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    讲清楚 三星S20的一亿像素到底有啥用?

      [  中关村在线 原创  ]   作者:耿鑫   |  责编:周博林

    北京时间2月12日凌晨3点,万众期待的三星Galaxy S20系列旗舰发布。这次三星一口气发布了三款旗舰手机,分别是Galaxy S20、Galaxy S20+和Galaxy S20 Ultra。简单概述几个关键词:5G、骁龙865处理器、120Hz高刷新率、2K+ AMOLED屏幕和1.08亿像素广角镜头等都是三星Galaxy S20系列的亮点。

    讲清楚 三星S20的一亿像素到底有啥用?

    正如此前三星官方在推特上的预热一样,这次的新品将掀开摄影史新的篇章。其中三星Galaxy S20 Ultra后置摄像头搭载的1.08亿像素主摄、100倍数码变焦技术可以说赚足了人的眼球。 三星这颗1.08亿像素到底有啥用?100X变焦对于人眼视力的延伸又有什么意义呢?

    讲清楚 三星S20的一亿像素到底有啥用?

    01  像素是构成一张照片的最小单位

    在搞清楚像素之前,我们要简单了解一下相机的成像原理。

    讲清楚 三星S20的一亿像素到底有啥用?
    人眼视网膜类比相机的感光元件

    用人眼来比喻,晶状体相当于镜头,视网膜相当于感光元件,反射光线透过晶状体投射在视网膜上再通过视觉神经传递给大脑。简单来说,被拍摄物体反射的光线透过镜头打在感光元件上最终才会成像。

    对于手机拍照来说,最重要的当属感光元件。胶片时代感官元件指的是底片,而发展到现在的数码相机、智能手机年代,感光元件就是指镜头后面用来接收光线的一块小板——CMOS

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    由三星打造的 ISO CELL Bright HMX是全球首款一亿像素CMOS

    CMOS的大小会直接影响透过光线的多少,最终影响手机的成像画质。此外,CMOS对于光线的敏感程度,将直接影响相机在暗光环境下的成像表现。更大的底,在单个像素面积相同的条件下能堆积更多的像素点,“底大一级压死人”就是出自这里。

    像素代表什么?

    像素是构成一张照片的最小单位。 我们看到的图片其实都是由每一个像素点组成,而每一个单独的“色点”就是我们常说的像素。一张图片由4800万个色点组成,那么图片像素就是4800万。

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    以此类推,三星Galaxy S20 Ultra搭载的1.08亿像素摄像头,所拍摄的图像就由1亿800万个像素点组成。像素越高意味着同一张大小的图片里容纳的像素点越多,对比低像素,高像素图片里的细节保留会更加丰富。

    另外,三星Galaxy S20 Ultra这次的一亿像素不止是简单堆砌出来的高像素,它是建立在一块1/1.33英寸的感光元件基础上的,感光元件与高像素相互配合才能发挥最大的作用。

    那么对于普通用户,三星Galaxy S20 Ultra这颗1.08亿像素摄像头带来了什么改变?

    02 1.08亿像素摄像头带来了什么改变?

    1.08亿像素拥有更高的分辨率

    在1.08亿像素摄像头加持下,照片的清晰度和细节处理都要比6400万像素和4800万像素都强。对于我们普通用户来说,高像素带来的便利就是让照片后期剪裁发挥更大的空间。例如我们经常看到一些模特照片放大到眼睫毛都很清晰。

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    三星“夜视仪”更加名不虚传

    三星的暗光拍摄能力从三星Galaxy S7系列开始就已经奠定了基础,三星“夜视仪”的称号也是也在那时广为流传。

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    三星Galaxy S20 Ultra主摄的像素9合1技术让暗光成像画质更强

    为了最大程度优化这颗摄像头的暗光拍摄能力,三星Galaxy S20 Ultra主摄像头提供了9合1模式,也就是将9个像素合并为1个,通过多个像素合成一个大像素的形式来增加单像素的感光面积,大幅提高在夜景下的拍照能力。

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    早在2019年11月,三星就曾提交过命名为“Bright Night Sensor”的商标。该注册类别为第9类,涵盖了摄像机、智能手机图像传感器等产品线,不难让人联想到三星Galaxy S20系列在夜拍方面将获得更大的提升。

    短视频时代需求  高像素是手机发展方向

    讲清楚 三星S20的一亿像素到底有啥用?

