为什么说像素越高,拍照就越好 为什么有人说不是像素越高成像拍出来的照片就越好?

作者&投稿:仇珊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

为什么很多人说高像素没意义

这其实很好理解,事实说明问题,就是很多超1000万像素的手机摄像头,拍出来的照片还不如某些800万像素的手机(如iPhone 5s),甚至连高像素优势所在的分辨率都不及,这还不足以说明问题吗?(而且2000万像素?拜托那么大,谁用得上啊!)

的确,探讨相同尺寸的CMOS图象传感器(比如大家都是1/3英寸),如果不在设计和工艺上做出改进,画质是会变糟的。这就要谈到可以让很多人高潮的单个像素点尺寸了:一个800万像素的1/3英寸图象传感器,单个像素点的尺寸是1.4μm;一个1300万像素的1/3英寸图象传感器,单个像素点的尺寸是1.1μm。

在图象传感器尺寸不变的情况下,被切分得越多块(也就是像素数目越大),则单个像素尺寸越小,像素密度越大。像素密度越大,临近像素产生串扰的情况也会愈发严重。

比如说,每个像素并非所有区域都用来感光的,感光区域周围有一部分是电路,如上图左边这个围绕在黄色像素区域周围的Circuit section蓝色部分就是电路。1300万像素1/3英寸图象传感器单个像素尺寸肯定比800万像素的小了,那么这部分感光区域还要进一步缩小。手机级别的图像传感器,那点可怜的像素尺寸本身就很无奈,更何况还要让电路占据位置。

其实像素变多,但设计不变的话,还会有更多的问题产生,上面列举了几个颇重要的。

然而,这些问题都可以解决的

有关注过手机所用图象传感器的同学,对于第一部分援引的这两张图应该都不会陌生。尤其是第二张,这是索尼用于宣传自家堆栈式图象传感器的图片(但发明这种堆栈式结构的似乎并不是索尼)。就是如前文所述,既然像素周围有电路,牺牲了感光区域的尺寸(像上面的X光图一样),那就把这个电路移到下层去,这样上面不就有更多的空间拿来感光了吗?图2的右边部分就是这么做的。

这个设计其实的确是成效卓著的,尤其在手机这种图像传感器尺寸小得可怜的设备上。索尼给手机所配的第一代堆栈式图象传感器的典型代表产品是IMX135——这颗传感器在三星Galaxy S4手机身上发挥出了很好的实力。即虽然1300万像素的单个像素点尺寸变小了,但每个像素的感光区域面积却相较800万像素没什么损失。所以各项指标相较上代800万像素图象传感器都有提升,不光是解析力。

这就是个典型的,在图象传感器尺寸不变的前提下,提升像素数量,但画质也跟着提升的例子。

背照式图像传感器,或者叫BSI,其实也就是将色彩filter和感光层之间的电路移到后面去,这种方案也能一定程度解决串扰和光线利用率低的问题。可能很多人会奇怪,既然此种策略成效如此卓著,那人类早干嘛去了呢?其实无论是背照式,还是什么堆栈式,对制造工艺都还是有一定要求的,人类科技进步才有了这样的基础。

说到串扰,第一部分就谈到,如果光线是斜着照射进像素,那么很可能在经过微透镜和色彩filter之后就穿越到其他像素去了(图1)。解决这个问题的方案就如图1右侧那样,在像素井之间加入隔断就可以了,运用类似设计的像是三星比较著名的ISOCELL图象传感器,还有苹果iPhone 6s/6s Plus首次将像素数量提升到1200万时,像素间也用上了这种隔断的设计。实际上,现如今的绝大部分旗舰手机摄像头都已经用上了所谓的像素隔离技术,小米还曾大肆宣传过这种方案。至于第一段说到的微透镜中间有个小间隔,这个问题也完全可以通过将小间隔去掉的方式来解决嘛,无非就是每个微透镜覆盖区域变大一些不就好了——当然这一步的迈进也并不像我们说得这么简单。

像素究竟怎么设计本身就是一门艺术,比如charge well究竟多深,微透镜曲率该是多少,感光二极管的形状尺寸等等。随着索尼、东芝(图象传感器部门已经被索尼收购)、OV这类企业的努力,图象传感器的设计都是在日趋完善的。并不像很多人想的那样,像素数量和成像质量没多大关系。而之所以要这么完善,总体上是在朝着高像素的方向发展。虽然这样的完善需要时间、精力和金钱,而且可能是大量资金砸进去。

你以为索尼、东芝真的那么傻,在搞像素竞赛忽悠群众吗?

高像素就等于好画质!

