【最详细】细数手机上的图像传感器(中)

上期链接(共3期,更新连载ing)

CMOS定位:

传感器尺寸大于等于1/2.3英寸:旗舰级

传感器尺寸小于1/2.3英寸,大于等于1/2.6英寸:主流级

传感器尺寸小于1/2.6英寸:中低端级

定位:主流

传感器尺寸:1/2.55英寸

IMX260/333/345/362/363

【左一】IMX333 所在模组(三星S8)

搭载机型:三星S7 S8 S9 Note 7 8 等,Vivo NEX,Vivo Xplay 6,Htc U11,Htc U12 ,小米8,魅蓝 Note 6等

上市年份:2016 / 2017 / 2018

拍照效果:4~4.6

其它参数:

像素尺寸 1.4um

总像素数 1200万

特点:

1  取代 IMX286,IMX386 成为新一代普及型 CMOS 。优点是对焦速度快,传感器面积较大,模组厚度较容易控制,在有限的机身凸起内即可获得不错的画质,通常配备 O.I.S. 光学防抖,用较慢的快门速度弥补画质的不足。这个型号的最强代表为三星的 Galaxy S9 / S9 系列

2  内置 DRAM ,可以拍摄 960帧 @720p 超级慢动作视频(仅 IMX345 型号),藉由 DRAM 的缓存能力,三星 Galaxy S9 / S9 系列可以获得帧数更多的多帧合成技术

3  全像素双核相位对焦(Full Dual PD)

(图源:佳能官网)

(以下内容摘自佳能中国,我就不造轮子了)

Hybrid CMOS AF(普通相位对焦)采用了先通过图像感应器相差检测自动对焦进行高速对焦并驱动镜片,之后在最终合焦阶段再切换至可高精度对焦的反差检测自动对焦的方式。理论上,为了实现更快的自动对焦速度,只要能增加自动对焦像素的数量并提高相差检测自动对焦的精度,就不再需要反差检测自动对焦了。但由于需进行图像感应器相差检测自动对焦,所以在图像感应器上分散配置了自动对焦专用的像素,而这些自动对焦专用像素不具备图像捕捉功能,因此只能通过数据处理补偿图像。所以,虽然增加自动对焦专用像素能提高自动对焦精度,但也会降低画质,因此配置数量有所局限,只能搭配使用反差检测自动对焦提升最终的对焦精度。

摘自佳能中国

为每个像素都配置了2个光电二极管,令像素可兼顾自动对焦和图像捕捉,实现了比Hybrid CMOS AF更高的对焦速度。Hybrid CMOS AF的图像感应器相差检测自动对焦的专用像素,不具备图像捕捉功能,因此只能通过数据处理补偿图像。

摘自佳能中国

与此相对,全像素双核CMOS AF所有的像素都具备自动对焦和拍摄功能,可以高密度地配置具备自动对焦功能的像素,无需担心影响画质。这种方式的对焦精度高,仅通过图像感应器相差检测自动对焦就能完成最终合焦。这样就能实现高速对焦,和取景器拍摄时相差检测自动对焦的速度几乎相同。

4  这个CMOS较好的综合了感光尺寸与手机厚度的关系,虽然尺寸相较旗舰级的 1/2.3英寸减少了近 20% 面积,但可由更大的光圈与光学防抖组件获取更多光线,在夜景拍摄时更占优势。我们可以简单的算一笔账

三星旗舰系列

三星S9 W2018 Note9

1/2.55底 1.5光圈

感光效率等效 1/2.9底 F1.3

感光效率等效 1/2.3底 F1.65

相较之下华为与魅族用 IMX363 1/2.3底 配 F1.8的光圈,反而稍逊一筹。更别提 P20 还没有光学防抖。所以,一个词总结,均衡。

传感器尺寸:1/2.6英寸

IMX234 / 240 / 318 / 519

IMX240 模组(来自三星 Galaxy Note 5)

搭载机型:LG G4 G5 V10等(IMX234)三星S5 S6  Note 4 5 等(IMX240),锤子M1系列 小米Note2 努比亚Z17等(IMX318)Oppo R15 一加 6等(IMX519)

上市年份:2014 / 2014 / 2016 / 2018

拍照效果:3.6~4.3

其它参数:

