理与传统数码相机无异,只是体积较小,所以“手机的数码相机”的称谓才是完整、正规的。

拍照手机的N大独门必杀技
手机摄像头

  像素

  “像素”似乎是我们最熟悉的相机参数,在了解某款手机的相机时,首先看到应该的就是“XXX万像素”,多数厂商也会把它当做首要的宣传点,那么这个像素究竟意味着什么呢?

  “像素”指的是相机传感器上的最小感光单位,而我们通常所说的“XXX万像素”实际是指相机的分辨率,其数值大小主要由相机传感器中的像素点(即最小感光单位)数量决定,例如500万像素就意味着传感器中有500万个像素点,和手机屏幕中的像素数量决定屏幕是720p或1080p分辨率是一个道理。

拍照手机的N大独门必杀技
传感器上的像素点模拟图

  像素决定照片质量?

  人们通常会以为相机像素越高,拍的照片就越清晰,实际上这是很片面的。相机的像素唯一能决定的是其所拍图片的分辨率,而图片的分辨率越高,只代表了图片的尺寸越大,并不能说明图片越清晰。

  刨除其它因素,1300万像素摄像头和800万像素摄像头所拍的图片,在电脑屏幕上呈现的只是尺寸不同,而清晰度几乎是没有区别的。

  不同的是,手机上查看图片时,屏幕一般会将两张图片缩放至同一尺寸,此时1300万像素摄像头所拍图片会拥有更高的像素密度(每英寸屏幕所拥有的像素数),理论上来讲,清晰度更高、画面细节更丰富。

  但是当前主流的手机屏幕为1080p级别(1920×1080像素),无论是1300万像素相机所得的4208×3120像素照片,还是800万像素摄像头的3200×2400像素照片,都超出了1080p屏的解读范围,最终都会以1920×1080像素显示,所以肉眼所看到的清晰度也是没有区别的。

  那么高像素的优势在哪里呢?

  如前文所言,更高像素的相机所拍图片的尺寸更大,假如我们想把样张打印出来,以常规的300像素/英寸的打印标准来计算,1300万像素相机所拍的4208×3120像素样张,可打印17英寸照片,而800万像素相机的3200×2400像素样张,打印超过13英寸的照片就开始模糊了。很显然1300万像素相机样张可打印的尺寸更大。

  总之,像素不能决定照片质量,或者说像素并不是决定照片质量的唯一要素。在电脑、手机屏幕等主要查看路径上,1300万像素相机、800万像素相或者更高的1600万像素、2070万像素所拍照片的清晰度表现都是没有区别的。

  所以,如果你对手机拍照的需求仅限于日常记录和分享,那么市面上配备800万像素、1300万像素摄像头的主流千元手机,就能完全满足你对照片清晰度的要求,而不必跟风追求更高的像素数。

  但如果你对图片有特殊需求,比如说冲印或后期裁剪作图,那么笔者就向你推荐Lumia 1020这款手机。

4100万像素WP8拍照旗舰 Lumia 1020评测
Lumia 1020镜头特写

  Lumia 1020是目前摄像头规格最高的手机,它的感光元件拥有4100万像素成像能力,裁剪成我们常见的方形图片后,在4:3画幅时最大可生成3800万像素的照片,而在16:9画幅时则可生成3400万像素的照片。

4100万像素WP8拍照旗舰 Lumia 1020评测
lumia 1020

  其中,3800万像素的图片,在72像素/英寸的分辨率下,成像尺寸相当于将近70个15英寸显示屏的面积的总和,也就是如果你觉得你照的还OK,你可以把它冲印成巨型海报都行,这使得Lumia 1020在细节表现力上对普通手机有着近乎碾压式的优势。

诺基亚Lumia 1020(行货)
[参考售价] 2999元
[公司名称] 京东商城

传感器最关键

  既然像素不是决定图片质量的关键因素,那么谁才是呢?答案是传感器。

  我们知道,在数码相机还未兴起的时候,传统相机都使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的传感器就等同于“胶卷”。传感器是相机最重要的组成部分,也是最关键的技术。

  相机传感器主要分两种,CCD和CMOS。CCD传感器虽然成像质量好,但是成本较高,并不适用于手机,而CMOS传感器凭借着较低的功耗和价格以及优异的影像品质,在手机领域应用最为广泛。

