手機拍照好壞誰說了算，淺談決定畫質的硬體

隨著手機拍攝的水準越來越高，傳統的DC已經意義不大，甚至入門級的微單都感到壓力。試想，一般人誰願意戶外運動扛一台單反，出門旅遊背上好幾公斤的攝像器材，更別說偶然遇到的各種人文，風光。

現在的消費者也不是以前那樣子靠像素可以唬住的了，1300，1600，2000萬像素不代表畫質的全部。那麼，如果你對手機拍照要進一步的要求，你需要了解什麼？

感光元件 大點更好

目前主流的拍照智能手機，無論高端還是低端，普遍採用了索尼產的IMX系列感光元件。高端一些的採用了索尼1300萬像素IMX214感光元件，低端的則一般是800萬像素IMX179感光元件。這裡我們不說IMX179，畢竟除了蘋果iPhone之外，沒有一個品牌敢說800萬像素是高端。

索尼IMX系列背照式CMOS是目前拍照手機感光元件主流

IMX214的有效像素約1313萬，尺寸為1/3.06英寸，其單位像素麵積為1.12 ?m，表現已經不錯了。但是，這裡有個問題，一些3000元以上的高端新機，也在採用這塊感光元件，這似乎就有些不合適了。這樣的做法，其實很難體現高中低端產品之間差距。

因此如三星Galaxy S5、OPPO N3、索尼Z3等高端機，採用了更高像素、更大感光元件，以體現真正高端手機應有的水準。三星Galaxy S5採用了1600萬像素1/2.6英寸CMOS，單位像素麵積為1.12 ?m，雖然單位像素麵積與IMX214一致，但勝在多了400萬像素；而OPPO N3雖然同樣採用了1600萬像素，但其感光元件達到了1/2.3英寸，單位像素麵積為1.34 ?m，因此拍攝效果更為出色；索尼Z3雖然同樣採用1/2.3英寸CMOS，但是由於像素高達2070萬，因此單位像素麵積也只有1.12?m。

當然，感光元件雖然是越大越好，但是對於手機這種便攜性的設備來說，過大的尺寸還是會影響產品的美觀度，比如諾基亞808和Lumia 1020就因為採用了過大的感光元件，導致手機攝像頭變得異常巨大，在外觀上無法讓所有人接受。

那麼，為什麼需要感光元件大呢？

那是因為單個像素麵積越大，代表著單位像素的利用價值越高，圖像放大也不會模糊，攝像頭在夜晚等弱光環境下拍攝的照片進光量越大，快門速度也就越快，越能避免成像拖影等情況。

簡單來說，同樣是1300萬像素，感光元件面積越大，單位像素麵積就越大，畫質就越好

為了實現更大的感光面積，因而就有了三種不一樣的感測器。現在的的感測器都是CMOS的，根據設計的不同可以分為前照式 CMOS (FSI)、背照式CMOS （BSI）和堆棧式CMOS（Exmor RS）三種。

前照式和背照式其實很好理解

前照式就是線路在光電二極體前面，背照式反之

通過對比我們可以很直觀的看到，左圖的光在進入感光元件內部時被金屬線路擋住了一部分，原因是因為金屬是不透光的，而且還會反光。

所以，在金屬排線這層光線就會被部分阻擋和反射掉，光電二極體吸收的光線能就只有剛進來的時候的70％或更少；而且這反射還有可能串擾旁邊的像素，導致顏色失真。（目前中低檔的CMOS排線層所用金屬是比較廉價的鋁（Al），鋁對整個可見光波段（380～780nm）基本保持90％左右的反射率。）

時間推進到了08年6月，索尼公司發現了傳統式CMOS的不足之處，發布了背照式CMOS，並冠以Exmor R名稱，並且首先用在數款DV產品上。

背照式就是將金屬排線層和光電二極體的位置和「前照式」顛倒過來了，使光線幾乎沒有阻礙和干擾地被光電二極體接受，光線利用率提高了，所以背照式CMOS感測器能更好的利用照射進入的光線，在低照度環境下成像質量也就更好了。

而堆棧式比起背照式更進一步

之前的背照式CMOS電路和處理迴路區域是在一層，相互擠壓空間難免會壓縮像素區域的面積。新的堆棧式結構把這部分電路板移到了感光元件的下層的基板上，為感光元件留出了更大的空間，更小的干擾，也就可以擁有更多的像素。

