「微型计算机杂志」性能飙升！盘点2020年那些摄像头新技术从年初令人震撼的三星S20Ultra百倍变焦

从年初令人震撼的三星S20Ultra百倍变焦开始，到小米10Pro和OPPOFindX2Pro双雄称霸DXOmark排行榜，我们发现今年发售的新手机在影像方面提升相当大。一亿像素、百倍变焦、多合一像素点等特性层出不穷。但相应的， S5KHM1、IMX689、全像素全向对焦等专业名词也浮出水面，让人看得一头雾水。今天，我们就来盘点一下那些关于摄像头的新技术和新传感器，让大家了解一下2020年有关手机摄影的最“潮”技术。

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一亿像素
代表机型：小米10Pro
说到1亿像素，大家最先想到的或许是活跃在影楼或是广告工作室的中画幅相机，体积巨大的它们虽然成像素质极佳，但动辄十万元的售价和复杂的操作让其难以进入寻常百姓家中。更关键的是，一亿像素由于像素值大，存储信息较多，一张照片就占用好几十MB的容量，不仅在日常使用中难以用到，而且在分享和存储过程中也不太方便，所以这类相机一般也只会出现在专业拍摄场景中。
直到去年11月小米CC9Pro的出现，迅速拉近了普通用户与1亿像素的距离，让用户第一次感受到千万级像素无法呈现的照片细节。而当小米10和小米10Pro发布后，标配一亿像素摄像头的机型将涌入越来越多的家庭，带给用户革命性的拍摄体验。当然，这一切都要从三星发布的ISOCELLBrightHMX（后用HMX代替）传感器说起。
去年8月12日，三星宣布推出全新的1.08亿像素的HMX传感器，这也是手机圈里首款达到亿万级像素的传感器。作为亿级CMOS ， HMX拥有1/1.33英寸的大底设计，其尺寸相比此前的三星GW1、索尼IMX486等高像素CMOS要更大一些。要知道，感光元件越大，可捕捉的光子就越多，感光性能越好，能够带来更细腻的画质，分辨率自然就越高。不过在手机有限的体积中，感光元件的面积显然是有所限制的，这也限制了单像素大小和像素点的多少。我们可以将感光元件的面积看做是一个碗，每个像素点就像一粒糖，在碗的容积一定的情况下，你可以选择更小但更多粒的糖（高像素取向），或是更大但更少粒的糖（大尺寸像素取向），前者会带来更清晰的拍照细节，后者会带来更好的暗光环境成像表现。正是由于要均衡像素和像素大小的关系，厂商往往会选择“中庸”之道，在像素数量和像素大小中取得平衡，所以在高像素的追求上，自然不能放开手脚。

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▲小米10Pro拥有来自三星的HMX传感器，最高可拍摄1亿800万像素的照片。
直到2017年三星推出四像素合成(Tetracell)技术，与传统的RGB(红绿蓝)传感器不同，在使用了搭载四像素合成技术技术的图像传感器中，每四个拥有相同色彩滤镜的像素紧紧排列在一起。当手机在低光条件下拍摄时，该算法将每组像素中的信息和数据进行结合，最终将四个较小像素转变成一个较大像素，提高感光表现。而在在高光条件下，四像素合成技术技术将像素重新映射，通过被称为“像素重排技术”(Re-mosaic)的算法变为传统的RGB模式，生成高分辨率照片。

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▲四像素合成可以在暗光环境下将四个像素合并为一个，从而提高感光度。
当更大的传感器面积和更成熟的Tetracell技术融合后，小米10Pro既可以在弱光环境下输出2700万像素，带来更高的画面亮度。又可以在光线充足的环境下输出1亿像素，带来更精细的照片。值得一提的是，相比此前发售的CC9Pro ，小米10Pro完全没有了照片生成时间过长、多摄像头切换卡顿等现象，这是因为在更换了骁龙865旗舰处理器和ISP后，数据吞吐性能终于不再是一亿像素的瓶颈。