市场上手机摄像头品质好坏解析：

1、手机摄像头CMOS传感器解析 随着手机摄像头发展得越来越快，各类层出不穷的技术名词也如潮水一般在我们的眼前席卷开来，但这些技术究竟对拍照画质能有多大影响呢？消费者往往对此存在疑惑。本文我们暂且不去讨论那些令人眼花缭乱的技术，仅仅就最基本的CMOS感光芯片、镜头以及软件调校这三个方面去解读一下市面上的手机摄像头。而通过对这三点的判断，相信一颗摄像头的实力也已经能看出大半了。+ i4 J) L5 : Z2 z常见手机摄像头成像因素解析CMOS感光芯片自从数字成像技术替代胶片成像技术之后，作为实现最关键“光电转换”过程的感光芯片已经成为了成像画质最关键的因素。经过一代代技术的演变与竞争，目前手机业界

2、已经形成了以堆栈式CMOS芯片作为技术主体的发展态势。在感光芯片结构基本定型为堆栈式的前提下，目前我们消费者对于感光芯片的优劣主要能看得到的参数就是“单芯片感光面积”与“单像素感光面积”。单芯片感光面积这里的指的主要是感光芯片的“感光总面积”，也就是摄影玩家常说的“底有多大”。目前手机摄像头的“底”普遍在1/3.06英寸到1/2.3英寸之间，当然也有像Nokia 808 PureView和Lumia 1020这样比较奇葩的机型。下面笔者整理了一份常见手机与单反CMOS尺寸对照表，以方便大家直观地了解各个尺寸之间的换算关系（由于一般描述类似“1/2.3英寸”都是采用的对角线长度，所以面积的上的差

3、距会比看上大很多）。- J7 U$ ?, g6 O1 D3 i1 c! M- ?) U8 |4 2 t8 G: y6 1/3.06英寸一般为主流拍照手机的CMOS尺寸，典型代表是苹果iPhone 6。1/2.3英寸一般为小型数码相机（DC）的CMOS尺寸，也有部分拍照手机CMOS达到了这个尺寸，典型代表是索尼Xperia Z3和魅族MX4。2/3英寸和1/1.2英寸一般介于“微单”与“小型数码相机”的CMOS尺寸之间，代表机型分别是Lumia 1020和Nokia 808 PureView。4/3英寸还有1.5英寸，就是典型的微单尺寸了，代表机型分别是奥林巴斯EP-1和佳能G1X。APS-C画

4、幅就是常见的中低端单反的CMOS尺寸。单像素感光面积这里指的主要是单个像素在感光芯片上“分到的感光面积”，计算公式就是单芯片感光面积除以像素数量。目前市面上常见的单像素感光面积普遍在1.12m1.12m左右（以IMX214、1300万像素为例，以下将直接写为1.25m2方便更加直观得对比），当然也同样有像HTC Utral Pixel摄像头那样达到4m2的，当然这是特例。以下是笔者整理的主流拍照手机单像素面积对照表，方便大家查阅。从上表可以看出，单芯片感光面积大的未必单像素感光面积就大，这还要取决于像素的数量而定。那面对如此多种的组合，我们应该如何去选择呢？这里我们就要将像素数量和单像素感光面

5、积组合起来看了（由于这两者乘起来也就是单芯片感光面积，所以看一款手机的“底”有多大也是估计其拍照画质的一个粗略参考指标，至于更细致得就要看更详细数据了）。像素数量是否越多越好？首先，在保证一定的单像素感光面积下，增加像素数量是可以提高手机的解析力的。换句话来讲，就是高像素设备会比低像素设备收集到更多的细节，你放大来看会更清晰。但是加大像素数量会带来这样几个问题：1.数据量吞吐：典型例子就是Lumia 1020，由于其自身的ISP处理性能不够，导致其拍摄后处理时间较长影响体验，而且照片也比较占据内存空间。当然现在骁龙801处理器自带的双ISP已经拥有了足够的性能去处理高像素的数据吞吐量，但是拍摄

6、后占据内存空间的问题依然存在。2.对单像素面积的妥协：由于目前手机尺寸的关系，机身内部对摄像头感光元件尺寸也是有很大限制的。所以一般在提升像素数量的同时，很难再提升单像素面积，甚至是降低单像素面积，这样就会造成摄像头对光线的收集能力减弱（单像素面积越大收集到光线越多），从而造成“高感画质”变差，“宽容度”下降等问题。3.高像素的实用性：目前我们使用手机拍摄的图片基本都是在手机屏幕上观看，那么即便是19201080的分辨率也仅仅只需要200万像素。那假如有朋友需要裁剪呢？800万像素也足够你裁剪掉3/4的画面也能够满足手机屏幕的浏览需求了，而且这个像素数量也基本能够满足4K的需求（3840216

