“像素”是衡量手機攝像頭素質的基本參數之一。步入2019年后，越來越多的新品紛紛武裝4800萬像素攝像頭，較主流的1200萬像素足足提升了四倍。那么，更高像素是否代表更好的成像質量？同樣是4800萬像素的攝像頭，又該如何分出高下呢？

超高像素并不稀奇

繼華為P20 Pro在2018年初帶來4000萬像素攝像頭（索尼IMX600傳感器）之后，華為nova4、榮耀V20、紅米Note 7/Pro、魅族Note9、魅族16s、Nokia X71、vivo X27、OPPO Reno、聯想Z6 Pro等產品又先后武裝了破天荒的4800萬像素攝像頭，價格覆蓋從999元到4xxx元整個價位區間。

看到這里，相信不少小盆友已經難掩心中的激動，并驚呼“智能手機鏡頭像素終于超過絕大多數數碼相機啦！”

實際上，早在2012年，手機圈就已經出現超過4000萬像素的攝像頭了。

沒錯，它就是諾基亞808 PureView，一款用上了高達4100萬像素卡爾蔡司鏡頭和像素超采樣技術的拍照旗艦（前照式FSI傳感器、傳感器尺寸1/1.2英寸、F/2.4光圈）。2013年，諾基亞又帶來了Lumia 1020（背照式BSI傳感器、傳感器尺寸1/1.5英寸、F/2.2光圈），在Windows Phone 8系統、Nokia Procam APP、第二代OIS光學防抖和支持專業參數調節等特性的幫助下，其拍照能力在當年更是冠絕群雄。

需要注意的是，無論808PureView還是Lumia1020，由于傳感器像素分割等原因，它們的攝像頭所主打的“4100萬像素”只是理論值，在拍攝4:3比例照片時最多硬件直出3800萬像素，而拍攝16:9比例照片時分辨率則會進一步降低到3400萬像素。而為了照顧Lumia1020默認較小的存儲空間和方便社交軟件分享照片，在相機APP中還可選擇僅以500萬像素模式拍照。

可能有童鞋會問了，為何直到Lumia1020發布的5年后，Android手機領域才剛剛出現重新獵裝4000萬像素攝像頭的手機呢？為何5年間智能手機的攝像頭像素值都在1200萬像素~2400萬像素之間徘徊？

攝像頭的軍備競賽

這個問題取決于很多方面。

首先，一款手機能用上多高像素的攝像頭，取決于處理器以及ISP（圖像處理器）的性能。想當年，808PureView預裝的還是塞班系統，諾基亞是依靠一顆來自博通定制的ISP獲得了驅動4100萬像素蔡司鏡頭的能力。到了Lumia1020，這款產品是諾基亞聯合微軟（WP8系統層面）和高通，重寫了MSM8960處理器的整個圖像處理堆棧才為之賦予了駕馭4100萬像素攝像頭的力量。

到了剛剛上市的Nokia 9 PureView，這款手機內置5個攝像頭，它們都是來自索尼旗下的IMX386傳感器。考慮到驍龍845內置的ISP不足以驅動如此多的鏡頭，所以HMD為Nokia 9 PureView準備了一顆來自Light的協處理器，并聯合谷歌開發出了一套成熟的合成算法，彌補了驍龍845內置ISP性能不足的尷尬。

另一方面，是消費者已逐漸學會了理性看待攝像頭像素這一參數指標。在Android手機領域，其后置攝像頭（主攝）的像素曾經歷過從320萬→500萬→800萬→1200萬→1300萬→1600萬→2000萬→2400萬像素的軍備競賽，但如今絕大多數旗艦手機的像素值卻都鎖定在了1200萬像素。原因就是大家都很清楚——像素高并不代表成像好。

原因很簡單，影響手機拍照性能的“核心參數”是CMOS傳感器（涉及傳感器尺寸、單個像素感光面積和對焦技術）、鏡頭玻璃、ISP性能、光圈大小和軟硬結合的后期成像算法優化。

