不知道大家是否注意到一个现象。几乎所有的厂商都在把照片以及影像质量与像素的大小扯上关系,以至于当手机像素数值参数高于其他手机时,会下意识的认定高像素手机的拍摄效果会更好。但当实机拍摄后所观察的原片来看,却远远满足不了心里的预期。
理论上来说,手机像素越大则堆料越多,这个理解其实没问题。但关键是,成像的素质不仅仅是与像素这个单一的参数挂钩。
一、13年前,500万竟比800万更清晰!
2010年6月,震惊世界的iPhone 4面世,其搭载的后置摄像头像素为500万。2011年8月,小米公司第一代智能手机公之于众,其搭载的后置摄像头像素为800万。从纸面实力来看,似乎小米手机的优势更大。
接下来,将对距今10年以上的手机来一次后置摄像头的直面PK,对比成像的同时也是回顾那段尘封已久的记忆。
仅从普通用户的角度来看对比样张,右边iPhone 4所拍出的观感明显要更好一些。最直观的就是进光量更好,整体明亮的风格更加贴合所见。
左小米1 右iPhone 4
在第二组色彩相对更加丰富的场景下,从小黄人的整体颜色来看,iPhone 4的后置摄像头拍出的色彩会更深一些。这一点也体现在向日葵体现在袋子上的阴影部分,整体的映射会深一些,明暗程度的对比更加明显,画面更加立体。
左小米1 右iPhone 4
由此可见,手机镜头像素高,并不能直接决定成像的观感好。看到这里,可能心中会有一个疑问:那手机拍出好看的相片要看什么相机参数呢?
其实,手机拍照好坏取决于相机的综合性实力发挥。像素处于成片众多关键因素当中的一环。
二、像素决定的是照片的清晰度
也决定了手机镜头突起程度
像素决定了照片的分辨率,即图像中包含的像素数量。这也就是为什么大部分情况下,手机拍摄的设置页面可以选择比手机屏幕分辨率更高的成像参数选项。像素高才能够生成更高分辨率,意味着具有更多的像素。
像素密度高的照片,诸如现在大部分手机都能轻松满足的4K或8K分辨率所展示出来的图像将更为清晰。此外,高像素能在HDR拍摄遇到光线不均匀时更好的保留细节;且还在光线不足的夜景模式下减少画面的雪花纹噪。
那么问题来了:为什么手机厂商会更多的对像素进行大篇幅的宣传?是否意味着像素越高,相机模组的其他部分就会有所缩减呢?
聚焦于像素宣传所带来最主要的好处是“数值巨大”,通过百万、千万、亿为单位再加上放大处理相较于光圈带有小数点及其他配件文字描述所带来的震撼更大,也更直观。
关于第二个疑问,像素数值越高与相机模组的其他配件是否减配没有核心关系,因为像素数量与传感器的尺寸直接相关。像素量的增加需要传感器的尺寸相匹配,以便更好的捕捉光线,避免光学畸变和拍摄不清晰。
通常情况下,像素越大,则传感器尺寸越大,手机镜头越容易凸出。除此之外,像素越大也会对处理器有更高的要求,图像处理器的性能决定了是否支持高像素图片的有效处理。在此环境下,处理器散热也是不得不考虑的环节。
所以咱们会发现一个常见的现象,当手机越高时,手机镜头便会越凸出。不论是同品牌机型的系列对比还是跨品牌机型的同尺寸对比都符合这个定义。在手机厂商评估镜头凸起的高度已经影响到手机的美观设计及消费者接受程度上限后,就会停止对像素的堆料。从而开始发展镜头除像素外的其他功能,以此来满足市场更高规格的拍摄需求。
三、一张好相片由多种因素决定
它们的作用分别体现在哪里
光圈决定相机的进光量
光圈可以理解为一个覆盖在相机镜头之上镂空的平面,镂空处越大,即光圈越大,进光量越多;镂空处越小,光圈越小,进光量越少。
这也就是为什么一般在夜晚场景下用大光圈的原因了。夜晚本来光线就少,在光线不足的场景下,若是采用小光圈,光线更是少得可怜,拍出的相片基本上毫无细节,处于一团黑。
