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    IMX363/IMX400/IMX378/IMX586等索尼主流图像传感器型号对比分析

    2019-01-30 13:46:20 来源:ofweek
    标签:

     

    手机相机系统由镜头、传感器、光圈和ISP(图像信号处理器,一般集成在SoC中)等部件构成,结合软件算法,这几点的优劣基本决定一部手机的拍照性能。硬件方面,由于体积?#32479;?#26412;限制,手机的镜头和光圈并玩不出什么花样,所以传感器的重要性就更加突出。出于成本、产品定位和外形设计(摄像头突起)的考虑,手机厂商会在不同机型上使用不同的图像传感器。本文将会给大?#21307;?#32461;一下主流传感器的参数,参数对成像的影响,以及都被哪些手机采用。

     

     

    传感器参数的意义

    ?#34892;?#20687;素、传感器尺寸和(等效)单位像素尺寸是手机相机传感器的核心参数。

     

    传感器尺寸影响什么?

    忽略软件算法和其它因素,传感器尺寸越大越好。因为传感器大小决定了有多少光被捕捉。拍照时,传感器上每一个像素?#25216;?#24405;“光信息”,传感器尺寸大意味着更丰富的信息。这也就意味着“大底”传感器能带来更高的动态范围、更广的ISO范围和更少的噪点。直接表现就是明暗条件复杂场景下更好的曝光和细节还原,以及暗光环境下更好的曝光和噪点控制。能在暗光和明暗条件复杂场景下表现优秀的话,手机在其它场景下的表现也不会差。

     

    相机传感器(图源:网络)

     

    此外,在其它参数和拍摄条件(距离)一致的情况下,传感器尺寸越大,越能实现物理背景虚化。不管算法抠出的虚化照片有多好,都不如物理虚化来的自然。大多数手机传感器尺寸都不大,所以只能在很近的距离拍出物理背景虚化照片。松下DMC-CM1是传感器尺寸最大的手机,1英寸的传感器能在不是很近的距离拍出漂亮的物理背景虚化照片。

     

    非虚化模式下的物理背景虚化,效果自然

     

    然后,在其它参数(镜头焦距)和拍摄条件(距离)一致的情况下,传感器尺寸越大,成像的视角就越大。对于小尺寸传感器设备来说,需要视角更广(焦距更短)的镜头,?#25293;?#23454;现合适的视角。

     

    Lumia 1020摄像头突起显著,1/1.5英寸传感器大于99%的手机

     

    大尺寸传感器的缺点是?#21152;?#31354;间大。因为不仅传感器本身大,大尺寸传感器也需要大尺寸镜头来覆盖。镜头和传感器都大的话,手机的厚度和摄像头突起的体积就会不可避免地变高,?#19981;嵴加?#25163;机其它部件的空间。选用什么尺寸的传感器一直是手机厂商需要权衡的。

     

    单位像素尺寸影响什么?

    单位像素尺大小决定了传感器的感光能力,越大意味着更好的暗光拍摄能力,最直观的表现是噪点水平。

     

    单位像素尺寸=传感器宽度/照片分辨率宽度

    从公式可看出,?#34892;?#20687;素、传感器尺寸和单位像素尺寸是互相影响的。如果一个传感器的单位像素尺寸大,那一般情况下它的传感器尺寸就不会小。但?#34892;?#20256;感器像素太高,这时传感器体积再大也避免不了单位像素尺寸的渺小。这?#26412;突?#29992;到素四合一,用四个小像素合成一个大像素,把像素数量降到原来的四分之一。尽量用够大的等效单位像素尺寸来弥补小像素感光能力不足的劣势。

     

    ?#34892;?#20687;素影响什么?

    ?#34892;?#20687;素越大,解析度越高,照片细节更清晰。

     

    IMX586 4800万像素放大更清晰(图源:SONY)

     

    但由于大像素会造成单位像素尺寸低下,所以在非光线充足的场景下,高像素拍出的照片噪点会相对明显。目前解决高像素传感器暗光噪点的方法是刚刚提到的像素四合一,下文?#19981;?#20171;绍到采用该技术的传感器。

     
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