科普：高像素也许是一场“谎言”，好画质到底是怎么来的

发表于 6年以前 | 总阅读数：469 次

每个人都喜爱用手机拍照，我也不例外，时刻分享的便利性令智能手机替代了相机，也迫使厂商愈发重视相机的表现。现如今，全新的6400万时代正式宣告来临——小米首先确定将会在Redmi的新机上启用6400万像素的三星ISO GW1感光元件，而Realme甚至会在8月15日直接展示一台搭载同一传感器的新旗舰。

无疑，IMX586的成功让厂商尝到了甜头，市场对于高像素的反馈催促着行业加快提升像素的步伐，未来三星也确定会提供更大尺寸的1亿像素传感器，在像素的数量上，智能手机已经全面“超越”了数码相机。

但若你了解数码成像的逻辑就会知道，高像素虽然是个好主意，但它并不能直接与高画质挂钩，要想让设备随手拍出一张好照片，并不是简单地升级像素就能做到的。

高像素等于好画质？对，也不对

几年前，HTC曾经鼓吹过像素无用论，第一代HTC One以400万像素UltraPixel横空出世，希望依靠2微米的大像素技术对抗一众1200万像素甚至1600万像素的主流相机。然而结局我们也都看到了，最终UltraPixel的概念以失败告终，随后产品虽然仍然打出了UltraPixel旗号，但它却紧跟主流，提供了足够多的像素。

事实上，在数码照片成像过程中，像素一直都扮演着至关重要的角色，谁都没有办法武断地认定高像素就是无用的。这是由于像素数量决定照片文件的精度，更高的像素理论来说包含了更多信息。高像素本身能为相机（手机）提供更多的后期空间，而这也是当前一切智能手机ISP算法基础。

比如，当你具备更高的像素，理论来说它能依靠缩图提供更好的细节表现，IMX586以及当前的GW1正是这么干的。无论是4800万像素还是6400万像素，最终都是为了实现四合一像素，以呈现细节表现更好的1200万像素以及1600万像素照片——哪怕它全像素模式的细节表现不过尔尔，也能依靠这一逻辑获得提升。

这是由于数码照片在成像时，拜耳色彩滤镜本身会形成许多难以避免的错误色彩信号，我们通常将它称之为噪点，而若是能将多个像素加以合成，此时单像素噪点的影响在合成后就将减弱，从而整体画面的纯净度以及画面细节都将有所提升。已经有无数的例证，证明了类似的“超采样”技术的实用性。

▲IMX586提供了Quad Bayer结构

更高像素在日常也能以截幅的方式实现“无损变焦”的能力，最早诺基亚PureView808正是以此做到了3x无损变焦，而这一技术已经被广泛运用在当前的智能手机中，我们熟悉的主流厂商都是拥趸。其次，配合最近对焦距离较短的镜头，甚至有厂商依靠这一点做出了模拟微距镜头的效果，OPPO的“微距模式”正是这么干的。

那么问题来了，既然高像素对于成像的确有所助益，为什么说高像素并不意味着好画质呢？这是由于成像是一套极复杂的硬件和软件组合而成的结果，感光元件、镜头、ISP、算法都能影响到最终结果，而单纯的高像素若是遇到了糟糕的ISP、糟糕的算法以及解析力低下的镜头，同样无法提供令人满意的画质表现。

高像素是个好主意，但其他环节同样不应该被忽视

事实上在当前的智能手机市场，高像素更像是一个商业卖点，它能直接戳中用户的关注点，但它是否令手机画质有质变的提升？我却并不这么认为。

同样以IMX586感光元件为例，它在1/2英寸的感光面积上提供了4800个物理像素，0.8微米的单像素感光面积在进行四合一后变成了一颗1.6微米的大像素，这听起来很美好，然而却不是没有牺牲的——除去像素和尺寸，IMX586的指标远不如同期的IMX345，甚至某些指标不如前代的IMX363。

比如，IMX586本身没有提供主流的PDAF相位对焦技术，同时它也缺少了DRAM缓存，而在工艺方面，它也不具备DTI像素隔离。这三项在日常使用中都具有极高的实用性，有助于用户更方便的拍出好照片。首先，PDAF相位对焦提供了更快的对焦速度，相较于反差对焦，在弱光下的对焦表现也会更好；其次，DRAM有助于CMOS实现更高速的连拍能力，索尼和三星已经实现了最高FHD级别的960fps摄影；最后，DTI像素隔离本身能够提高弱光下的信噪比，进一步缓解手机在弱光的成像质量。

▲960fps超慢速摄影，是索尼的标志性功能

因此，虽然配备高像素的IMX586的终端虽然已经提供了不错的画质表现，但它们却没有一部成为业界公认的“最强拍照手机”。我们能在顶点看到华为P30 Pro、看到三星Galaxy S10系列、看到谷歌的Pixel系列、甚至还有iPhone XS系列，它们普遍都提供了制程工艺更优的感光元件，更好的镜头模组或是更出色的软件优化算法，并没有一台产品追求了纯粹的像素提升。

这或许再次证明了一个长久的观点——好照片和好相机，并不单纯是以像素决定的，我们同样应该关注镜头，算法和感光元件制程的因素。

▲要拍出一张高画质照片，镜头同样至关重要

高像素不是通往高画质的单行道

我们很高兴地看到，全新的GW1本身已经在许多指标上追上了两年前的IMX363，虽然它仍然没有提供PDAF，但它已经具备了DTI像素隔离技术，这意味着在同等单像素感光面积下，ISOCELL GW1的弱光表现会好于IMX586。

但它能否再次提升智能手机的平均画质？这仍然会是一个巨大的问号。因为无论是Redmi还是Realme，都没有确实地告诉我们，除却GW1以外，新品在拍照方面究竟还将做出哪些努力，而这也是当前智能手机厂商在宣传相机时的普遍“留白”——它会详细介绍感光元件，甚至细化到普通人不会关心的感光面积，但却很少会告诉我们更重要的镜头解析力、对焦能力等数据。

就像前文所说的，相机的成像是一个综合结果，更好的传感器必定要配合解析力更出色的镜头以及更成熟的算法，只有软硬件的结合才能打造出更好的画质表现。

要知道，在向着更高画质前景的方向上，不是只有高像素一条单行道。