一篇文章看懂手機(jī)攝像頭 超呼你的想象

　　2000年11月，夏普聯(lián)合日本當(dāng)時(shí)第三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商J-photo推出了全球第一款拍照手機(jī)，像素僅有11萬(wàn)。時(shí)至今日，手機(jī)拍照已經(jīng)成為手機(jī)必不可少的一個(gè)功能，手機(jī)攝像頭歷經(jīng)多年發(fā)展，也已經(jīng)不可同日而語(yǔ)。

　　隨著智能手機(jī)的普及和不斷升級(jí)，用戶(hù)對(duì)于手機(jī)拍照畫(huà)質(zhì)也就越來(lái)越高，好的拍照畫(huà)質(zhì)就離不開(kāi)出色的手機(jī)攝像頭配置，而目前市面上手機(jī)攝像頭的規(guī)格眾多，參數(shù)各不相同，怎么去看這些名詞和參數(shù)來(lái)挑選好的拍照手機(jī)呢?下面讓我們一起來(lái)簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)一下。

　　拍攝景物通過(guò)鏡頭，將生成的光學(xué)圖像投射到傳感器上，然后光學(xué)圖像被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP加工處理，再被送到手機(jī)處理器中進(jìn)行處理，最終轉(zhuǎn)換成手機(jī)屏幕上能夠看到的圖像。

　　由于手機(jī)攝像頭的工作原理基本都相同，對(duì)于我們選擇好的手機(jī)攝像頭并不產(chǎn)生影響，我們只需要簡(jiǎn)單了解即可。

　　影響手機(jī)攝像頭拍照畫(huà)質(zhì)的幾個(gè)因素

　　1、傳感器的類(lèi)型

　　傳感器是決定手機(jī)攝像頭成像品質(zhì)最為重要的一部份，也經(jīng)常被手機(jī)廠商作為宣傳的重點(diǎn)，廠商也習(xí)慣采用傳感器的分類(lèi)來(lái)對(duì)手機(jī)攝像頭的類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。

　　常見(jiàn)的攝像頭傳感器類(lèi)型主要有兩種，一種是CCD傳感器，一種是CMOS傳感器。

　　CCD的優(yōu)勢(shì)在于成像質(zhì)量好，但是制造工藝復(fù)雜，成本居高不下，特別是大型CCD價(jià)格非常高昂，且耗電高，并不適合在移動(dòng)設(shè)備上使用。在相同分辨率下，CMOS價(jià)格比CCD便宜，但圖像質(zhì)量相比CCD來(lái)說(shuō)要低一些。

　　CMOS影像傳感器相對(duì)CCD具有耗電低的優(yōu)勢(shì)，加上隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，CMOS的畫(huà)質(zhì)水平也不斷地在提高，所以目前市面上的手機(jī)攝像頭都采用CMOS傳感器。

　　CMOS傳感器視工藝和具體技術(shù)的不同，也有著不同的分類(lèi)。目前市場(chǎng)上效果較好的主流攝像頭CMOS傳感器主要有背照式CMOS傳感器和堆棧式CMOS傳感器兩種，在廠家宣傳時(shí)，也通常用這兩種傳感器類(lèi)型對(duì)于產(chǎn)品的攝像頭性能進(jìn)行宣傳。

　　背照式CMOS傳感器

　　背照式CMOS傳感器這一名稱(chēng)是與傳統(tǒng)正照式CMOS傳感器區(qū)分開(kāi)來(lái)的，像我們所熟知的iPhone4/4S、小米2S、魅族MX2、索尼LT26i等熱銷(xiāo)機(jī)型，都采用了背照式CMOS傳感器。

　　早在2008年，索尼就開(kāi)發(fā)出了背照式CMOS傳感器，其最大的優(yōu)化之處就是改造了元件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，即將感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向，讓光能從背面直射進(jìn)去，避免了在傳統(tǒng)傳感器結(jié)構(gòu)中，光線(xiàn)會(huì)受到微透鏡和光電二極管之間的電路和晶體管的影響。