因此，去年旗艦級手機大都主打IMX380或IMX363這一級別的1200萬像素傳感器，并增加了AI場景識別和手持夜景等特殊功能。

但是，如今哪怕是千元手機都在相機方面引入了所謂“AI”特性（如AI美顏、AI場景識別、AI人像等），絕大多數產品又站在了同一條起跑線上。此外，隨著新一代SoC（如驍龍855）的上市，以及主流價位手機的存儲空間基本都達到了64GB起步，eMMC5.1和UFS閃存也有效解決了超大像素照片存儲延時的問題，這些都為更高像素攝像頭的崛起奠定了基礎。

雖然像素值說明不了什么問題，但這也僅限于理性的分析。畢竟更高的像素，是一個非常好的營銷賣點。而當營銷賣點與絕對實力劃上等號之際，便能成就經典。

于是，就有了索尼IMX600傳感器，而它也成就了華為P20 Pro、Mate 20 Pro和Mate 20X在拍照領域的赫赫威名。

IMX600擁有4000萬像素，這顆傳感器的尺寸達到了1/1.73英寸，遠遠大于手機CMOS領域主流的1/2.x英寸。大家都聽說過“底大一層壓死人”的說法吧？而這里的“底”指的就是傳感器尺寸這個參數，傳感器尺寸越大意味著相機在拍攝時能接收到的光線也就越多，在暗光下的拍照表現也就越趨于完美。

此外，IMX600的單個像素感光面積雖然只有1.12微米（μm），但IMX600卻能通過QuadBayer四合一陣列的方式實現等效2.0微米像素密度，而這個指標已然超越了所有手機專用的CMOS傳感器，哪怕是口碑極佳的IMX380（用于華為P20，魅族16系列）單個像素感光面積也只有1.55微米而已。

可以說，華為P20 Pro喚醒了消費者對更高像素攝像頭的期待，只是它高昂的售價很難讓普通用戶得以嘗鮮。

因此，2018年底和2019年初陸續上市的多款武裝4800萬像素攝像頭且定位主流的手機，就受到了更多用戶的關注。

問題又來了，眾多新品的主攝都是4800萬像素，但像素值相同的背后還有什么不同？

來自傳感器層面的較量

OPPO Reno、vivo X27（高配版）、魅族16s、華為nova 4、榮耀V20、紅米Note 7 Pro后置主攝的傳感器是來自索尼旗下的IMX586，而紅米Note7、聯想Z6 Pro、Nokia X71等產品后置主攝傳感器則來自三星旗下的ISOCELL GM1，這兩顆傳感器都具備4800萬個物理像素點，所以理論上都符合“4800萬攝像頭”的定義。但是，由于底層結構的不同，IMX586和ISOCELL GM1卻又有著非常大的差異。

簡單來說，索尼IMX586和三星ISOCELL GM1的傳感器尺寸都是1/2.0英，單個像素感光面積都是0.8微米。由于它們都將Quad Bayer陣列擴大到了4×4，并且以2×2的方式將RGB相鄰排列，所以通過四合一像素聚合技術可以實現等效1.6微米的單個像素感光面積，同樣超越了口碑極佳的IMX380。

但是，從底層的結構來看，三星ISOCELLGM1是讓4個0.8微米的小單位像素“共用”1個濾色片，從而組成1個1.6微米的大單位像素來識別同一種顏色。

索尼IMX586則是讓4個0.8微米的小單位像素“各用”1個相同顏色的濾色片，同樣可以組成1個1.6微米的大單位像素。而上面的“共用”和“各用”，就決定了兩款傳感器在直出4800萬像素照片時的不同。

以IMX586為例，在使用搭載這個傳感器的手機拍照的時候，QuadBayer 陣列會讓每一個像素點就近計算周圍的顏色，并且通過獨立的信號處理變換像素結構，從而實時輸出4800萬像素的高清照片。三星ISOCELL GM1雖然也將Quad Bayer陣列擴大到了4×4，但是它每個2×2陣列都只能識別同樣的顏色，并且只能一起輸出數據。