当然,这个小标题是有前提的,要不然前面的内容也就白说了。前提一是ISP算法和镜头用料相同的情况下,其次就是前面探讨的重点,工艺需要提升。在这样的前提下,奔着高像素去,是利大于弊的。

或许很多人会觉得奇怪,究竟何以要那么高的像素,眼瞧着4K屏幕都还没普及,4K屏幕也就800万个像素,所以拍照要5000万像素干嘛?高像素的一大核心就是缩图大法。什么是缩图大法?就是把2000万像素的照片缩成800万像素——索尼就很喜欢这么干,Xperia好几代的拍照高级模式,出片都是800万像素,并不是因为考虑存储空间,而是缩图大法的奥义。图片只要一缩,一切都变得更加美好了,为什么?

举个空想的有趣例子,如果说有两个图象传感器,尺寸都是1/2.3英寸(按照索尼2070万像素的IMX220假定的尺寸),但它们的物理像素数目不同,一个是2000万像素,一个是800万像素。拍出来以后,我们将2000万像素拍摄的照片尺寸缩成800万,去和原生800万像素拍出来的照片对比。只要工艺相差并不太大,缩图后的照片必然比另一个直出片就是800万像素的照片要高,为什么?

数字照片拍出来都会有噪声,尤其100%放大后可以看到各种悲催的问题,不管是拜耳结构排列本身的问题,还是感光性能不佳之类。如果说,能将多个像素合成为1个像素,那么不管是何种算法(假定是几个像素取亮度均值,合成1个新的像素),其信噪比或者叫纯净度都会更出色。基于此,在信噪比的问题上,必然是2000万缩成800万像素的成片,比原本就只有800万像素的直出片更好。这是“过采样”原本就该有的优势,高像素之所以应用“缩图大法”,就是对“过采样”的追求。

另外还可以考虑锐度的问题,这个在概念上并不容易说明白。通常我们认为,某个被摄物与周边环境交界处相邻像素的亮度反差越大,则锐度越高(锐度可一定程度反映清晰度)——人眼很多时候为什么会认为某张照片清晰,这与锐度有很大关系,比如某个物体的边界,与其周围环境的像素的亮度差异比较大,则人眼通常会认为这东西拍得比较清晰。

如果作量化,可以说亮度从10%-90%需要经过多少个像素,这个值可以用以反应画面锐度——经过的像素越少,自然就是锐度越高。一张2000万像素的照片,缩成800万像素,无论先前的锐度是多少,在缩了以后,亮度从10%-90%经过的像素数量都会变少,这就是锐度的提升。

所以,如果你需要获得一张800万像素的照片,必然是用2000万像素的手机去拍,然后缩成800万像素,可以获得更好的效果,不管是在信噪比还是清晰度上。高像素的意义自然就能够凸显出来。要不然为什么诺基亚要搞808Purview和Lumia 1020这种4100万像素的手机(当然,它们还有一层意义是在于图象传感器明显更大)。究其本质,就是“超采样”或者“过采样”。如果说东芝定制一款1/1.2英寸的图像传感器,却只做了500万像素,这是个怎样的故事呢?

尤可类比的,有没有听过Lucky Imaging的说法?幸运成像。就是按下一次快门,相机实际拍摄好几张照片,然后把这几张里面最好的选出来,或者将其中几张最好的进行合成,算出一张最干净的——这也是一种过采样。上述高像素的过采样在原理上与此是一样的,只不过层级不同,高像素的这种过采样是“空间过采样”。

另外,解决一个问题,很多人说。单个像素尺寸变小了,高感必然变差。我在去年写的Lumia 950与iPhone 7拍照对比的文章中已经明确提到过,高像素的解析力优势,在暗光环境下拍摄时可能会逐渐丧失,但也没有比低像素设备更差,且在信噪比方面也有更优的表现。

有缩图大法在,或许高感都不再是问题,只要图象传感器是在上述理想状况下。这其实非常好理解,再举个不是很恰当,但易于理解的例子,Lumia 1020的图象传感器单个像素尺寸实际是1.12μm,而iPhone 6的图象传感器单个像素尺寸是1.5μm,如果把两者所拍照片都缩到500万像素的尺寸,显然4100万像素具备了碾压性的优势,根本无视什么单个像素尺寸,足见缩图大法的牛掰。

当然了,毕竟底大一级压死人,Lumia 1020的底比iPhone 6大得多了去了。有兴趣的各位可以去DxOMark看一看同样是全画幅的同代单反,在高感表现上,是否像素多少无甚区别(主要表现在DxOMark给出的Print输出,类似于大家都把图片缩成800万像素,一旦如此,高像素总是有好处的),这更能说明问题。