除此之外，堆棧式感測器相比起背照式的還擁有兩項技術來提升畫質的。第一個就是堆棧式感測器加入了RGBW的編碼技術，就是是由原來的R（紅），G（綠），B（藍）三原色像素點中再加入W（白）像素點來提升畫質，提高感測器的感光能力的，使攝像頭在暗光環境下也能夠拍攝出質量更高的照片。

第二項就是堆棧式感測器更加是支持硬體HDR功能，硬體HDR英文名稱叫做「In-camera HDR」，它實現的原理是能夠精確地單獨控制每一行像素的曝光時間，從而在感測器層面上就實現原生的高動態範圍渲染，有別於之前的軟體HDR技術一樣需要軟體，照相機綜合演算法來合成，所以照片生成的速度更快，而且可以實現HDR錄像。

從以上的介紹可以看出，堆棧式感測器是從背照式感測器進化提升而來的產品，也是由背照式的基礎上發展而來的，堆棧式感測器吸取了背照式的優勢地方，再彌補了其劣勢的地方，進行了更加全面的優化升級。除此之外，堆棧式感測器還可以兼顧背照式結構的設計，使到攝像頭的拍攝畫質有了很大的提高。

簡單來說就是，感光元件要大，光線利用效率要高。拍攝說到底還是光與影的藝術

至於堆棧式和背照式那個更好？不是絕對，低端的堆棧還不如背照式，還要看感光元件的大小。呵呵，又繞回去了吧

那麼，感光解決了。我們再來談談對焦。玩CS的朋友都知道，再好的槍，打不中就是浮雲。拍攝也是一樣，對焦不準其他就是白搭。

對焦方式分為三種：反差式對焦CDAF、相位對焦PDAF、激光對焦LDAF。

反差式對焦也叫對比度對焦，通過鏡頭不斷的前後移動將要拍照的對象，將與周圍環境顏色反差最大的地方尋找出來，所以缺點就是對一大片純色的對象幾乎沒有對焦能力。大部分手機都有這個對焦方式。

相位對焦，手機在對焦時大概知道物體離手機的位置、距離，取消了之前的檢測過程，對焦速度明顯更快，在畫面上也不再會有來回對焦的情況，效果也會更加自然。缺點是對環境光線要求很高，光線不夠好成像就很差，微距拍攝時也很難對焦。

代表機型：iPhone6s （反差式+相位對焦）

激光對焦，手機發射紅外線碰及拍攝物體後反射，計算出與被攝物體之間的距離，完成對焦。激光對焦技術對於微距、弱光環境以及反差不夠明顯的區域，效果顯著，但對焦速度要比相位對焦要慢一點。

代表機型：LG G4

每一種對焦方式都有優缺點，最好還是混合對焦，就是兩種對焦方式並存互補

影響畫質的另外一點就是光圈，單手機而言，光圈越大畫質越好

如f2.2 、f2.4 、f2.6， f值越小，光圈越大，圖像性能越好，更大的光圈意味著可以帶來更加漂亮的景深虛化效果，暗光環境下，光圈大的鏡頭會拍的更清晰。

簡單來說，光圈數字越小，光圈才是越大。光圈越大，單位時間內通光量越多，對於常規的手機拍攝，尤其是自拍，人像之類的，會有很明顯的提升

繞來繞去，關鍵還是光線

當然了，鏡頭也是重要的。一般而言，有認證的好一點，但是價格也貴

至於常說的sony IMX背照式CMOS

就目前而言，

最好的是IMX 260，畢竟三星定製，S7的強悍水準也說明了這點，雖然其中絕大部分是三星電子的功勞。

IMX 362就是IMX 260的升級，算一個梯隊吧。

IMX 240是S6的，也算是不錯，但應該是排不上第一梯隊了。

接下來就是IMX 377/378了，1.55μm/Pixel的單位像素尺寸簡直牛逼！可以說生來底子就厚，成像素質自然不錯，2016年Q3、Q4用這隻CMOS的手機拍照都獲得了很好的評價。

然後是IMX 298，2016Q1、Q2的主力，索尼在IMX 214之後的當家花旦，可以說2016年前半年想要拍照質量又不想花大價錢的手機基本都用了這個。

IMX 398是298的升級。IMX 286也是顆不錯的玩意兒，真要比我也不知道286和298怎麼排，華為P9的CMOS，經過徠卡信仰的調教，素質上佳。

IMX 386算是286的升級。其他的就沒啥意思了，IMX 318也許可以提提，但是這玩意兒就是個中端機的CMOS，實際看太渣了。

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