通常情况下更换光圈有两种较为常规的方式,一种是手动更换镜头,这种一般是手持相机领域。而手机切换光圈则是通过点击光圈数值直接进行切换,切换途中是能够看到挡片的大小变化。
光圈也不是盲目用大的就一定是最好的。一般情况下,收缩一挡光圈对画质会有一定程度上的改善,收缩两挡光圈则会进入最佳的区域范围。最小的两挡光圈画质损失会比较多。若是使用光圈全开进行拍摄容易出现照片不清晰、照片出现暗角、存在紫边问题、炫光会更明显等。
在一般情况下每个焦段仅有第二或第三挡光圈效果会比较好一些,当然也不是能应用于所有,但可以直接跳到该光圈进行测试。像较为常见的广角F8和F11、长焦端F11和F16一般来说“最好。”
通常长焦容易产生“枕形畸变”,所以不太适合拍摄建筑类题材,容易使建筑看起来更矮小;而广角容易形成“桶形畸变”,不适合拍摄如体育或动物这类会产生运动的场景,会使得运动中的物体看起来如同发生形变。
ISO感光度是用来调节明暗度
ISO是国际标准化组织(International Organization for Standardization)的缩写,定义了用于测量相机或胶卷感光度的标注。
ISO感光度可以理解为相机对光线的“吸收能力”。较高的ISO数值代表相机对光线更敏感,能够在较暗的环境下拍摄清晰的照片;而较低的ISO数值则表示相机对光线不太敏感,适用于较为明亮的环境。
许多用户平时可能相机的默认参数用的比较多,不太清楚ISO感光度设置的位置在哪里。看到这里其他大家可以把手机的相机打开,这里以三星S23手机为例,基本大部分手机的操作逻辑都是类似的。通过将下方的菜单栏切换至专业模式,就可以看到ISO的设置按钮,点击之后就可以调节数值大小。
当ISO感光度数值越高时,图像越亮;当数值越低时,图像越暗淡。所以,在一些夜景或暗光场景下拍摄,更建议将ISO感光度调高,以此来获得更高的亮度;在明亮场景下可以适当将数值调低。
有人可能会问,既然ISO感光度这么好,拉高就能提高亮度,那是不是可以“无脑”拉高?答案肯定是不能的。ISO感光度越高,所产生的噪点越多,反之则噪点越少,也就是越精细。所以ISO感光度的调节是拍摄者对光线与精细度之间的考虑与取舍。
来看一组同场景下不同ISO感光度的对比图,左侧为ISO 3200,右侧为ISO 50。在灰色砖块的表面可以发现,ISO更高的情况下,砖块表面更模糊;ISO更低的情况下,砖块的表面更细致,颗粒感更强。
图像传感器如同视网膜
手机镜头的图像传感器就好比我们眼睛的感光元件,它是相机模组的核心组成部分。作用就像眼睛的角膜和视网膜一样 ,能够接收并转换光线信号为电信号,然后再经过手机的处理器(CPU)进行数字化处理,最终得到所拍摄的照片或者视频。
用个简单的例子方便理解,可以假设眼睛是一个小型的光敏传感器。当进入黑暗的房间后,眼睛会感受到房间中微弱的光线,并将光线信号转换为神经电信号。这些电信号就好比是大脑接收到的信息,告诉你房间中的情况。
后期算法好比美容师
相机的后期算法是指在拍摄照片之后,通过特定算法对图像进行优化处理的过程。主要作用是提高图像的质量和美观度,让照片能够更好地表达摄影师的意图或讨好呈现观感。
后期算法就好比一个美容师,它可以对拍摄的照片进行各种处理。让人物更加漂亮、皮肤更加细腻,同时还可以调整色彩饱和度、对比度和亮度等参数,使得照片更加生动和鲜艳。
假设拍了一张女性人像,由于光线不足或者拍摄技术一般,导致照片中的细节不够清晰,色彩也偏暗淡,人物头发也有毛躁感这类瑕疵。后期算法介入后,细节开始得到一定程度的修复,色彩也提亮了,人物头发的毛躁感也被“捋顺了”。
