前段时间,三星正式发布了全新的图像传感器GN2,在GN1「大底」的基础上,GN2成功达到了1/1.2英寸的卡片机级别,让手机进入「一寸底」做出了铺垫。无独有偶,最近也有传言说华为即将发布的P50系列手机将首发IMX800一英寸超大传感器,「大底相机」势必会是2021年手机摄影的技术重点。

 

但越来越大的手机传感器也为手机的布局带来更大的挑战,如何在手机画质与传感器大小之间取得平衡,也成为了厂商需要考虑的事情。但问题也来了,这种「卡片级大底」的可行性在过去已经一次又一次被数码相机验证,为什么将它拿到手机上就变得如此艰难呢?在手机上使用这种大尺寸传感器,代价又是什么呢?

 

大传感器「手机」已有先例

虽然IMX800的一英寸大底什么时候登陆手机还是未知数,但这种按照相机的路线造手机的做法在过去已有先例。比如三星在Galaxy s4时期就推出了Galaxy S4 Zoom「相机型手机」:这款正面看着中规中矩,背面看着「惊为天人」的手机采用了1 / 2.33英寸16 MP BSI-CMOS传感器,配备10倍光学变焦(等效24-240mm,光圈f / 3.1-6.3)伸缩镜头,还支持手动控制与M档拍摄,可以说是当时手机中的拍照王者。除了这种把手机做进相机里的操作,国内光学器材品牌永诺也曾推出过一款采用Android系统的M43无反相机机身,算是相机「手机化」的代表作。

 

 

为什么这种「大底手机」依旧没能流行开来呢?这就与大传感器自身的光学原理有关系了。首先,更大的传感器意味着手机要为相机预留更多的空间。这放在过去可能不算什么,但在续航时间捉襟见肘、手机空间寸土寸金的5G时代,在手机中使用贸然使用大传感器显然不合适。

 

除了传感器「占地面积」变大外,大尺寸传感器对手机厚度也有着一定的影响。传感器面积变大意味着传感器「受光面积」变大,如果沿用过去的旧镜片设计,镜头可能无法覆盖整个传感器,最终拍出来的照片也会出现明显的暗角,甚至是黑边。想让画面整个传感器,方法有两个:提高法兰距或是改变光路——前者会让手机相机进一步「突出」,后者不仅成本高昂,甚至有可能会影响照片的边缘画质。

 

对智能手机这种「精密设备」来说,摄像头已不再是过去那个「可有可无」的部件,「牵一发而动全身」的情况也越来越常见。在解决尺寸与成像质量两大矛盾之前,在手机上贸然使用大底传感器可以说「吃力不讨好」。

 

优化结构是大底的主要发展方向

既然品牌已经摸透了传感器发展的雷区,如何「绕开雷点」也成了手机与传感器品牌的研发重点。对于大传感器「占地方」的问题,品牌通常从传感器的结构入手,优化传感器的体积。比如采用更密集的电路布局,改用更紧凑的物理支架,并通过堆叠的方式降低传感器对手机尺寸的影响。

 

至于光路的问题,影像大厂索尼早在多年前就为大家指明了了道路——曲面传感器。受工艺限制,现在绝大多数的手机传感器都采用平面传感器,这种传感器制作成本相对低廉,对光路设计要求也更宽松,也已被其他影像产品广泛使用。但由于平面传感器是一个「平面」,所以传感器上各点与镜头「光轴」的距离其实是不一样的。这种距离不一样的现象不仅会导致手机边缘画质下降,同时也会影响画面透视关系,造成变形。

 

 

但曲面传感器有所不同:曲面设计能让传感器上各个像素点到光轴的距离相近,从而消除画面变形与边缘画质下降的现象。除此之外,曲面传感器也可以降低手机传感器在手机主板上的投影面积,进一步压缩传感器体积,降低对手机内部布局的干扰。

 

「死磕」传感器尺寸总有尽头

但归根结底,我始终不认为大传感器是手机摄影的最终解。受尺寸限制,手机摄影与传统摄影有着诸多差异,其轻巧便利的特性也让手机成为了纪实摄影的优秀工具。考虑到这个前提,我们是否真的要在手机中加入比肩传统相机的大尺寸传感器?当手机摄影脱离了手机的便捷,那它还算得上是手机摄影吗?

 

我曾多次提到软硬结合的数字摄影才会是未来的主流。摄像头越多、传感器越大,势必会推高手机的价格,但提升却越来越有限,最终也将走入死胡同。与其「死磕」大尺寸传感器,倒不如想办法优化自己的ISP算法,在数字摄影的帮助下发挥出手机摄像头的全部实力。

 

 

我们之所以喜欢手机摄影,是因为手机摄影的出现为大众提供了一个可以随手记录生活美好的机会,这也是iPhone系列在flickr相册「屠榜」的原因。没错,Galaxy S4 Zoom甚至是永诺的M43机身都可以称作为「移动设备」,但当你傍晚散步,看到岸边夕阳时,你最先想到的依然会是你手中那台不足300g的Android手机或iPhone。我们不应为了无穷无尽的「画质」而放弃手机摄影的本质,与硬件通力合作的数字摄影,就恰恰给了手机与专业相机「公平竞争」的机会。

 

毕竟再大的传感器、再好的算法都只是没有实际意义的卖点,只有在你掏出手机,按下快门键的那一刻,这些大传感器与高超算法才真正有存在的意义。让用户喜欢拍照,愿意拍照,才是手机摄影的正确发展道路。