手机都有一亿像素了,单反相机为什么没有?说一说我的解读

最近有两个朋友商量着要买单反相机学学玩摄影,他们已经看中了几款在精心挑选,快准备下单了。我们在闲谈时有个朋友问起:“现在手机都上亿像素了,这单反怎么迟迟跟不上潮流啊,还是几千万像素,那可是堂堂单反啊!”相信有这个疑问的朋友不在少数。正好也有条友在咨询这个问题,我索性就把我的理解写下,欢迎大家指正、讨论。

其实早在手机上的CMOS图像芯片像素达到4800万(代表型号索尼IMX 586)级别时,我就在网上看到了一种说法:单反什么的应该可以淘汰了,以后拍照就是手机的天下。这其实是一种外行的说法,如果在评价成像能力时只看像素这个“数字”,它是毫无意义的。下面,我就从三个方面简要的谈一谈为什么相机不采用上亿像素的CMOS图像芯片。

1.成像系统层面——相机镜头的绝对碾压,CMOS底面积的绝对碾压

成像是一个系统的活,前端有镜头,中间有CMOS芯片,后端有算法处理,先要有这个概念。

对摄影器材稍有了解的人都知道,相机身上最贵的部分是哪个?不用说,肯定是镜头。相机的镜头种类繁多,有各种用途的镜头可以选择和替换,并且在焦段,透光,防抖,防畸变等方面的性能与手机镜头压根不在一个次元。现在市面上的手机镜头百分之99都是塑料材质,并且大多数为定焦镜头,就算是近一两年推出的光学变焦镜头,它的性能就算与市面上最差的相机镜头相比,也有几个量级的差距。就算是再不懂行的人,看一看相机镜头与手机镜头的外观也能认识到这一点。

手机都有一亿像素了,单反相机为什么没有?说一说我的解读

相机镜头

再说CMOS的底面积,最通俗的一句话就是“底大一级压死人”。不说什么微观结构、噪声之类的专业理论,最通俗解释就是CMOS传感器的面积越大,接受光的能力越强,同样的光照进来,面积大接受的当然多。同样像素,如果传感器越大,那么单个像素的面积也就越大,能够接收的光线也就越多。光线多有啥好处?光就是这个世界给你的信号,接受越多,信号越强。信号越强当然画质越好。手机的CMOS芯片底面积大小,各位把手机翻过来一看就有一个概念;而相机的CMOS底面积,可以参考下面这幅图。

手机都有一亿像素了,单反相机为什么没有?说一说我的解读

相机CMOS芯片面积

手机在一开始的前端输了,在CMOS底面积上又输了,所以它怎么办呢?当然要在芯片本身想办法——镜头做不好,底面积做不大,那就做高像素啊。所以高像素的CMOS登场了。说白了,手机的CMOS做这么高的像素,是为了弥补它成像系统的先天缺陷,解决一些场景的问题。其中最主要的就是解决变焦问题和高感光度(ISO)问题。

前面说过,手机镜头绝大多数是定焦镜头,就算是新出的光学变焦到10倍已经不得了,并且因为变焦镜头体积有限还存在畸变,衍射等一系列问题。所以解决变焦问题的普遍方法就是数码变焦。数码变焦的本质是剪裁。设想如果CMOS本来就800万像素,数码变焦一下成了200万,照片一下子就全糊了;但是原本是4800万像素,数码变焦后还能有1000左右的像素,那总归是很实用的。

手机上的高ISO因为CMOS芯片硬件原因并不全部通过硬件实现,高ISO效果有很大部分是高像素+软件算法降噪实现的,这里具体的原理比较复杂不展开,反正总之就是需要高像素。最简单的例子,你在夜晚用同一台手机的1200万像素模式和4800万模式分别拍夜景,一眼就能看出区别,1200万模式的效果肯定要差一些。

2.用户需求层面——普通用户用不着8K以上的成像

看懂了第一点,这一点就很好理解。由于相机的镜头超好和CMOS芯片的底面积超大,不会存在手机上的种种问题,需要拿高像素去弥补。这里我们来算一笔账,4K分辨率是4096×2160,也不过1000W左右像素,8K分辨率拿常见的7680×4320来说,也仅仅需要3300W像素足矣。所以现在市面上主流的普通消费级单反像素都在3000W~4000W的水平。

手机都有一亿像素了,单反相机为什么没有?说一说我的解读

普通消费级单反

也不是说,现在所有相机都没有上亿的像素。比如,富士GFX100就有1.02亿像素,它的售价大约为7万人民币;哈苏H6D-400C更是有4亿像素,但是它的售价达到了38万人民币。看看这些价格,是不是觉得还是手里4000W像素的佳能香。这些高端甚至是专业的相机,能拍出16K,24K,甚至32K的照片,但是一般的用户用得着吗?用得起吗?所以,这一部分相机自然的被排除在外了,就认为单反相机就没有上亿像素,哈哈~

3.商业成本层面——低成品率与低研发回报的双重打击

集成半导体工艺上,大尺寸传感器良品率一直是个问题。大底面积的CMOS传感器芯片也面临着此困境,研发投入至今也没有明显的提升。所以导致大底高像素的CMOS芯片价格奇高不说,还使得在这方面的研发和新技术应用变得异常谨慎。

大面积CMOS芯片的低成品率与低回报的持续打击,使得厂商的积极性逐渐下降。反观手机的小尺寸CMOS,索尼半导体在这个市场上赚的盆满钵满,向前推进的动力自然就很强。现在的局面的是,新技术一般都先应用于小尺寸也就是手机的CMOS芯片,相机上BSI、堆栈式的大底面积应用比手机晚了很多。

手机都有一亿像素了,单反相机为什么没有?说一说我的解读

大底CMOS芯片

结语:单反追求画质,而不是追求参数。这一点,单反相机的厂商比消费者更懂消费者自己。所以,希望有类似疑问的朋友读了文章后能有一点点释怀。最后,再次欢迎大家指正、讨论。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注