到这里,我几乎又要再重复一次结论了,就是高像素就是好,高像素就是棒,虽然是有前提的,就是图象传感器在设计和工艺上做得足够到位,那么高像素的确是会带来好处的。

高像素的另一点优势,很多人大概是忘了,Lumia 1020可以干什么?无损变焦,也就是截幅变焦。高像素带来的另一个好处就是截取某部分,画质也不会有太大牺牲,这对构图,尤其是手机这种物理焦距不能变的设备而言显得很有意义。或者说,像我这种常年要参加发布会的人,都是随时要按下快门的,后期截取其中部分,高像素的价值自然能够体现出来。



网友说手机拍照,不是像素越高,拍照越好吗?为什么新发布的oppo手机4800万像素,比一亿像素的手机拍照都好,这是为什么呢?



因为这是胡扯,XPERIA Z1的2070万像素,被GALAXY S8的1200万吊打,就算比本家的XPERIA XZs/XZ1/XZP的1900万像素也是被吊打,像素只能决定分辨率,没有很重要的实际意义,拍照看的是传感器,光圈,算法,软件,现在最好的传感器就是刚才我说的1900万像素的IMX400,但是XPERIA算法不如GALAXY,我自己有Z3(2070万)XZP(1900万),只能说不懂的人才会跟别人说像素决定拍照

手机相机像素越高越好吗?~

  手机相机像素越高越好,理论上是正确的,但需要加限制条件,“同尺寸CCD上”像素越高越好。
  其实一部手机的拍摄画质离不开软件硬件,而在硬件上,并不是像素高就好,还与传感器的尺寸有密切关系。而软件上就看每家厂商自己的优化功力了。缺少其中任何一环,都不能给用户呈现出最好的拍摄效果。

  以苹果为例,iPhone凭借800万像素在这几年里都不知道打败多少好手,虽然一直以来都有宣称正面对决iPhone的手机,但是实际能真正超越它的并不多。iPhone之所以能获胜有以下的几点原因:
  1、800万像素方案使用成熟
  自iPhone4s以来,800万像素就一直配备在历代iPhone里,虽然在像素方面没有任何升级,但是这颗摄像头背后的技术却是经过了几次的大更新。所以苹果在这颗摄像头里可是有不少技术积淀在。反观其他厂商,每代手机升级都会将摄像头像素进行提升,虽然看参数很美好,但是每次提升对手机传感器镜头软件各方面都是一个重新调配的过程,这也使得厂商很难深入钻研其中的某一级别的软硬件搭配。
  2、图像设计处理技术雄厚
  单纯有一颗好摄像头是不够的,例如在弱光情况下,机器对噪点的处理控制就直接影响了照片的画质。而苹果在软件层面上的确有多年的积淀。从90年代的mac开始,苹果就已经同时插足硬件软件领域。那时设计公司都以配备苹果电脑为豪,他们当然不是为了装逼,而是在图形设计乃至整个后期设计领域领域,苹果都有许多优秀的软件可供使用。而这些软件的设计为苹果以后的硬件产品提供了宝贵的经验。特别是显示器调校、图形处理领域苹果自然有自己独到的心得体会。这些经验也直接影响了iPhone,可以发现,在同等光照条件,同等像素下,iPhone6的色彩、白平衡、噪点都要优于其他机器,这些都是摄像头软件算法的功劳。
  如今的手机里,800万真的已经算是低像素了,回想现在的新手机1600万比比皆是,800万看起来都有点寒掺,但是这正是iPhone优势所在。在同等传感器尺寸下,往往像素越低,单个像素点接收的信息量也越多。而目前手机上主流应用的传感器像素面积基本都在1.3-2平方微米范围内,在这一尺度下,低像素带来的画质提升还是比较有优势的。

像素越高拍照越好吗?No!

像素越高拍照越好可能是所有不了解手机拍照者的误区,然而实际上这是错误的。相机的高像素,可以提升照片的解析力,也就是照片的尺寸,理论上来说你像素越高,照片放大越大,在比较低像素的照片时细节还能得到保留。

但是高像素的缺点是进光量会减少,所以高像素的手机在白天进光量充足的情况下,照片可以拍出细节,但是在夜景拍摄中,由于进光量更少,高像素的相机反而拍不出细节。所以当你听到手机导购员和你介绍这个手机像素高,拍照好的时候,千万不能完全相信。不然为什么当年2070万像素的魅族mx4在拍照上仍然比不过800万像素的iPhone6呢?

