像素≠畫質(zhì) 手機拍照的決定因素竟是它

1200萬-1600萬像素傳感器演變過程

　　接著我們重點看看1200萬-1600萬像素這些傳感器的演變過程，這也是這幾代IMX傳感器關系最復雜的地方。

1200萬-1600萬像素傳感器演變過程

　　索尼Xperia S（LT26i）首次突破千萬級別像素值，當時也有人稱索尼已經(jīng)提前將堆棧式傳感器用在了這款機型主攝像頭上。不過索尼對外宣布首款突破千萬級別像素值的堆棧式傳感器并不是這顆1200萬像素CMOS，而是13年的IMX135。正如IMX220一樣，對外銷售的版本并沒有集成硬件HDR攝錄功能，而且由于是第一次駕馭千萬級別的堆棧式傳感器，各大手機廠商在對這顆傳感器進行調(diào)校的時候都出現(xiàn)了水土不服的現(xiàn)象。那個時期采用IMX135的旗艦機普遍出現(xiàn)白平衡不準，嚴重的還會出現(xiàn)白平衡漂移。白天的成像表現(xiàn)相比800萬像素傳感器確實有了解析力上面的提升，但是一到晚上就沒有發(fā)揮出堆棧式傳感器相比背照式傳感器應有的進步。

　　14年的IMX214作為IMX135正統(tǒng)繼承者，索尼對1300萬像素CMOS的駕馭開始變得輕松得多。而且對外出售的IMX214傳感器也集成了硬件HDR攝錄功能，用上了6P鏡片和F2.0大光圈，并且支持4K視頻錄制。在IMX135時候，很多手機廠商，例如OPPO和三星都需要自己研發(fā)和定制上述這些功能增強攝像頭的硬實力。IMX214的出現(xiàn)讓手機廠商優(yōu)化手機攝像頭的門檻瞬間拉低了不少。據(jù)索尼介紹IMX214最大的改進其實是夜景和弱光下成像畫質(zhì)。這個時期也是光學防抖、大光圈等提升夜景表現(xiàn)最有效的方法大量引入手機界的時候。相輔相成之下，搭載IMX214傳感器并引入光學防抖等技術的手機自然也在夜景中脫穎而出。IMX214還被HTC用在了雙攝像頭的組合上，搭配200萬像素景深鏡頭實現(xiàn)硬件級別的先拍照后對焦，最終成像效果虛化自然而且還能夠隨時在相冊中調(diào)整對焦點。

IMX214大部分參數(shù)列表

　　踏入15年，IMX278開始取代IMX214，RGBW四色傳感器結(jié)構(gòu)被重新提出來。為啥說是重新提出來？早在IMX135，也就是首款堆棧式傳感器推出時候，索尼已經(jīng)介紹過這項技術，可能當時還不是特別成熟所以并沒有看到多少手機廠商在后續(xù)產(chǎn)品中用上這項技術。直到IMX278，華為P8宣傳用上了這種全新四色傳感器取代昔日的RGBG傳感器。同時360手機幾款旗艦產(chǎn)品也將IMX278和IMX Mono組合起來打造雙攝像頭拍照體驗，這時候的雙攝像頭并不是單純實現(xiàn)先拍照后對焦的功能，還能夠提升弱光下的成像表現(xiàn)，IMX Mono主要負責細節(jié)輪廓刻畫，只記錄黑白兩種顏色，比普通彩色傳感器增加2.8倍進光量。

彩色+Mono黑白夜視雙1300萬智慧雙攝理念

　　IMX278相比IMX214繼續(xù)提升夜景方面的表現(xiàn)，將傳統(tǒng)的RGBG傳感器更換為RGBW傳感器。網(wǎng)上關于RGBW傳感器介紹方式有很多，今天筆者采用一種并不是特別嚴謹?shù)歉菀桌斫獾姆绞竭M行介紹。R（Red）、G（Green）、B（Blue）、W（White）分別代表四種顏色的濾鏡，這些濾鏡的特色就是過濾自然光和人造光線，讓過濾后的光線最終抵達傳感器成像。R濾鏡只允許紅色光線通過，G濾鏡只允許綠色光線通過，B濾鏡只允許藍色光線通過，W濾鏡則允許所有顏色光線通過，換句話說新引入的W濾鏡就是為了提高弱光下進光量的。

RGBG和RGBW傳感器間區(qū)別（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

　　部分讀者也應該察覺到，如果根據(jù)這種方式設計的話，理論上確實能夠讓更多的光線進入到傳感器，但是也帶來了一個問題，那就是照片中綠色元素的表現(xiàn)力將會下降，而人眼對于綠色這種顏色變化相比紅色和藍色更為敏感。所以不少讀者擔心采用RGBW傳感器的手機在白天的色彩表現(xiàn)力上會有所下降。在后續(xù)實踐篇評測文章中我們會重點測試這個部分。IMX258則是IMX278的變種，主要是引入了相位對焦技術同時取消了RGBW傳感器，回歸到RGBG結(jié)構(gòu)。

