为什么同样像素手机镜头 人家iPhone就拍得比你好

摘要

世界上第一台配备摄像头的手机为 30 万像素,而现在手机当中的最高像素为 4100 万,然而厂商喜欢在像素上面做文章,让像素高成为营销上面的卖点。在手机摄像头迭代进化的背后,影响成像的因素有哪些呢,下面不妨一起来掰扯掰扯。

世界上第一台配备摄像头的手机为 30 万像素,而现在手机当中的最高像素为 4100 万,然而厂商喜欢在像素上面做文章,让像素高成为营销上面的卖点。在手机摄像头迭代进化的背后,影响成像的因素有哪些呢,下面不妨一起来掰扯掰扯。

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1、镜片/摄像模组:舜宇 VS 大立光 VS 关东

首先当然是镜片,一束光线的艺术之旅从这里开始。摸单反比较多的同学张口牛头、闭口狗头,为一枚好镜头不惜下血本。手机厂商在发布会上侃侃而谈 5P 光学镜片、镜头镀膜、蔡司认证等,足见镜头模组门道还挺深。

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国产杀出个“程咬金”——舜宇光学(SUNNY),专业供应光学变焦、大广角、双摄、光学防抖等摄像模组。除此之外,舜宇还提供生命科学显微镜、工业监测显微镜、通用分析仪器、光学影像系统等。

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舜宇光学于 2007 年在香港联交所主板上市(HK2382),有分析认为国内客户采用双摄像头将有利于舜宇扩大高端市场份额,因此业界对其发展前景还是非常看好的。

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前方高能预警,大 Boss——大立光(LARGAN)出场。作为台湾专业光学镜头设计及制造商,大立光生产手机、平板和笔记本电脑镜头。苹果 iPhone 等产品选择大立光作为第一主力镜头供应商,这品牌背书没谁了。

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成也萧何败也萧何,由于苹果新机销售疲软以及竞争者分流订单,大立光营收创两年新低。不过据 Arthur Lai 消息,iPhone 7 可能会全面搭载双 1200 万像素镜头,并预测大立光拿下高达八成订单,想想还是有点小激动。

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岛国工匠——关东(Kantatsu)同样不容小视。关东是日本生产智能手机摄像头组件的企业,在苹果镜头供应链中占有一席之地。关东镜头用在中高端手机上效果不错,华为 P9、荣耀 V8 就配备关东和大立光的镜头。

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小结:一分钱一分货,iPhone 供应链金牌认证,你懂的。

2、CMOS 感光元件:索尼 VS 三星 VS OV

CMOS 感光元件的重要程度堪比人眼视网膜,作用是记录并传递光波的亮度和颜色。4100 万像素、2/3 英寸大底、单像素 1.12 微米等参数就是用来描述 CMOS 的硬件素质

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此处真真是索尼大法好,IMX135、IMX214、IMX240、IMX298 无不例外是历代旗舰手机标配,堆叠式结构、内置 HDR、高 CRA 兼容等技术厚积薄发看呆友商,不知不觉双膝已跪。

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索尼无可争议地稳居 COMS 感光元件市场头把交椅,35% 的份额一骑绝尘。大法产能不足甚至会直接影响下游产品的出货,熊本地震后一大波手机厂商的心禁不住小鹿乱撞,苹果当然不能幸免。

其次是工科大神——三星。三星有底气自产一部手机里里外外全部零件,包括 CMOS 感光元件。Galaxy S7 部分采用三星自家 S5K2L1,单位像素 1.4 微米,对阵索尼 IMX260。三星引入 ISOCELL 技术和 RWB 传感器,常被用在国产千元机之上。

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一家独大的厂商老在缺货,老二因为老大的缺货也差点要缺货了,老三业绩下滑后被中国财团收购前途未卜——by 电子工程专辑。老三说的就是 OmniVision,其在 1 月底被中国清芯华创为首的投资基金完成收购。OV 应用案例有一加2、HTC ONE E8 等。

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小结:索尼大法好,还需要解释吗?

3、ISP 性能:集成 ISP VS 独立 ISP

镜头聚集的光线经过 CMOS 记录,接着传递到 ISP 进行处理。这里有两大流派:SoC 集成 ISP 和独立 ISP。ISP 主要负责测光、色温测量、对焦、对焦辅助、取景、色彩控制、边缘矫正等功能——by Soomal。

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骁龙 820 买基带送处理器,还“附赠”Qualcomm Spectra 图像传感处理器(14 位双 ISP),支持 2500 万像素摄像头,以及 14bit 色彩采样,运算性能远超消费级单反和微单相机。PS.下次看到 ISP 媲美单反就明白笑点在哪了。

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除了 ISP 之外,骁龙 820 集成的 Hexagon 680 DSP 及 HVX 向量也能为拍照提供助攻。DSP(数字信号处理器)在极低的功耗下,完成本需 CPU 来完成的工作。一加 3 将 DSP HVX 技术应用到成像中,提升拍照质量和速度。

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联发科 Helio X20/X25 集成 Imagiq 图像信号处理器,最高支持 3200 万像素摄像头,并有实时景深、彩色黑白双镜头、混合式自动对焦、图像防抖电子防抖系统以及 32 倍超慢镜等特性。

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麒麟芯片首次采用自主研发 14bit 双 ISP(PrimISP),吞吐率性能提升 4 倍,高达 960MPixel/s,有更好的色彩优化以及降噪表现。此外麒麟芯片还配备专用 DSP(IVP32 DSP),用于快速完成图像后期处理。

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富士通/索喜开发适用于手机相机的图像信号处理器 Milbeaut Mobile 系列,三星、魅族、锤子等都曾用过他家的图像解决方案,比如锤子 T1 拥有独立于骁龙 801 的 M10MO ISP。独立 ISP 需要额外增加成本,这还不包括定制算法的开销。

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小结:独立 ISP 不是关键,自研 ISP 棒棒哒。

4、算法

眼前的黑不是黑,你说的白是什么白。供应链同样一套物料,最后成像结果却截然不同,原因出在算法上。苹果相机团队负责人 Graham Townsend 表示,“拍摄一张照片,实际上发生了 240 亿次运算”,而苹果的相机测试实验室中甚至可以模仿日出日落,以及复杂的室内外环境,包括低光高光环境。

什么,人手不够用?老板怎么需要亲自上厕所呢,专业的事情交给专业的人办就好了,比如 ODM,比如算法研发这种累活。社会分工细化的好处之一是,花钱买现成方案,图个清闲。既然每次都买,不如打个折,下次还来喔,大家一起 Happy。

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小结:难在拍照算法积淀,秒杀 iPhone 哪有那么容易。

总结:再一次回看诺基亚 1020 好莱坞级大片——“Behind the lens of a 41MP Nokia Lumia 1020”,我依旧热泪盈眶,深深觉得这才是真正的科技之美。万能的供应链大大降低行业门槛,再加上华丽的 PPT 似乎就能打天下了,是这样吗?“考虑到我们是一个小厂商”,答案很可能是否定的。

稿源:PCOnline

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