    5G时代短视频爆发式增长,用户对于视频拍摄的需求越来越高。三星Galaxy S20 Ultra可以支持录制最高8K 30fps的视频,同时光学防抖加持,让用户拍摄的个人Vlog,或是直播等视频内容更加得心应手,整体画面也会得到质的提升。

    03 “一亿像素”的支撑少了它可不行

    图像算法加持让硬件发挥更大作用 反之也一样……

    建立在相机硬件基础上,手机拍照的画质如何更多是取决于手机内部的图像算法。算法是什么,通俗来讲,这是一种手机内部自动修图系统

    例如当你拍摄夏日的风景时,很容易因为中午太阳太亮而导致天空过曝,而强大的算法却可以降低曝光而获得一张出色的照片。谷歌Pixel系列手机就因为强大的AI深度学习算法而出名,这点三星也不例外。

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    三星Galaxy S系列旗舰的软件算法经过多年的技术积累,技术团队早已形成体系。三星Galaxy S20系列的AI图像算法搭配1.08亿像素传感器,亮光环境拍照高分辨率展现更多画面细节,暗光环境成像又可以降低噪点、增强画质。

    讲清楚 三星S20的一亿像素到底有啥用? 像素逐年提升是趋势 软件算法不断跟进才能协同

    HDR算法对于相机锐度,色彩的调校更为精致,甚至让超级夜景成像也变得游刃有余,让手机拍照能够满足用户大部分场景下需要。

    软硬件是相互成就的,一亿像素的超高分辨率成像需要手机处理器在短时间内做大量的运算。处理器的性能比较弱,在一亿像素模式下,拍照需要处理的时间非常长,影响拍照体验。按照惯例,三星Galaxy S20系列采用的是高通骁龙865和三星Exynos 990。根据以往的经验,国行版会搭载高通骁龙865处理器。

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    骁龙865内置Spectra 480 ISP,可以实现20亿像素/秒的处理速度。录像方面,骁龙865支持4K@120帧、8K@30帧的录制,支持杜比视界视频拍摄,而且在拍摄4K HDR视频拍摄过程中可以进行64MP拍照。骁龙865处理器对像素处理速度让三星Galaxy S20系列的拍摄体验更好。

    除了像素数之外,传感器的大小、手机处理器、软件算法等等都对成像有着非常大的影响,三星Galaxy S20系列无论是在相机的硬件堆叠,还是软件的优化算法上,都拿出了“标杆”旗舰该有的特点。

    04 100X变焦实现人眼视力的延伸

    三星Galaxy S20 Ultra配备1.08亿像素广角镜头+4800万像素的长焦相机+1200万像素超广角镜头+ToF传感器,并支持10倍光学变焦和100倍数码变焦。除了1.08亿像素主摄之外,100倍数码变焦也破了手机成像的新纪录。

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    三星Galaxy S20 Ultra支持100倍数码变焦

    什么是变焦

    变焦,可以理解为焦距的改变,焦距的改变意味着画面中物体大小的改变,焦距变大的时候视野变窄,物体在画面中所占比例变大。站在同一位置拍摄,远近景的切换只需要调整焦距就可以了,所以长焦镜头充当的就是“望远镜”的角色。

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    三星Galaxy S20 Ultra变焦镜头采用折叠式构造 这样可以减少镜头凸起

    数码变焦的时候相机将当前画面裁切放大画面,同时通过内部的算法来填补放大后空缺的像素,数码变焦的原理决定了图像会有损失。因此,三星Galaxy S20 Ultra配备了4800万像素的长焦镜头,高像素让画面在二次裁切的时候仍然可以获得出色的效果。

    写在最后

    智能机时代以来,手机摄像头传感器的像素一直在飞速提高。从4800万像素到6400万像素,现在三星Galaxy S20 Ultra又加入了“一亿像素”俱乐部。三星Galaxy S20 Ultra搭载的1.08亿像素主摄、100倍数码变焦技术给手机影像带来了新的热点。

    或许很多人还在纠结一亿像素到底该不该升级,三星Galaxy S20系列的实际成像表现就足以解释一切,画质提升就是真理。作为安卓标杆,三星Galaxy S20不仅在硬件上堆料十足,软件算法上也是下足了功夫。手机摄像头传感器的高像素发展是一种趋势,但只提升单项的话,就会产生瓶颈。提升像素、增加传感器尺寸的同时,跟进AI算法更迭,软硬件相辅相成,最终才能达到完美的平衡。

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