手機拍照成像質量和光圈大小有多大關系?

像素到底是不是越高越好?近些年來我們好像被搞迷糊了。

諾基亞在做加法的4100萬像素,光是像素數量已經比目前像素最高的全畫幅單反尼康D800還要高。

HC的New One則是在做減法,區區400萬像素,剛剛夠填滿一些高規格安卓平板的分辨率。鏡頭什么參數重要?廠商往往喜歡宣傳光圈大小,比如F2.4 F1.8等等,光圈到底有什么作用?為什么同樣是F2.2,iPhone 5s拍人都沒虛化,單反虛化那么強?手機拍照畫質到底能與什么級別的相機相比?手機已經占領了入門級卡片相機很大一塊市場,傳統幾大相機廠商入門機型銷量持續下滑。但手機拍照不能光學變焦始終是一塊遺憾,那如果用數碼變焦,畫質差距有多大?要解答這些問題,我們只能從原理說起。對于任何可以拍照的設備而言,決定畫質的有三要素:鏡頭、感光元件、處理器。我們先來看看鏡頭。現在的宣傳總喜歡把大光圈和背景虛化綁在一起,甚至某些大廠商都不免落入俗套。但對于手機而言,大光圈更重要的意義是——進光量。如果我們去看看各相機廠商對于鏡頭規劃的路線圖,我們會看到,大光圈鏡頭并不是叫“虛化鏡頭”,而是叫做“快照鏡頭”。對于一張照片而言,必須要有足夠的光線才能成像,這里我們再引入兩個概念,快門和ISO。拍一張照片足夠的光線就像是要接一杯水,讓想喝水的人剛好能喝到,光圈對應的就是水流的大小,快門對應的就是水流的時間,光圈越大,水流速度越快,需要接水的時間就越短;而光圈越小,水流速度就變慢了,需要接水的時間就變長,快門速度一旦超過一定時間(安全快門),就很容易因為手抖而導致照片拍攝出來不清晰,發虛。而有時候,純凈水桶里可能沒水了,就只好學烏鴉喝水一樣,往杯子里扔些小石子讓水位漲到杯沿附近,這樣會導致照片質量下降,這就是提高ISO。而在環境相對比較昏暗的室內和晚上,由于手機的光圈是固定的,相機會有兩種選擇:增加快門時間和提高ISO。所以,我們晚上的照片往往畫質不好,且很容易發虛;室內稍微好點,但放大了看還是會發現很多噪點。所以,親愛的讀者們,不要覺得室內拍出來不清楚是手機的問題,這跟室內光線相對比較暗有很大關系。可能還有人會說,我明明覺得室內挺亮的啊,跟外面差不多啊。那么請你盯著你家燈泡,再出去看看太陽,看哪個更亮。因為人的眼睛的適應性非常強,可以根據實際情況調整我們看到的亮度,所以對于這種亮度變化我們往往不在意。說了半天光圈大的好處,那光圈大了會不會有壞處呢?這個就不一定了,得看鏡頭的光學素質。鏡頭的成像原理其實和小孔成像差不多,但需要各種鏡片對于光路進行修正,從而達到更好的成像效果。如果光是大光圈,也不夠,還得需要光路設計,否則邊角畫質會下降比較嚴重,甚至出現偏色的現象。小光圈的好處小光圈的優點都有啥?光圈是拍照創造的重要元素之一,它與快門決議了曝光量的巨細。而曝光量直接影響著相片質量。下面咱們就一同知道小光圈及它的優點。1.小光圈和長景深運用小光圈取得大景深是拍照風景片時常常選用的辦法,但這還要和鏡頭焦距、攝距等要素相結合。如用長焦鏡頭,在2-3米攝距時,即運用f3.2光圈,也不會取得很大景深。換言之,只要被攝目標和布景都處于無限遠,即便光圈較大,也會有很大的景深。2.光圈巨細因體裁而異在人物拍照中,常常用到大光圈,而風景拍照運用小光圈時機較多。拍照溪水,為體現流水的動感,需求選用1/8-1/2秒這樣的慢速度,不選用小光圈必定致使曝光過度;逆光拍照波光舟影等,如選用到f2.2、f3.2這樣的小光圈,水面細微的波光會發生相似加用星光鏡的作用;拍照煙火等體裁,因為需求1/2秒-1秒曝光時刻才干完美地體現煙火形狀,因而也需求挑選小光圈。3.小光圈宜合作三腳架運用拍照靜物風景等體裁運用小光圈,對成像清晰度需求比較高。在中等照度下選用f2.2光圈,快門速度常常在1/30秒左右,沒有三腳架,手持相機拍照,往往會因機震、人體生理運動等要素而影響清晰度,因而在照度較低時運用小光圈,要充分運用各種依托物,合理握持相機。如運用數碼相機,可進步感光度以做彌補。手機拍照的過程是這樣的,鏡頭進入光線,CMOS或者CCD,把光線轉化成電信號,記錄下來,ISP芯片對信息進行處理,最后由手機處理器處理儲存,你要看的話,調入內存顯示到屏幕上。