优秀的相机模组是拍照的基础。
手机相机优秀的成像,最基础的工程来自优秀的相机模组,简单来说就是这款手机采用的摄像头型号,一般来说行业里比较好的相机模组都是由索尼提供。俗话说:“底大一级压死人。”拍照好的关键是感光元件的大小,感光元件越大,进光量越充足。这方面涉及的内容比较多,其实一般的用户就根据价格去选择,不要妄想着1000元的手机拍照能够和3000档的手机比就可以了,在相同的价格区间内进行比较和选择就可以。

原来照片模糊是我们“抖了抖”。
很多人可能都体会过,更早时候的手机,拍照更容易模糊。那是因为以前的手机不支持防抖技术,在拍摄过程中轻微的抖动都会造成拍照的变糊。而手机摄影的发展,从电子防抖到光学防抖,技术有了大幅进步,即便这样,在有些机型中,还是会出现拍照模糊的情况。简单来说,就是支持光抖的手机拍照的效果会更好,而四轴光学防抖应该是目前的最高级别,iPhone X的双摄像头都支持光学防抖,成像素质还算优秀。

为什么像素越高的照片越清晰?
答:再如,一图片的像素是640×480,其尺寸大小是:宽9寸,高:6.7寸,该图片的分辨率就是:640÷8.9=72(像素/英寸)。分辨率才是图片清晰程度的标志,在分辨率一定的情况下,像素值是图片的幅面的标志。像素值大,只能...

手机像素越高越好吗?
答:理论上像素越高,画质越高,成像效果越好。但是实际上摄像头成像,受光线强弱、受光芯片尺寸、算法等等因素影响,往往没有达到理性状态。特别是手机摄像头,因尺寸限制,进光量少,影响尤其大。如果是外置电脑摄像头,入门选72...

什么决定照片的清晰度? 像素吗?像素越高,照片越清晰??
答:分辨率和像素决定照片的清晰度,像素越大,分辨率越高,照片越清晰,可输出照片尺寸也可以越大。在大部分数码相机内,可以选择不同的分辨率拍摄图片。一台数码相机的像素越高,其图片的分辨率越大。分辨率和图象的像素有直接的...

数码照相机上的像素越高越好吗?
答:……具体来说,就是指这部相机的图像传感器上单个像素点的大小。。这个像素点的尺寸越大,成像性能就越好,画质就越高。反之,这个像素点的尺寸越小,成像性能就越差,画质就越差。对于数码相机来说,图像传感器上包含成百...

手机像素越高,相机性能就越好吗?
答:谣言一:手机镜头像素越高,拍出来的照片质量越好北京邮电大学信息与通信工程学院教授牛凯指出,手机拍照的质量不仅仅取决于像素值,还需要多个指标综合衡量。它涉及到整个相机模块,包括光学镜头、光学传感器、图像处理器,以及图像...

手机拍摄功能是不是像素越高拍摄质量就越好?
答:所以就目前来说,手机拍摄功能是像素越高 的手机 拍摄质量就越好 以上是以绝对画质来说的,在具体的使用中,像素高低的差别不明显,手机相机的主摄像头像素最高,感光元件最大,超广角镜头和长焦镜头这方面都不如主摄...

拍照质量与像素高低有着怎样的关系,真的是越高越好吗?
答:拍照质量跟像素的高低有关系,但是并不是像素越高,拍照的质量就越好。因为拍照质量的影响因素很多,像素只是其中的一个小因素,如果只是像素这一个因素偏高的话,其他的因素不给力,那么拍照的质量也不会特别的好,所以说在...

手机像素高不一定拍照清晰?
答:分辨率是说的你的手机的屏幕清不清,跟拍出来的照片没有关系。像素越大,意味着光敏元件数量越多,而相应的成本就越大。但是相机成像的图像质量只有部分的原因是由像素决定的,大过一定尺寸再单纯的用像素做对比就没有意义了...

像素越高拍照越好吗
答:不一定,像素只是决定拍照效果的一个因素。所以并不是像素越高,拍照效果就越好。就目前各大品牌的旗舰手机来看,基本上采用的摄像头在光圈等方面相差不大,一般用户F2.0与F2.2的光圈区别根本分辨不出来,所以大家更关注的...

像素越高,拍照是不是就越清晰?
答:手机的像素是指手机摄像头的感光元件上的像素数,也就是最大像素,它决定了手机拍照的分辨率和清晰度。一般来说,像素越高,拍出来的照片越清晰,但也不是绝对的,还要看其他因素,比如传感器尺寸、镜头质量、光圈大小、软件...