详细分析：摄像头像素为何不是越高越好

以下为文章主要内容：为了提升拍照质量，各大手机厂商都在拼摄像头像素，从 500 万到 800 万，现在到 1300万。1300 万几乎成为了今年智能手机摄像头像素的标准，比如 Galaxy S4、LG Optimus G Pro 以及 Xperia Z。摄像头像素是否越高越好？当然，500 万像素比 200 万、300 万像素好，但 1300 万像素不一定比 800 万像素好。HTC 支持“像素并非越高越好”这一观点。这家公司之前推出过 1600 万像素摄像头智能手机 HTC Titan II。但是今年该公司的旗舰智能手机 HTC One 的摄像头像素仅为 400 万，HTC 解释道，单纯拼像素的年代已经结束，于是 HTC 采用 ultrapixels（超像素）技术提升拍照质量，它的像素尺寸比传统像素尺寸大，可吸收更多光线。一个高质量 500 万像素摄像头的拍摄能力极有可能胜过一个劣质 1200 万像素摄像头。摄像头的拍摄效果优劣不是由像素的多寡来决定，而是由整个摄像头模块质量优劣决定。整个摄像头模块里包含多个部件，比如摄像头的尺寸和制作 材料、光传感器、图像处理硬件以及软件等。传感器大部分专业摄影师会告诉你，光学系统中，最重要最关键的组成部分是传感器，因为它的主要职能是捕捉光线。没有光就没有照片。光进入摄像头，然后到达传感器，传感器接收信息后将它转译成电子信号。随后图像传感器创造图像，并对图像的缺陷比如噪点进行微调。另外，图像传感器的尺寸也极度重要。一般说来，越大的传感器，像素就越大，而像素越大就能吸收更多光线，更多光线意味着更好的照片。一位摄像头方面的专家将像素与传感器之间的关系描述为“水与桶”或者“水与井”的关系。大概意思是，水桶越大能装的水越多。SLR 数码照相机 800 万像素摄像头拍摄效果比同等像素智能手机拍摄效果好的原因就在于， SLR 数码相机摄像头拥有更大的传感器，可吸收更多光线。更多光线就意味着更少的噪点以及更好的动态范围。或许你已经开始意识到在传感器上放越来越多的像素也许不是提高分辨率的最好方式。但这并不能够阻止手机行业继续这么干。当手机像素集体从 100 万跳至 200 万像素时，一位 Gartner 的分析师 Jon Erensen 说，他们将要缩小像素尺寸，在图像传感器保持不变的情况下放入更多像素。像素尺寸变小，导致光线更难进入传感器中的感光部分，最终导致图片分辨率提升不大，噪点反而更多了。像素数量和传感器物理尺寸之间的关系正是部分 800 万像素智能手机摄像头拍照效果超过1200、1300 万甚至 1600 万像素的原因。智能手机追求纤薄也对传感器尺寸进行了限制。既然无法通过增加尺寸提高相片质量，那便只能采用增加像素的方式。HTC 投资组合战略的副总裁 Bjorn Kilburn 曾经对外公开 Titan II 1600 万像素摄像头的像素尺寸为 1.12 微米，而 HTC One X 800 万像素摄像头的像素尺寸达到了 1.4 微米。这两部手机拍摄效果相当。不幸的是，大部分智能手机制造商不愿意对外公开摄像头部件和传感器尺寸细节。诺基亚 4100 万像素 PureView 技术PureView 技术的核心部分就是将 4100 万像素的图像“浓缩”到 500 万像素的图像，这就是“超采样”过程，在实际过程中，每 8 个像素点会被整合成一个“超级像素点”。这也就意味着，同样条件下，同样强度的光线在进入镜头后会照射到比一般 500 万像素传感器所拥有的大得多的像素点上。诺基亚研究 Pureview 技术前后花费了大约 5 年的时间，808 PureView 除了采用更大的1/1.2 英寸（介于普通DC的 1/2.3 英寸与 4/3 之间）图像传感器之外，还在传感器上面做了许多自定义算法，对图片进行调整，消除噪点。图像处理影响图片品质的因素除了镜头和传感器的尺寸、品质之外，图像处理技术也非常重要。现代大部分高端智能手机 CPU 都将图形处理器集成至芯片当中，这样一来可快速渲染图像，比如相片、视频以及游戏等。HTC 和三星一直在努力研发连续拍摄模式，凭借独立的硬件加速处理器，手机可平均十分之一秒甚至更少时间拍摄一张相片。不过，连续拍摄的不足之处是，用户没有时间调节焦距，有时会致使相片模糊。另外，图像处理器可实现零快门延迟，当你按下拍摄按键的时候，摄像头即可捕捉图像。其他因素现在许多智能手机采用背光传感器，这种传感器拥有较好的低光拍摄能力，因为它增加了光敏性。在低光拍摄领域，Lumia 920 当仁不让是最佳的低光拍摄手机，iPhone 5 也不错。另外新发布的 HTC One 也在卖力宣传该手机的低光拍摄表现力。确实，HTC One 的低光拍摄能力远远在三星 Galaxy S4 之上。到此为止，我们知道，摄像头的传感器尺寸、像素大小、图像处理器对图片质量起着关键性作用，除此之外，还有其他可影响因素，比如高质量元件。以上所有元素的总成本并不低廉。摄像头模块的成本只是智能手机成本的一小部分。Gartner 分析师 Jon Erensen 说，高端摄像头模块的价格是基本模块的两倍，成本约达 15 美元。实用性才是王道手机拍照功能的方便性、整体的用户体验非常重要。打开相机应用的简易、拍摄的速度、相片的特殊效果以及拍摄模式等因素加起来决定着这是否是用户想要的摄像头。现在越来越多的手机制造商，比如 HTC、LG 和三星为拍照加入了许多额外的花式。比如笑脸检测、从多张相片中选择最好的一张。另外还有前后摄像头同时拍摄照片或录制视频。这些功能很有趣，但对大多数手机用户来说，如何快速方便地分享图片比像素数量更加重要。这点看看 Twiiter 和 Instagram 即可知道。Gartner 分析师 Jon Erensen 对这一点表示同意，他说，当用户从智能手机上传相片至线上相册，或者将相片发送至亲朋好友邮箱时，所要求的格式都在 800 万像素甚至 500 万像素以下。总的来说，当我们对比智能手机摄像头规格的时候，看像素数量还不够，更要看所有的硬件和软件，以及实用性。