CPU决定手机拍摄分辨率上限
CPU也称之为“中央处理器”,是手机的核心组件之一,负责处理各种计算任务和操作系统的运行。在拍摄过程中,CPU负责控制图像处理算法、调整相机设置、处理图像数据等任务。正因如此,CPU的性能直接影响了手机相机的工作效率和处理速度。
早些时候通过手机拍照的体验感是很差的。注意,这里说的是“体验感”具体指向两点,一个是手机打开相机后开始自由晃动镜头时,画面的流畅度非常低,导致拍摄必须尽可能保持静止的状态。
二是手机彻底拍下一张照片往往需要再点击快门键后等上好几秒,若是在等待过程中不小心晃动了一下,那大概率显示的照片也糊了。不像现在什么都是即时的,几乎感觉不到等待,相片即拍即出。这些体验上的痛点归根结底就是因为CPU性能不够强。
一个活生生的具体案例是Apple公司的iPhone系列机型。在推出新款iPhone时,都会强调其A系列芯片的CPU与GPU性能提升。不仅提供了更快的计算速度和更优秀的功耗效率,还能够支持更高的拍摄分辨率和更快的图像处理。所以手机拍摄分辨率的上限一定与CPU性能的升级处于强绑定关系。
四、为什么更清晰的4K、8K拍摄没人用?
当下手机性能与其配套的相机模组已经完全满足用户用4K和8K进行拍摄,甚至千元机也能轻松实现。但为什么在满足用户需求后,使用起来的人却如此之少呢?
不知道在哪里打开4K、8K
用手机拍照绝大多数的用户都是打开”相机“图标开始拍摄,在默认状态下,自然是无法发挥相机的高性能水平。如下图所示,在进入“专业”(Pro)模式后,有非常多的参数可以进行调节,不仅有刚才上文所说的光圈和感光度,还有更多细节选择。
如果要选择拍摄质量,只需点击左上角的齿轮设置即可调节拍摄分辨率及HDR等效果。部分手机相机布局可能不尽相同,但操作逻辑是一样的。
占用空间太大,不敢轻易尝试
分辨率越大的照片或视频,占用的空间自然就越大。比如2016年的里约奥运会上就是用的8K视频报道赛事,录制20分钟未经压缩的超高清视频,占用了高达4TB的存储空间。虽然不同的格式及HDR开关都会影响素材大小,但不可否认的是4K及8K所需要的存储空间远远高于1080P常规分辨率。
手机的拍摄水平每年都有不小的提升,但手机存储容量却没有跟上步伐。既要拍摄高质量内容,又不想存储空间使用紧张,该如何解决困境呢?
解决手机存储问题常规想法是要么是通过购买更大容量存储的手机,但需要额外支付不菲的费用;要么是对部分支持出入存储卡的手机进行扩容,但这样会损失“双卡双待”的功能。其实无需那么复杂,“外部扩容”就能搞定。
比如绿联M.2双协议高速硬盘盒(CM559)支持4TB大容量拓展,比大部分手机还要轻的126g使其非常方便携带。大容量加上小尺寸,不论是高清拍摄还是超高清电影,都可通过硬盘盒实现外部扩容,即插即用。
最大支持4TB的扩容,对于手机来说,存储空间足够充沛。理论传输速率10Gbps,不论是8K图片还是HDR视频,既能装得下,也能传的快。
总结
综上所示,手机相机拍摄效果不是全部由“像素”去定义,其中包含许多的细项,“好相片”的诞生是整个相机模组的“努力”。现阶段,手机相机的参数可以满足大部分用户的需求。通过专业模式的探索即可以4K或8K超高清分辨率拍出精细度、美观度、专业度等方面的相片。而移动硬盘盒恰好可以解决高分辨率相片所带来的存储不足的问题。通过外置存储有效避免直接保存至手机内,轻便携带的同时还支持即插即用,相当于建立了一个移动存储库。
图片来源:
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