拍照過程主要是,鏡頭品質,CMOS轉化的質量和ISP對信息的處理,這個三個步驟決定照片的畫質,手機處理器也可以對照片再處理,類似電腦的PS,但是只是加減味精,調一下效果。原始信息還是前三步決定的。

其他的硬件我們不說了·····我們來說一下isp獨立與集成的區別。

ISP實際是兩個問題,一個是ISP的硬件水平,一個是軟件算法和調試。再好的鏡頭和CMOS,最后都是ISP處理出來的。ISP的硬件計算能力,和軟件算法,最后決定照片的畫質。

手機上用ISP,有集成和獨立的兩種,集成的各家水平都不一樣,獨立的一般都還不錯。三星就是堅持用獨立的ISP,自己不行交給第三方的公司調軟件,最后出來的效果非常不錯。

三星9500用的是索尼的1300萬CMOS,面積1.1um,噪點本來比較多,不太好調,而用了獨立ISP,專業廠商給調,最后三星9500出來的片子,效果是非常好的。

OPPO Find5同樣是索尼的1300萬,沒用獨立的ISP,用高通集成的,不過高通在ISP方面不太行,Find5畫質就稍遜三星9500,而索尼在手機的影像上一直不用心或者有意為之(怕沖擊自己的數碼相機),效果是1300萬非常最差的。LG的G2調的還不錯,但是也不如三星。

蘋果公司對圖像軟件一項非常重視,雖然攝像頭只是800萬的,但是調的非常用心,在800萬中的效果是非常出色的。

ISP對畫質的影響,從諾基亞808和1020上就可以看出,808是獨立ISP,1020是高通集成的,雖然諾基亞無法忍受高通的ISP水平,重寫了算法,但是1020出片的效果和808比就是有一點差距,除了CMOS面積有差距,最大的嫌疑就是高通的集成ISP。

魅族MX3在宣傳中,也特意提到了堅持使用獨立ISP,提升效果云云,其實是魅族用三星的方案不帶ISP,當然是獨立的了,MX3的效果也確實不錯。

目前拍照好的手機不少,要排排的話。

第一當然是諾基亞808,1/1.2的CMOS面積,1.4um的單位面積,高品質鏡頭,獨立ISP

第二還是諾基亞1020,1/1.5的CMOS面積,1.1um單位面積,鏡頭還帶光學防抖(不過光學防抖用不好會影響畫質),集成ISP。

后面就是大亂戰了,索尼Z1的面積達到1/2.3,但是從目前的照片看,ISP算法不太好,高通集成ISP有減分因素。和三星9500這個處理的比較好的1300萬比,優勢不算很明顯。

iphone5s、iphone5、iphone4s,三星9300、noe2這些不錯的800萬和LG G2、VIVO Xplay,nubia Z5、OPPO find5基本是一個水平,強光下1300萬銳度占點便宜,弱光下800萬單位像素面積大噪點輕一些。

實際上,就技術而言,手機鏡頭部分極限厚度可以做到15mm-20mm,這個厚度用諾基亞808的光學鏡頭,可以塞下1寸的CMOS。現在有1400萬像素,單位像素3um,支持4K拍攝,支持1400萬全像素錄像的CMOS。能不能有這樣的產品就看廠商怎么想了。

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