硬核科普，手机拍照“国产品牌”是如何坐上头把交椅的？
|
参数瑰丽，现实体验就好了吗？ 同样回收IMX380的魅族15，示意就比魅族16系列，华为Mate20系列差的多。为什么同样的参数，照相体验却天差地别，莫非我们都被“卖弄宣传”骗了吗？ 凭什么华为稳坐手机照相第一名，参数之外尚有什么呢？
※来自华为官网的P40 Pro 10X长焦镜头拆解表示图
差异于表象，智妙手机的相机模组现实是由 主板（CPB）+CMOS（SENSOR）+牢靠器（HOLDER）和镜头（LENS）构成。上图是CMOS实物图，我们常说的1200w像素，现实上就是CMOS的判别率。 （图片源自收集） 数码圈常说的IMX363、IMX586、IMX600现实上是CMOS的型号名称
镜头解析表示图（图片源自收集） 一个相机镜头，每每是由多片镜片构成的（镜片分树脂和玻璃两种材质，玻璃光学机能凡是更好）。镜片越多，对付光泽的聚焦手段越强，成像的比拟度就越高。5P镜头就能满意一般行使需求，iPhone系列很早已经用上了6P镜头。 可是也不是越多越好，凡是取一个均衡的数目。因为镜片都是呆板打磨，差异组合的镜片外形差异，以是会呈现公差的题目。公差会带来光轴偏移，镜片数目越多，题目越严峻，对厂商的品控、优化手段要求极高。
大底大光圈虚化结果强劲，进光量更足，画面亮度更高。可是假如镜片品格节制欠好，就会呈现严峻的边沿劣化和畸变环境。（图片源自收集） 可是平凡斲丧者对这些细节题目感知不强，而这些细节恰好是手机本钱大头来历，以是性价比越高的手机，凡是品控和选料也会响应的放低。这些细节抉择了一款手机的做工程度。 CMOS就便是人的眼睛。CMOS越大，可以或许“”看到“”的对象也就越多，画面就越亮，也就是我们常说的“底大一级压死人”。可是因为手机的空间限定，高出9mm的手机都很是厚了，以是手机照相在天赋上就是不如相机的。 旗舰手机在镜片、CMOS本钱都富裕的环境下，P20 Pro是怎样将三星、苹果打个措手不及？
豪赌一把，RYYB来了 上图是今朝手机CMOS的两种主流分列方法，两者之间在道理上临近，可是一个方案过火，一个方案越发守旧。
最主流的RGGB（iPhone、三星、OV、小米）拜耳阵列 信托各人对“柯达影像”这个公司并不生疏。RGGB的拜耳阵列，就是柯达影像的影像科学家Bryce Bayer发现的。他按照人眼的结构，发明白人类眼睛对付红绿蓝三原色中的绿色敏感度最高，计划了CMOS上分包围的1赤色、2绿色、1蓝色滤镜的拜耳阵列。该阵列可以将CMOS网络到的灰度信号转化为彩色信息，从而使得相机成像结果最靠近人眼所视察到的颜色。 拜耳阵列的事变道理 因为CMOS自己只能网络到“强度”差异的电信号，原始图像是利害的。为了让相机最终能输出彩色的信息，就要通过CMOS上方包围的三原色滤镜来过滤不要的颜色，留下必要的色彩。 在镜片过滤掉会影响成像结果的红外光和紫外光，只留下我们必要的可见光谱。在2×2的像素网格中，除了赤色、绿色、蓝色以外的颜色会被过滤掉。
因为透明的物体，只应承和本身颜色同等的光泽通过，以是差异颜色的滤光片，可以过滤掉其他颜色，只留下红绿蓝三色的光泽。而CMOS可以按照滤光片的位置，将网络到的差异强度的电信号转化，从而获得我们看到的彩色画面。 （不懂为什么赤色滤光片只能通过赤色的伴侣，你的初中物理必要从头进修） 拜耳阵列的缺陷 因为CMOS面积有限，进来的光泽原来就很少（这也是为什么夜间拍摄画面亮度暗的缘故起因），一个2X2的像素点之间，赤色只能网络赤色光，绿色只能网络绿色光，而其他颜色的光泽就所有被丧失掉了。就会折损掉必然的光泽强度。 那么，为什么是红蓝绿的光学三原色呢？（色彩三原色是另一个观念）
由于差异比例的颜色相加，可以或许得出差异的色彩
“唯一无二”的RYYB分列（华为） 照相的时辰，光泽一暗，我们就拍不清晰画面。2016年，三星S6正式开启了“夜视仪”期间，三星旗舰手机在夜间照相中风头一时无两，乃至可以或许在十分暗中的环境下拍到肉眼看不见的画面。 2018年，华为和索尼连系研发的IMX600 CMOS上市，在4000w像素，1/1.7英寸，1.0um单元像素的基本上，豪赌了一把，用了谁也想不到的RYYB阵列。同年P20 Pro横空出世，宣告着外国厂商“把持”手机照相排名期间的竣事。
底大一级压死人？那我就比你大两级（图片源自收集）
和RGGB对比，RYYB在2X2像素上漫衍的是2黄色、1赤色、1蓝色，直接替代掉了绿色。RYYB的黄色像素点上可以同时通过绿色、赤色两种光泽。而滤光片上的赤色，着实是洋红，可以或许通过赤色、蓝色两种光泽，蓝色是青色，可以或许通过绿色和蓝色。 此举让RYYB在进光量上比RGGB晋升近40％。让P20 Pro的极限ISO到达了iPhone XS Max的64倍。 大底、高像素、高进光量直接让华为坐稳手机照相头把交椅，很长一段时刻都没有被友商冲破。 RYYB的利益，同时也是本身最大的缺陷 RYYB保存了红光和蓝光，用黄光替代了绿光，进光量简直是激增。可是最终CMOS合成彩色画面，照旧必要红蓝绿三色，以是只能通过算法在机内运算，“猜出”本来的绿色。此举对ISP算力要求极高，而且算法也不是轻易办理的题目，一不警惕就会翻车。 为了停止侵权，我们用简朴的图示来模仿下色偏。
跟着时刻的推进，RYYB的色彩算法已经日趋成熟，IMX600超前的硬件构思，在已往2年后如故没有被完全逾越。 固然RYYB带来了全新的构想，可是其伟大的算法和奋发的定制用度，注定了其不会酿成业界主流。 2020年，“把IMX600交给其他厂家，他们能做的更好”这句话如故没有应验，或者跟风能让你成为业界一流，可是永久无法成为天下顶尖。
本文素材来自互联网 （编辑：湖南网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