7、0等于830万像素，当然这是在你不裁剪的情况下）。所以目前动辄1300万以上甚至2000万像素在实用性上看来并不如800万更好。（因为高像素会损失宽容度以及高感性能）单像素面积与高像素如何进行取舍？从经验上来讲单像素面积越大越好，而像素数量超过一定范围则实用性大大降低。所以很明显的取舍就是在保证足够使用的像素数量下，尽量增大单像素感光面积，这样对于画质的影响是最为积极的。当然，这只是在同一工艺结构水平的CMOS传感器中的理论比较，毕竟工艺与结构上的升级相对来讲才是更加巨大的。至于IMX135是不是一定比IMX214要差呢？那还要看镜组搭配以及软件调试的好坏了。毕竟拍照画质这东西遵循木桶原则，哪

8、一个方面做不好效果都不会好。2手机摄像头镜组部分解析$ M8 w6 t5 P1 b1 F/ V3 * U摄像头的镜组与数码相机的原理一致，CMOS决定了手机摄像头至关重要的总像素和感光面积，而手机成像时的光圈和焦距则完全由手机镜头来控制，镜头采用的不同也是直接导致成像效果差异的主要原因。决定手机的光圈和焦距首先我们必须知道，手机镜头由于空间所限，无法做到光圈大小和光学焦距的调节，这就意味着所有的手机镜头都是恒定光圈的定焦镜头。很多手机厂商宣称它们的手机镜头光圈达到了F/2.4甚至F/2.2，这是一个相对而言的光圈标准值，数字越小代表可用光圈越大，但是依然不能跟数码相机镜头的光圈相提并论。两种不

9、同的手机镜头模组接下来就是镜头焦距，除了已经过时的MF（手动对焦）镜头之外，目前手机上分为AF（自动对焦）和ZOOM（光学变焦）两种级别，一般使用的是AF级固定焦距镜头，也就是拍照应用打开之后的默认焦距，在这个焦段下，通过镜头和CMOS协作就可以在屏幕上显示图画，并且显示的画幅是固定的。虽然有些手机支持10倍数码变焦，但往往都是通过技术手段实现，最终效果并不理想。而少数支持光学无损变焦的是ZOOM级别的变焦镜头，其外形已经接近专业相机的镜头了。以iPhone 4S和iPhone 5为例，以下两张图分别为它们的拍摄样张，其中iPhone 5的照片是苹果官方提供的，而iPhone 4S则是外媒记者

10、专门到拍摄地点特地拍摄的。& G; w( F- 7 g7 h0 I( ?7 Yo) d6 k. r3 L : l |- x; kiPhone 4S拍摄样张（35mm等效焦距）, o# G5 I# v9 Z. T$ S7 p2 niPhone 5拍摄样张（33mm等效焦距）从照片的EXIF数据分析，苹果iPhone 5内置的镜头等效焦距为33毫米，而iPhone 4S的镜头等效焦距则为35毫米，这样一来iPhone 5的拍摄范围要稍微大一些（焦距不同和镜头优劣并无关系）。单单从这一张照片的表现上看，iPhone 5要好于iPhone 4S，图像的边缘锐利饱和度也更高，而且由于焦距的差别，取景范围

11、会广一些。手机镜头的内部构造在微小的手机镜头里面，主要分布着Sensor、IR和Lens最重要的三重结构，分别是图像感应器、红外滤波片和镜片。其中影响手机镜头部分最重要的因素就是Lens的构造。( W2 f9 D+ d1 t, r% - L% s2 S( - s& l手机镜头的内部构造图Lens一般有两种材料，一种是球面玻璃（Glass），代号为G；另一种是非球面塑胶（Plastic），代号为P，手机镜头制造商在前面用数字表示镜片数量。例如厂商们宣传的5P或6P镜片，意思就是它们的手机镜头采用的是5层或6层塑胶镜片。事实上，真正成像好的镜头理论上必须使用玻璃镜片才能够达到，比如使用4G镜片。我

