超高像素拍照手機歸來：它值得購買么？
2000年11月，一台名為夏普J-SH04的功能手機在日本市場正式發布，即便以當時的標準來看，它也只能說是「其貌不揚」。但這部手機卻憑藉著一顆11萬像素的CMOS感光元件，成功地成為了世界上第一款具備拍照功能的手機，更影響到了後世十幾年間的手機拍照設計思路。
是的，最初的11萬像素、30萬像素的智能手機的確因為CMOS像素太低、導致拍照效果不佳，基本上沒有實用性。因此，在至少長達十年的時間裡，儘可能地提高手機CMOS的像素總數都可以說是全行業努力的方向：2004年，三星發布了全球首款500萬像素拍照手機；2009年，三星、索愛先後拿出了1200萬像素的成品；2013年，諾基亞以4100萬像素的808 Pureview震驚了業界，而同年，索尼發布了首款2070萬像素手機CMOS IMX220，一時間，拍照手機的「像素大戰」達到頂峰。
高像素手機？它其實已經被市場拋棄過一次了
拍照手機的像素真的越高越好么？至少，在2013年的那個時候，在體會過一眾高像素手機的拍照水準之後，無論是消費者還是手機廠商都開始了反思。而「像素越高，實際成像效果不見得更好」的言論更是很快被廣為接受……
在智能手機的相機模組內部，CMOS上密布著成百上千萬個極微小的光電感測器，正是它們負責將鏡頭捕捉到的光信號轉換為電子色彩信息，而CMOS的面積越大、其上的感測器數量越少，那麼相應地單個感測器面積就越大、單位時間所能接受到的光線信息就越多，出差錯的概率也就越小——這就是所謂的「大底、大像素」才能真正提高畫質的根本原理所在。
正是基於這樣的思想，從2013年之後，大家都能注意到市面上逐漸不再出現高於2000萬像素的「拍照手機」：而諸如「光圈」、「像素尺寸」、「雙核對焦」這樣以往可能只出現在專業相機上參數，也越來越多地出現在各大手機品牌的發布會ppt里。一切看起來都更加理性、更加專業，也更偏重實際的用戶體驗了。
然而，「好日子」似乎並沒能長久，就在2018年，我們再一次迎來了4000萬像素級別的智能手機的面世。不僅如此，從2018年底到如今（2019年初），越來越多的證據表明，智能手機新一輪的拍照「像素大戰」或將捲土重來。
新CMOS技術助力高像素方案「復辟」？
為什麼高像素再一次吃香？是大家忘記了「大底、低像素更有利於畫質」這一「真理」了么？仔細研究了近日曝光的多款高像素型CMOS之後，我們發現了其中的奧秘。
首先，「底大一級壓死人」的基本思想，在智能手機上依然正確無誤。和前幾年的主流手機CMOS相比，新近曝光的一系列超高像素新品普遍地在「大底」上取得了長足的進步。以定位並不高端的IMX586為例，其CMOS尺寸已然高達1/2（二分之一）吋，比過去一般認為的「旗艦尺寸」1/2.3(二點三分之一）吋還要更大一圈；而新一代的旗艦級手機CMOS諸如IMX607、IMX608、IMX666之流，其1/1.8吋的CMOS規格，已經和數年前的專業級卡片相機毫無二致了……
當然，光有大底是不夠的。要想儘可能提高CMOS感光能力、「大像素」更是不可缺少——然而，這些新款的CMOS，其像素是多大呢？目前已然出貨的、新CMOS中定位入門的IMX586像素尺寸僅有0.8μm，放在此前的1200萬、1600萬CMOS中屬於最低檔水準；即便是公認旗艦的IMX607，單個像素尺寸也僅有1.12μm——剛好和數年前臭名昭著的IMX220（2070萬大底小像素，最終導致成像效果不佳）相同，怎麼看都不像是「為畫質而生」的，不是么？
然而，如果我們更進一步地去研究這些新的高像素CMOS的基本結構，就會發現，廠商們其實多少還是用了心的：為了不讓新時代的高像素拍照手機重蹈覆轍，他們在CMOS的像素排列方式上引入了一些新技術……
是的，看到這幅技術示意圖，有些朋友可能已經反應過來了：這不就是最近大熱的「四像素合一」么？是的，只不過人家的「學名」叫做Quad-Bayer，而它最大的特徵就是能夠通過演算法，將相鄰的四個像素合為一個，從而實現等效像素尺寸的翻倍。以IMX586為例，原本只有可憐的0.8μm像素的它，在演算法的加持下，「搖身一變」就成為了1200萬像素、單個像素尺寸高達1.6μm的、妥妥的高畫質取向參數了。除此之外，靠著「四像素合成」，這些新的CMOS還能做到在單張拍攝中實時合成HDR效果，無需多幀演算法，更節約處理器性能，出片速度也更快。
標稱解析度與最佳解析度之間的落差
說到這裡，可能有的朋友開始意識到一個問題：的確，包括IMX586、IMX607、甚至此前已經在市面上取得很大成功的IMX600（華為P20 Pro、華為Mate 20 Pro），它們都是在「四合一」模式下才能取得自身的最佳工作模式。在這個時候，它「等同於」一個超大底、超大像素的高素質CMOS，實際畫質的確要超越過往產品很多，這是事實。
但是，如此一來，當普通消費者看到手機上標註著「48MP」、「40MP」、「38MP」的時候，他們或許並不懂得什麼叫做「四像素合一」、什麼叫做「Quad-Bayer」，但他們會本能地以為這些手機就是憑藉著高像素才取得了比過去更好的拍照畫質。這，實際上就構成了一種誤導。
我們肯定不能說，新的技術是不好的；況且它客觀上是可以實現比過去更佳的畫質。但是，要想在這些新CMOS上實現它們的最佳畫質，實際上必須要把它們僅當做1200萬、1000萬、950萬像素的CMOS來使用。小白用戶沖著4000萬以上的「高像素」而來，結果卻發現手機默認提供的高畫質模式下，並不能真正用到這麼高的像素——這，是不是有些不對呢？
高像素手機可以買，但我選擇等待更好的
當然，筆者不是在否定新技術的合理性，也不是說用上這些新CMOS的手機就不能買了——至少，客觀上它們能夠提供更高的畫質、更強的感光能力，在新SoC和AI演算法的加持下也會有更多的玩法，這是肯定的。但是，從技術合理性，從「拍照」的基本原理，乃至從如今這些新CMOS的部分設計思路上，我們還是可以感覺到一些為了市場宣傳、為了降低手機其他部分的成本（比如單幀HDR就能大大降低對內存、存儲和CPU性能的依賴）而做的妥協。這樣的高像素新CMOS，不能說不好，但至少，它是不夠極致的。
不過，既然「大底多像素」的「船新版本」CMOS已然出現在智能手機上，這至少說明如今的手機從結構設計、鏡頭構造等多方面已經為此前從未有過的超大底相機做好了準備：那麼，我們當然也有理由期待真正的，大底少像素的，更加極致畫質取向的CMOS、更加純粹的拍照手機的出現。或許，到了那個時候，「智能手機超越卡片機」就真的不再是一種廣告宣傳的說法，而是客觀的技術事實了吧~
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