像素尺寸 1.12um

总像素数 1600万

传感器长宽比例:16:9

像素尺寸 1.12um

总像素数 1600万

传感器长宽比例:16:9

像素尺寸 1.0um

总像素数 2300万

传感器长宽比例:4:3

像素尺寸 1.22um

总像素数 1600万

传感器长宽比例:4:3

特点:

1   1/2.6英寸的传感器在现在称不上“大尺寸”。可是在 IMX234 / IMX240 两兄弟活跃的年代里,这可是名副其实的“大”底。作为 IMX230 的裁切降格版,在当时承担起了阻击苹果旗舰的重任。 IMX234 有额外的色谱传感器,对于白平衡的把握更加精确。缺点是没有相位对焦,仅仅是最基本的反差对焦。所以 LG 专门为 IMX234 增加了一套红外激光对焦系统来提高对焦速度。放眼望去, IMX234 貌似是 LG 历史上用过最好的 CMOS 了。 IMX240 与 IMX234 参数几乎一致,区别在于相位对焦的加入。从 三星S6 起三星便确立了它在手机拍照领域的领跑地位,作为老臣, IMX240 功不可没。

2   IMX318 是索尼 Exmor Mobile 系列最新中端高像素传感器。主打高解析与3轴电子防抖。因为像素数较高,调教起来较为不易。具体表现在以其作为主摄的 小米note2 及 锤子M1 上都不太理想。按道理夜拍不应比传感器面积更低的 IMX298 等更差。于是努比亚将其作为旗下手机的副摄,焦距与主摄等同。主打日间的高解析。

3   IMX519 是Oppo R15 于年初首发的 CMOS 。作为新一代中高像素 CMOS , IMX519 干掉了曾经的师兄们:IMX386 IMX298,成为了主流级 CMOS 的守门员。 IMX519 的特色是 60FPS 的全像素采样能力,这也赋予了 IMX519 在 一加 6 上展现出的 4K@60帧 视频录制的能力。而 1600万像素 也带来了更高的解析力(虽然纵向像素数提升不超过12%)。较为可惜的是,我没能找到 IMX519 搭载双核对焦的证据,这也是一大遗憾。

传感器尺寸:1/2.4英寸

IMX230

荣耀7 模组

搭载机型:荣耀7,乐视MAX2 ,魅族PRO5 ,摩托罗拉 X Style,黑莓 Priv(存疑),微软Lumia 950系列等

上市年份:2015

拍照效果:3~4.3

其它参数:

像素尺寸 1.12um

总像素数 2100万

特点:

这可能是最魔幻的手机 CMOS 。上限很高,下限极低。如果有什么能说明优化与算法的重要性,那 IMX230 可以说是最鲜明的例子了。论下限,诸位可以采访 魅族PRO 5 用户。论上限,你可以看看 微软Lumia 950 XL 这台 2015年 发布的古董手机与 2018年 旗舰同台竞技。

情景一

(图源:Soomal 数码多)

情景二
情景三

(直接摘自自己的微软 Lumia 950 拍照体验专栏)

即便使用了先天较弱的传感器 IMX230 。微软/诺基亚也能通过更好的辅助技术(光学防抖等)和优秀的算法调配尽可能释放这套模组的全部实力。比如这篇专栏中没展现的视频防抖比较,更晚推出的小米6即便搭载了所谓“四轴光学防抖”,在实际防抖效果上也不能与 Lumia 950 相抗衡。同理,谷歌的手机也一直有“用数学拍照”的美誉,每代 Pixel 都最好的阐释了当代相机硬件配置的最高水平。一味堆硬件而不去提升算法是相当狭隘的。


SUMMARY

至此,up已经对于市面上主流手机图像传感器进行了评价。但采用了最好的传感器并不代表拥有最好的拍照表现,只有传感器、镜头、算法三者合理配合才能真正拍出好照片。论重要性,算法的重要性远在传感器之上。所以也不要盲目追求CMOS参数,落实到拍照效果上才是硬道理;)

谢谢观看

(完)

由于时间的仓促和个人功底的浅薄,本文难免有不当或遗漏,请大家指出,up主不胜感激(=^v^=)

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