換句話說，索尼IMX586是真正傳統定義的4800萬像素攝像頭（傳感器），它能硬件實現4800萬像素的照片“直出”。三星ISOCELLGM1雖然頂著4800萬像素攝像頭的光環，但它本質上卻還是1200萬像素傳感器，想“直出”4800萬像素的照片只能通過插值算法實現，而這也是為什么以驍龍660的ISP性能就能完美驅動有著4800萬像素稱號的ISOCELL GM1的原因之一。

提到“插值算法”，相信不少讀者會聯想起不少手機品牌曾主打的所謂“超清畫質”功能，比如用普通的1300萬像素感光元件拍出了5000萬像素畫質的照片。這類功能大都是通過““復制像素的方式來增多像素”或“拍攝更多真實像素來合成”的方式合成一張超高分辨率的照片，照片大小也由原來的3MB左右一下猛增到8MB至10MB。

和這些通過軟件手段實現的插值算法相比，三星ISOCELL GM1是源于傳感器的“硬件級”插值算法，無論是處理速度還是最終的合成效果都要遠遠優于前者。

理性看待超高像素攝像頭

看到這里，相信又有不少童鞋會問了，索尼IMX586和三星ISOCELL GM1的像素值都達到了4800萬像素，那它們是不是比只有4000萬像素的IMX600拍照效果還要好？

答案自然是否定的。雖然IMX600傳感器的像素值略低一點，但它無論是傳感器尺寸（1/1.73）、單個/等效單個像素感光面積（1.12微米/2微米）等核心參數都遠遠高于IMX586和GM1，像IMX586只能算是IMX600的“簡化版”。因此，對于喜歡拍照但卻預算有限的朋友來說，降價后的華為P20 Pro要比很多新品更值得選。

索尼IMX586和三星ISOCELL GM1最大的競爭對手，應該是索尼過去次旗艦級別的IMX380。理論上，這三個傳感器的性能排行是IMX586》ISOCELL GM1》IMX380，但想要充分挖掘IMX586和GM1的潛力，需要手機廠商為其準備更大的光圈，并在相機APP成像算法上加以優化，否則依舊難以撼動IMX380的歷史地位。

傳感器迎來高感光時代

華為最新推出的P30系列將CMOS升級到了華為和索尼聯合開發的IMX650，雖然它的像素值和我們熟悉的IMX600相同都是4000萬像素，但IMX650卻使用RYYB濾鏡取代了傳統的RGGB濾鏡，從而讓進光量提升了40%、最高感光度更是達到了ISO409600，在純黑環境下只要有一絲光亮就能捕捉足夠多的細節。

據悉，即將上市的榮耀20也將改用RYYB濾鏡的IMX586傳感器，進一步提升其暗光下的拍照能力。只是，RYYB較RGGB濾鏡，容易出現偏色問題，需要成像算法的不斷調校和優化，這也是需要我們留心的地方。

6400萬像素即將來襲

據悉，三星即將推出6400萬像素的ISOCELL Bright GW1傳感器，這已經逼近人眼的HDR動態范圍了。GW1和4800萬像素的GM1一樣都使用了像素合并Tetracell技術和重鑲嵌算法，光線好的狀態下可以拍出6400萬像素的圖像，弱光環境下則是1600萬像素，4合1像素提高感光能力，處理方式跟現在的4800萬像素傳感器是一樣的。此外，GW1還支持高達100DB的HDR高動態范圍、DCG雙轉換增益技術、480fps慢動作視頻拍攝。

同時，三星4800萬像素的GM1也將迎來升級版——ISOCELL GM2，雖然它的像素值不變，但卻支持DCG及SuperPD對焦技術。

需要注意的是，和GM1一樣，三星GW1同樣不支持6400萬像素的照片直出，其本質上只是一顆擁有等效1.6微米大單位像素的1600萬像素攝像頭。

總之，攝像頭的像素肯定是越高越好，但更高像素并不等于更好的性能。未來，基于傳感器層面的定制，將成為衡量手機廠商技術實力的表現舞臺，而基于相機APP和背后算法的優化，也是各個手機廠商不斷努力的方向——相同的傳感器，誰算法更好，誰的效果就更棒。