12、们知道玻璃镜片的透光率高于塑胶镜片，而且光学折射和热膨胀系数远低于塑胶，但是唯一的缺点就是制造成本高、工序复杂，在成本低廉的手机上不可能大规模采用，没有谁愿意花费高昂的代价使用全玻璃镜片。好在目前非球面塑胶的工艺在逐渐提高，基本可以满足民用摄像领域。7 F d7 A% j) F( p# V1 D0 L$ q+ d7 M# B手机镜片之间的两种镀膜另外，稍微提一下镜头镀膜。镜头镀膜分为增透膜和滤色片镀膜两种，分布于手机镜片之间。增透膜主要用于提高光线在镜片之间的通过率，从而改善鬼影和眩光问题（由于镜片构造所限，只能称之为改善，无法彻底杜绝）；滤色片镀膜主要用于控制画面的色彩均衡。在透光率和清晰度

13、这两个矛盾之间，并不是单纯认为镜片越多越好或者越少越好，而是达到整体的协调性才是最重要的。事实上，最外面一层的保护玻璃，姑且也可以认为是一层镜片，而且是影响透光率最为主要的镜片，所以用手机拍照之前记得一定要保证镜头是干净的。手机镜头的认证标准手机的大范围普及不过是最近十几年的事情，世界上第一台拍照手机来自日本夏普，世界上第一台千万像素拍照手机来自三星，而将手机摄像头发扬光大的的却要归功于诺基亚和索尼。不仅仅是因为它们的手机出货量很大，而是率先引入了手机镜头的认证标准。 ( B/ o+ h0 i8 N p# Y. u1 r9 r; V2 b; H2 T y4 E% 手机所采用的三种镜头认证标准按

14、照时间顺序，以上图表列举了三种最为常见的手机镜头认证标准和典型手机厂商。一般认为，配备标准认证镜头的手机摄像头，其拍照素质将更有保障。当然，也不必因此而神化手机镜头的认证标准。事实上，这些经过认证的手机镜头并非由认证机构原厂生产，而是指它们的镜头达到了该镜头认证商的制造标准或性能标准，一定程度上具备更稳定的使用价值，起码能让用户感受一些品牌的魅力，获取用户的好奇和信任。T f u1 ?2 S3摄像头软件调校实拍对比及总结& N+ ; I$ g( Q: E3 Z0 M7 a4 u, I( r2 K- n& H9 U摄像头的软件调校上文分别说到，CMOS感光元件和镜头是两个影响拍照质量的重要因素，

15、那么最后要说到的因素就是厂商对摄像头的调试了。在手机拍照中，厂商的调试和优化可以说是成像的最后一道关卡，是直接影响拍照质量的。毫不夸张地说，哪怕感光元件、摄像头等并不占优势，只要厂商对摄像头、成像的算法优化、调试得好的话，拍照出来的质量依然是杆杆的。这就好比一样的食材煮同样的菜式，好的厨师能将最普通的食材烹饪成最美味的佳肴。因此，拍照质量也是十分考验手机厂商的优化功力。3 G& H- c7 C5 r但是，厂商会对手机摄像头会进行什么样的调试优化，这是涉及手机厂商的摄像头方面的技术专利，一般只是公布其技术名词，基本上是不对外公布其细节的。因此笔者也没有办法在这里探究每个手机厂商具体的调试方案的具

16、体参数，那么最直接的比较方法就是为大家呈现不同厂商手机的拍照效果。 索尼IMX214传感器凭借其优秀的画质已经被现在众多的主流旗舰机所采用，所以笔者就挑选了数款搭载IMX214传感器的机型来进行对比，来看看它们之间的相机优化差别。它们分别是一加、Find7、锤子T1和小米4，接下来就来对比样张（点击可查看原图）：锤子T1、小米4从第一组的照片中就可以看出四款手机之间的拍照差异了。小米4的照片色彩最为浓烈，饱和度比较高，但是色彩过渡略显生硬，一加手机的次之；而Find7和锤子T1在色彩方面就相对保守些许。/ I8 w, A, b M! Q9 e锤子T1、小米4在此场景中，一加、Find7的拍照效果大致相当，色彩的倾向和风格都趋于一致，画面看起来也是比较舒服的；锤子T1色温略偏冷，而小米4的样张色温则明显偏暖。可见在白平衡方面，前三家厂商的算法和调节效果都是比较相近的。 o; 7 R2 U! t) h3 s- 9 |6 W在这组样张中，一加和Find7的照片风格也是大致相同，两者看起来是近乎一致的，只不过锤子T1和小米4在色彩方面也是更为鲜艳一些。从以上的三组对比样张中可以看出，虽然四款机型均是搭载了相同的索尼IMX214传感器，但最后得出的照片相互是呈现出不同差别的。