　　此外，把與感光無(wú)關(guān)的走線(xiàn)與光電二極管分開(kāi)到芯片的兩邊或下面，這樣不僅可以增加光電元件曝光面積，而且減少光線(xiàn)經(jīng)過(guò)布線(xiàn)層時(shí)的損失，從而顯著提高光的效能，大大改善低光照條件下的拍攝效果。

　　堆棧式CMOS傳感器

　　堆棧式CMOS傳感器目前是索尼獨(dú)家的傳感器產(chǎn)品。索尼將其命名為ExmorRSCMOS傳感器，是背照式CMOS傳感器的衍生產(chǎn)物，也是目前手機(jī)攝像頭當(dāng)中較為先進(jìn)的一種CMOS傳感器，被廣泛應(yīng)用用在三星GalaxyS4、索尼XperiaZ等旗艦級(jí)產(chǎn)品當(dāng)中，而國(guó)產(chǎn)的OPPOFind5是世界上首款采用堆棧式CMOS傳感器的手機(jī)。

　　其具體原理是，使用有信號(hào)處理電路的芯片替代了原來(lái)背照CMOS圖像傳感器的支持基板，在芯片上重疊形成背照CMOS元件的像素部分，從而實(shí)現(xiàn)了在較小的芯片尺寸上形成大量像素點(diǎn)的工藝。由于像素部分和電路部分分別獨(dú)立，因此像素部分可針對(duì)高畫(huà)質(zhì)優(yōu)化，電路部分可針對(duì)高性能優(yōu)化。

　　2、像素

　　目前市場(chǎng)上主流水平的手機(jī)攝像頭的像素一般都在800萬(wàn)以上，低于800萬(wàn)像素的攝像頭一般效果難以保證(HTCOne等使用了特殊技術(shù)的產(chǎn)品除外)。

　　目前消費(fèi)在選購(gòu)相機(jī)等產(chǎn)品時(shí)，最容易范的錯(cuò)誤就是唯像素論，機(jī)械地認(rèn)為像素越高就越好，并且把這種習(xí)慣帶到評(píng)判手機(jī)攝像頭上。

　　實(shí)際上從硬件方面來(lái)講，如果傳感器面積不變，而單純提高像素，高像素密度的傳感器想對(duì)于低像素密度的傳感器在拍照時(shí)更容易產(chǎn)生大量噪點(diǎn)。當(dāng)然目前來(lái)說(shuō)，像素較高的手機(jī)攝像頭一般都是較為高端的產(chǎn)品，其硬件素質(zhì)本身是足夠過(guò)硬的。

　　諾基亞808Pureview是個(gè)極端的例子，傳感器像素達(dá)到了4100萬(wàn)，但也提供了目前為止最好的手機(jī)拍照效果，代價(jià)是傳感器面積大，增加了手機(jī)的厚度和重量。

　　3、鏡頭參數(shù)

　　焦距

　　焦距這個(gè)問(wèn)題在我們選購(gòu)相機(jī)時(shí)會(huì)有比較多的考慮和討論，但受制于體積，一般手機(jī)攝像頭只能實(shí)現(xiàn)數(shù)碼變焦，效果較差，而市場(chǎng)上銷(xiāo)售的手機(jī)產(chǎn)品的宣傳資料里確實(shí)很少標(biāo)注鏡頭等效焦距，標(biāo)注產(chǎn)品實(shí)際焦距的也并不多，多數(shù)產(chǎn)品僅僅寫(xiě)明有效像素、視頻分辨率等信息。

　　由于廣角鏡頭焦距短，配備廣角鏡頭的攝像頭其厚度也就短，所以廠商都樂(lè)于把焦距做短，把相機(jī)做成廣角。這對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)影響并不算太大，廣角的適用范圍也較強(qiáng)，只是有部分場(chǎng)景下，較長(zhǎng)的焦距如等效35mm更有利于人像的拍攝。

　　光圈

　　手機(jī)攝像頭的光圈所代表的含義和表示方面與普通相機(jī)相同，光圈數(shù)值越少，則光圈越大。由于硬件結(jié)構(gòu)的限制，手機(jī)的攝像頭的光圈是固定無(wú)法改變的，光圈越大，則其它條件相同的情況下可以到達(dá)傳感器的光線(xiàn)越多，對(duì)于弱光下的拍攝意義重大。通常來(lái)說(shuō)，光圈較大的攝像頭，一般弱光下拍照的效果都會(huì)較好。

