来0.5秒960fps超慢速视频
从规格上看,索尼XZ Premium这款IMX400 CMOS的理论像素值为2120万(实际输出像素值1900万),最高可以拍摄5520*3840分辨率的图像。CMOS对角线长度7.73mm,尺寸1/2.3英寸,单个像素面积为1.22μm。支持1/120秒内读取1930万像素图片并拍摄最高960fps的超慢速视频,架构为传统的拜耳阵列。
从上面的参数来看索尼IMX400将主要发力点放在了高速处理和视频拍摄上面。从静态图像参数上讲,2120万像素的数字在索尼自家的Exmor RS CMOS中也属于比较靠前的位次,1/2.3英寸的CMOS面积同样位次靠前,可以提供相对不错的画质输出。单位像素1.22μm不及自家一些1.44μm的产品,与HTC的UltraPixel 2μm相比也有不小差距。拜耳阵列是传统的RGBG结构,与IMX298和IMX398的RGBW架构不同,所以综合来看在进光量上面可能会吃一些亏。
堆栈式CMOS(左)与加入DRAM层的三层堆栈式CMOS IMX400(图片来源索尼日本)
但这次索尼在CMOS架构层面上做出了突破性的调整。IMX400在像素层和电路层之间新加入了DRAM层(动态随机存储单元),这一部分在整个CMOS模组当中充当缓存角色,用于存储像素层获取到的图像信息,因此大幅提升了传感器处理数据的速度。根据索尼方面的数据,新CMOS可以在1/120秒内读取1930万像素的图片,这个速度比自家的旗舰级CMOS IMX318快上4倍。
回到索尼XZ Premium身上,它的拍照界面基本沿袭了索尼手机一贯的风格,和我们常用的Android手机有比较大的不同。包括对象跟踪、预测拍摄、AR扩增实境效果、创意效果在内的索尼特色拍摄系统在索尼XZ Premium身上完整囊括。
这里主要介绍索尼XZ Premium的两个重要功能:五轴防抖和防失真。五轴防抖并不是索尼XZ Premium首创,之前在索尼旗舰手机上也有过应用,是从索尼微单上移植来的功能。其实它自身配备的SteadyShot防手震功能(电子防抖)本身效果就已经不错。五轴防抖包括了倾斜、偏移(Yaw&Pitch)、转动(Roll)及XY轴,在拍摄标准高清和全高清(30FPS)视频拍摄中防抖效果非常出色。
防失真则是基于索尼IMX400新加入的动态随机存储单元。现阶段大多数智能手机的摄像头配备的都是卷帘式快门,它是通过感光元件逐行曝光的方式实现的。曝光开始后感光元件逐行扫描逐行进行曝光,直至所有像素点都被曝光。
这种有点类似于卷门帘的工作原理让人们给它起了这样的名字。卷帘快门虽然能让感光元件的像素做得很高,但缺陷在于拍摄高速移动物体时,一旦曝光时间较长或者逐行扫描速度不够,画面就可能产生倾斜和晃动。这在摄影上被称作果冻效应。
索尼IMX400有效控制了果冻效应(车头部位的倾斜,来源索尼中国)
以往不管是多么高端的感光元件,只要使用卷帘快门拍摄高速运动物体,果冻效应基本都无法避免。但在索尼XZ Premium上,虽然快门还是卷帘快门,但由于DRAM层的加入提高了CMOS的数据处理速度,以更凝固的瞬间记录下的画面中,果冻效应的影响被大大减轻。上面是索尼公布的一组对比图,左面是1/30秒下的逐行扫描图像,右面是IMX400的1/120秒逐行扫描图像,明显可以看出右边图像中移动的车头前端,倾斜的状况(果冻效应)得到了显著的修正。而在索尼中国官网对索尼XZ Premium防失真功能的专项介绍中也配图证明了这一优势。
960fps超级慢动作视频可谓索尼XZ Premium的最劲爆卖点。其实早在索尼IMX400发布的时候索尼就用较大篇幅介绍了960fps视频的震撼,能够实现这个壮举自然有赖于IMX400上增加的DRAM分层。前面提到了这个分层是专门用来存储像素层获取到的图像信息的。类似1080p分辨率记录1000fps慢速视频需要处理海量的数据,这时候DRAM分层就派上了大用场。
960fps是什么概念?我们知道现在一些手机拍摄出的240fps慢速视频已经能够记录下针扎气球、水滴溅落的瞬间了。然而这些效果在搭载IMX400的索尼XZ Premium面前都是战五渣,毕竟最高1080p分辨率的960fps超慢速视频效果几乎可以实现传说中的时间停止。
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