　　接著我們看看兩顆1600萬像素傳感器：IMX234和IMX240。這兩顆傳感器相比上述那些傳感器有一個很重要的特征，那就是采用了16：9畫幅進行設計。換句話說，搭載這兩顆傳感器的機型理論上能夠在全像素，也就是1600萬像素下以16：9畫幅在取景框進行顯示。我們的手機屏幕基本上都是16：9的設計，所以剛剛就能夠全屏顯示取景框，普通那些傳感器限定在4：3取景畫幅下才能夠?qū)崿F(xiàn)全像素的照片生成，對于構(gòu)圖來說無疑是一大浪費，這在后續(xù)實踐篇的評測報告中會詳細說明。

　　翻查了索尼官方和其它網(wǎng)站的資料，發(fā)現(xiàn)這兩顆傳感器的資料都介紹得比較少，大部分資料都說兩者并沒有什么實質(zhì)性區(qū)別。而我們從手機廠商具體的產(chǎn)品宣傳海報中還能夠看出一些端倪。

16：9畫幅在各種拍攝場景取景時候更加靈活

　　采用IMX234的nubia Z9系列幾款機型并沒有重點突出這顆傳感器的特征，而LG G4則引入了色譜感應器，不排除是索尼為LG定制的。根據(jù)LG之前介紹，彩色光譜感應器（Color Spectrum Sensor）可在拍攝前分析與測量場景中所有可見光，在昏暗環(huán)境中也能拍出色彩自然生動的圖像。根據(jù)網(wǎng)上大量樣張顯示，這顆感應器對LG G4最大的提升就是在弱光下和夜景中白平衡更加準確，色彩還原細節(jié)更加豐富。

LG G4上面的彩色光譜感應器

　　接著我們看看IMX240，主要代表是三星幾款旗艦機和聯(lián)想VIBE Z2 Pro。三星重點突出其支持硬件HDR攝錄的特性，聯(lián)想VIBE Z2 Pro則引入了雙RGB Sensor，官方介紹是能夠智能識別場景并進行全立體光場監(jiān)測，聽上去和LG G4上面那顆彩色光譜感應器區(qū)別不大。

雙RGB Sensor和彩色光譜感應器作用相似

　　上面提到的這些傳感器，1300萬像素傳感器尺寸相比1600萬像素傳感器更小，但是由于后者需要塞下更多的像素值，所以最終攤分下來的單位像素面積其實都是1.12μm。

　　最后我們看看16年的三款IMX系列傳感器，很多人誤以為1600萬像素IMX298是IMX234和IMX240升級版，而1200萬像素IMX260則是IMX278和IMX258的升級版，事實剛好相反。所以說像素值和傳感器迭代并沒有直接關系。

　　雙攝像頭設計的華為P9使用IMX286替換掉IMX278并保留IMX Mono。由于下調(diào)到1200萬像素，所以IMX286單位像素面積相比IMX278稍微增大到1.25μm。

　　IMX298早在上年年底華為Mate 8時候就已經(jīng)出現(xiàn)，今年還搭載在小米手機5和vivo Xplay5、nubia Z11 mini上。這顆傳感器其實就是IMX278和IMX258合體，不僅引入RGBW傳感器還支持相位對焦技術，同時還支持硬件HDR攝錄。雖然傳感器尺寸大小相比IMX278增大了，但是像素值也增加到1600萬像素，所以攤分下來的單位像素面積還是1.12μm。另一方面，IMX298還引入了DTI畫質(zhì)增強技術，其實就是采用了類似ISO Cell像素隔離技術，減少像素之間光電串擾問題，從而在保證曝光充足情況下同時提高弱光下畫面純凈度。

DTI畫質(zhì)增強技術

ISO Cell像素隔離技術

　　最后我們看看IMX260這顆搭載在三星S7系列上面的1200萬像素傳感器。相比IMX234和IMX240略微增大傳感器尺寸，同時從1600萬像素下調(diào)到1200萬像素，造就其單位像素面積抵達1.4μm，配合三星S7上面光學防抖鏡片組和F1.7大光圈，在夜景下表現(xiàn)更加出色。由于篇幅所限，全像素雙核結(jié)構(gòu)相關內(nèi)容請回顧之前評測文章。

　　總結(jié)：理論部分聊到這里，下期文章我們將會對這幾年一些具有代表意義的，搭載了IMX系列傳感器機型進行橫向拍照對比，從而驗證今天的理論部分。看看IMX系列傳感器經(jīng)過幾年的技術積淀，究竟能夠為日常拍照的多種場景帶來什么樣的畫質(zhì)提升？

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