拍照手机的N大独门必杀技
CMOS传感器

  CMOS传感器又分为背照式和堆栈式两种,二者系出同门,技术最早都由索尼研发,索尼背照式传感器品牌名为“Exmor R”,堆栈式传感器为“Exmor RS”。

  相对来说,传感器尺寸越大,感光性能越好,捕捉的光子(图形信号)越多,信噪比越低,成像效果自然也越出色,然而更大的传感器却会导致手机的体积、重量、成本增加。

拍照手机的N大独门必杀技
相机、手机传感器尺寸对比

  背照式传感器的出现,有效的解决了这个问题,在相同尺寸下,它使传感器感光能力提升了100%,有效地改善了在弱光环境下的成像质量。所以,之前在选购拍照手机时,用户都会首先考虑摄像头是否应用了Exmor R背照式传感器。

拍照手机的N大独门必杀技
背照式与正照式传感器对比

  2012年8月,索尼发布了全新堆栈式传感器(Exmor RS CMOS),需要注意的是,它和背照式传感器并非演进关系,而是并列关系,堆栈式传感器的主要优势是在像素数保持不变的情况下,让传感器尺寸变得更小,也可以理解为,在与背照式传感器的像素数相同时,堆栈式传感器的尺寸会更小,从而节省了空间,让手机变得更薄、更轻。

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背照式和堆栈式传感器对比

  相比而言,背照式传感器的优势在于,在与堆栈式传感器的像素数相同时,虽然传感器尺寸更大一些,但单个像素点面积(单个感光面积)也会更大,从而使感光性能提升,自然暗光拍摄效果也就更好,整体成像效果更出色。

  所以,两者各有特色、各有优劣,不能简单加以好坏之分,关键还要看厂商在传感器尺寸和感光能力上如何取舍。

  从传感器而言,笔者向大家推荐的手机是索尼最新旗舰机型--Xperia Z2,俗话说近水楼台先得月,该机独占了索尼最先进的1/2.3英寸大型Exmor RS堆栈式传感器(目前尺寸最大的堆栈式传感器),像素数高达2070万,并配备索尼单反相机专用G镜头。

5.2英寸4G骁龙801 Xperia Z2移动版评测
索尼Xperia Z2镜头特写

  其优势是善于捕捉场景光线,充分利用相机镜头的强大功能拍出超高解析度的图像,并拥有更高的感光度、减少噪声,确保图像平滑清晰,以更高的逼真度再现拍摄细节。

5.2英寸4G骁龙801 Xperia Z2移动版评测
索尼Xperia Z2

索尼Xperia Z2
[参考售价] 4999元
[公司名称] 京东商城

镜头:多多益善

  镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件,相当于相机的“眼睛”,通常由由几片透镜组成,光线信号通过时,镜片们会层层过滤杂光(红外线等),所以,镜头片数越多,成像就越真实。

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手机镜头

  从材质上看,镜头可分为塑胶透镜(Plastic)和玻璃透镜(Glass),玻璃透镜透光性以及成像质量要更好,但成本也更高,所以手机镜头大多由塑料镜片组成。

  假若镜头由5层塑料镜片组成,我们就称其为5P(Plastic)镜头,而如果镜头由4层塑料镜片+1层玻璃镜片组成,我们就应当称其为4P1G镜头。不过由于行业对此缺乏统一的认知标准,通常会把5P镜头理解为由5层镜片组成的镜头,即使是4P1G镜头也会将其称为5P镜头。

  目前市面上的手机大多采用5P或6P镜头,例如小米3就采用了5P镜头(4层塑料镜片+1层蓝玻璃滤光镜片),而小可乐则采用了更高级的6P镜头(5层塑料镜片+1层蓝玻璃滤光镜片),理论上来讲,小可乐的镜头成像更真实。

拍照手机的N大独门必杀技
小米3的5P镜头

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小可乐手机的6P镜头

小可乐手机
[参考售价] 799元
[公司名称] 京东商城

光圈:还是大了好

  除了过滤杂光外,镜头还决定了一个非常重要的相机参数,光圈。

  光圈由镜头中几片极薄的金属片组成,可以通过改变光圈孔的大小控制进入镜头到达传感器的光线量。光圈的值通常用f/2.2、f/2.4来表示,数字越小,光圈就越大,两者成反比例关系。

