像素都是4800万,差异在哪?
清科研究
最近两天,关于索尼与三星4800万CMOS的争论成了互联网热点,因为中国不同手机厂商采用了不同的CMOS,结果互联网上出现了很多误导的信息,那么真相是什么?不同CMOS的4800万差距在哪呢?我们来看一下。

一、是4800万还是1200万
我们的手机也好,相机也好,说像素数,指的是CMOS的像素数。而CMOS的像素数,实际上是CMOS上一个个小的感光点。
一块CMOS有10*10排列的100个感光点,就是100像素,有4000*3000一共1200万个感光点,就是1200万像素。有8000*6000一共4800万个感光点,就是4800万像素。
IMX586和三星GM1这两块CMOS,都有4800万个感光点,所以它们都是真正的4800万像素。
那么,为什么会有三星GM1是1200万像素的说法呢?很简单,有人把滤色片的与感光点混淆了。
CMOS如果不加滤色片的话,每个感光点只能感受到光线的强弱,通过光电转换,变成电信号,再还原。4800万像素CMOS出来的是一张8000*6000的黑白灰度照片。
而我们需要的是彩色照片,于是索尼和三星,就在CMOS上面放了一层滤色片。
然后,滤色片怎么排列就有差异了,出于各自对技术的考虑,索尼和三星的滤色片排列方式是不同的。
索尼的排列方式是标准的拜尔阵列。而三星的排列方式四个一组,然后再拜尔阵列。三星GM1与索尼IMX586的区别,仅仅是两者用的算法不同。
索尼IMX586可以用周围4个点,计算某一个像素的应该有RGB数值,而三星GM1可能用周围的16个点,共同计算,才能得出一个点的RGB数字。(实际算法要更复杂,这里4个点和16个点说法是为了让读者理解。)
两者输出的都是4800万个点的RGB数据,区别仅仅是调用周围像素数据的算法不同。谁的算法更好要看双方的技术积累与经验。
所谓GM1硬件输出的照片其实跟1200万传感器输出的照片没有本质区别,是对技术不懂或者有意误导的说法。
二、真正区别在1200万
既然出4800万的图,只是算法不同,那么索尼IMX586和三星GM1是否就没有区别呢?
也不是,两者真正的区别在于1200万像素出图的时候。
无论是索尼IMX586还是三星GM1,它们的面积都只有1/2寸,4800万全像素出图,每个像素的单位面积只有0.8微米,这个画质是不能看。从历史经验看,单位像素在1.4微米以上画质不错,1.1微米已经是下限了,再低若光画质就没法看了。(三星ISOCELL Plus技术号称可以解决这个问题,实际效果还有待考察。)
在1200万像素模式下出图,索尼与三星不同的滤色片排列就有区别了。
索尼IMX586采用1200万像出图时,因为它采用拜尔阵列,四个像素点内包含完整的RGB信息。
这样在1200万出图的时候每个像素点的RGB三种颜色是真实采集到,而不用算法去猜测,会更加准确。
而三星GM1的2X2排列,在1200万输出的时候,四个点只有一个颜色的信息,其他两种颜色还是要用拜尔阵列的算法去猜测,猜测的颜色不一定准确。
但是三星GM1的2X2排列也有优势,那就是在弱光下,单个像素的RGB数值至少调用了4*4=16个单元的感光面积,而索尼IMX586只调用了4个单元。
而感光面积越大,画质越好,噪点越少。所以三星GM1尽管颜色要用算法去猜测,不如索尼IMX586直接采集那么准,但是低光画质在滤色片2X2的排列下反而有优势。
这两种排列,在1200万像素下出图的时候各有所长。
三、拍照画质是个综合问题
我们说了索尼IMX586与三星GM1的区别。
在4800万下,只是算法区别,但是三星GM1有ISOCELL Plus技术,可能画质会更好一下;在1200万下,道路选择不同,各有所长。
而真正到了手机上面,画质并仅仅是CMOS那么简单。手机拍照的画质,硬件方面需要镜头、CMOS、ISP配合,软件方面可以做各种后期优化。
CMOS的差异,仅仅是拍照画质的一部分,各种软件硬件综合起来决定最终的拍照画质。
所以,单纯的CMOS优劣之争意义不大,给CMOS匹配更好的镜头模组,优化ISP的算法,合理利用光学防抖,长曝光、多帧合成减噪、AI等技术都与画质有关,画质是个综合问题。
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