　　目前較好的手機(jī)攝像頭鏡頭光圈一般都達(dá)到了F/2.4以上，個(gè)別的手機(jī)如諾基亞Lumia920可以達(dá)到F/2.0，這些手機(jī)在低光照條件下仍有不錯(cuò)的畫(huà)質(zhì)表現(xiàn)。

　　鏡片

　　手機(jī)攝像頭的鏡片是另一影響畫(huà)質(zhì)的重要因素。手機(jī)攝像頭當(dāng)中的鏡片可分為塑膠透鏡和玻璃透鏡。

　　玻璃透光性以及成像質(zhì)量都具有較大優(yōu)勢(shì)，但玻璃透鏡成本也高。比如諾基亞808Pureview采用的是卡爾蔡司認(rèn)證鏡頭，成像效果就會(huì)比普通鏡頭好一些。而在一些價(jià)廉方案當(dāng)中，廠商可能就會(huì)采用廉價(jià)的塑料鏡片，效果會(huì)較玻璃鏡片差一些。

　　不過(guò)對(duì)于鏡片，除采用了特殊的鏡片，一般情況下廠商都不會(huì)大做文章，一般消費(fèi)者是比較難知道廠商使用了什么類(lèi)型的鏡片的。

　　硬件參數(shù)不是唯一

　　雖然好的成像效果離不開(kāi)好的手機(jī)攝像頭硬件支持，但是在目前市場(chǎng)上手機(jī)產(chǎn)品各類(lèi)配置高度同質(zhì)化的現(xiàn)在，各家廠商都可以輕易地獲得優(yōu)質(zhì)的手機(jī)攝像頭硬件配置，但就算是采用相同參數(shù)的攝像頭的手機(jī)，其最終的拍照成像品質(zhì)都不一定可以產(chǎn)生同樣的效果。

　　舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，索尼是目前手機(jī)攝像頭主要的生產(chǎn)廠商之一，其生產(chǎn)的手機(jī)攝像頭被廣泛地應(yīng)用在蘋(píng)果、三星等廠商的產(chǎn)品當(dāng)中，同時(shí)索尼自己的產(chǎn)品也有使用，但從實(shí)際效果和市場(chǎng)反應(yīng)來(lái)看，索尼手機(jī)的拍照畫(huà)質(zhì)，與其它廠商的手機(jī)拍照畫(huà)質(zhì)相比，并無(wú)優(yōu)勢(shì)，例如iPhone5。

　　這其中的原因最重要影響因素就是系統(tǒng)和軟件的配置優(yōu)化，這對(duì)于廠商技術(shù)能力考驗(yàn)，一點(diǎn)也不比對(duì)于硬件的設(shè)計(jì)能力的考驗(yàn)低，也是目前各家廠商在手機(jī)攝像畫(huà)質(zhì)方面效果差異最大的決定性因素之一，而不同的廠商對(duì)各自產(chǎn)品所進(jìn)行的優(yōu)化也有差異，也會(huì)導(dǎo)致攝像頭具有不同的功能特色，或者不同的優(yōu)勢(shì)之處。

　　同樣采用來(lái)自索尼的1300萬(wàn)像素堆棧式CMOS傳感器攝像頭，三星GalaxyS4和索尼XperiaZ的成像效果和風(fēng)格都是有差異的。

　　不過(guò)，再好的軟件優(yōu)化也離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)的硬件支持，一些廠商在硬件設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新突破，往往也能帶來(lái)畫(huà)質(zhì)上突破性的提高，如諾基亞的808Pureview和HTCOne。

　　所以，在選擇一款好的拍照手機(jī)時(shí)，除了對(duì)硬件參數(shù)要有所了解以外，也要防被硬件參數(shù)所迷惑，真實(shí)的拍照效果要通過(guò)身實(shí)際操作和體驗(yàn)，并了解不同廠商所提到的功能特色才是王道。