拍照手机的N大独门必杀技
光圈演示图

  它的工作原理是,光圈开得越大,通过镜头到达传感器的光线就越多,成像画面就越明亮,反之画面就越暗。因此,在夜拍或暗光环境下,大光圈的成像优势就更明显。

  除了控制通光量,光圈还具有控制景深的功能。生活中,我们时常会看到背景虚化效果很强的照片,不仅突出了拍摄焦点,还具有很唯美的艺术感,而这就是所谓的景深。光圈开的越大,景深越小,背景虚化效果就更明显。

像素≠清晰度 手机摄像头基础知识解析
小景深(背景虚化)效果图

  所以,我们在选购拍照手机时,应该优先选择光圈更大的产品。

  目前市场上的手机大多采用了f2.4、f/2.2或f2.0大光圈,而联想VIBE Z的光圈则达到了f1.8,是现今光圈最大的手机。

5.5英寸屏+骁龙800四核 联想VIBE Z评测
联想VIBE Z采用f1.8大光圈

  联想VIBE Z拥有前后双摄像头,其前置摄像头为500万像素,而后置摄像头达到了1300万像素(带有双LED闪光灯),并采用IMX135索尼新一代堆栈式传感器,拥有F1.8超大光圈,相比F2.2光圈镜头进光量增加了49%,可以为用户带来更好的弱光成像表现。

5.5英寸屏+骁龙800四核 联想VIBE Z评测
联想VIBE Z

联想VIBE Z
[参考售价] 1999元
[公司名称] 京东商城

闪光灯哪个好?

  闪光灯是增加相机曝光量的方式之一,在暗光环境下会打亮周围景物,从而弥补光线不足,提升画面亮度。另外,在光线复杂的环境下,利用闪光灯可以去除杂光,使照片的色彩还原更为真实。

拍照手机的N大独门必杀技

  目前应用于手机的闪光灯主要有两种,LED补光灯和氙气闪光灯。

  LED补光灯成本低廉、补光效果明显,在手机中的应用最为广泛,有些手机甚至还配备了双LED补光灯。普通的双LED补光灯除了使亮度增加外,跟单个LED补光灯没有实质性的区别,而iPhone 5s的双True Tone闪光灯则有很大不同。

  iPhone 5S的双True Tone LED补光灯并不仅是为了提供更多的光线,更重要的是为了提供更准确的光线颜色。白色LED补光灯通常只会模仿阳光的颜色来提供光线,往往导致画面偏蓝、偏冷等色彩失实的问题,而iPhone 5s在白色补光灯下又增加了一枚琥珀色闪光灯,两者分别提供不同色温的光线,从而使光线达到平衡,混合后便获得跟拍摄场景吻合的理想画面色彩。

拍照手机的N大独门必杀技
iPhone 5S采用双True Tone LED补光灯

  氙气闪光灯是一种含有氙气的新型闪光灯,它可发出非常接近太阳光的光线,不过由于其成本较高,在手机中的应用率较低,诺基亚Lumia 1020就是采用了氙气闪光灯。

拍照手机的N大独门必杀技
氙气闪光灯

  所以,综合而言,目前较为优秀的、且适用于手机的闪光灯依然是iPhone 5s所采用的双True Tone闪光灯。不过此处笔者首推的不是iPhone 5s,而是中兴新发布的星星1号手机,它同样采用了双True Tone闪光灯和内置800万像素前置摄像头,而售价却仅为1399元。

极致设计夜拍强 中兴星星1号现场体验
星星1号手机

中兴星星1号
[参考售价] 1399元
[公司名称] 京东商城

总结:

  写到这里,决定手机成像质量的主要摄像头组件就大致介绍完毕了,相信耐心开完本文的朋友会对手机拍照方面的知识有一个更加清晰、深刻的理解,也希望大家此后在选购拍照手机时,能够正确认识厂商所宣传的卖点,比如像素并不代表一切。

  最后,由于手机摄像头方面的专业性太强,本文借鉴了很多专业网站的内容,其中的很多技术、观点,可能会存在争议,希望大家能够积极留言讨论,或关注新浪微博@SoloPhone进行交流。

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