在春節(jié)假期結束后，隨著MWC（世界移動通信大會）在上海的開幕，對于智能手機行業(yè)來說，也到了每年春季新機發(fā)布的熱潮時期。
如果大家平時多有關注手機行業(yè)的相關信息，可能已經(jīng)知道即將登場的新機包括了Redmi的K40系列、realme的真我GT系列、OPPO的Find X3系列、魅族的魅族18系列、努比亞的紅魔游戲手機6、黑鯊的黑鯊游戲手機4、華碩的ROG游戲手機5、聯(lián)想的新款“拯救者”游戲手機，以及小米11的“大杯”、“超大杯”等一大批產(chǎn)品。
如果你經(jīng)常關注我們?nèi)咨钇饺盏漠a(chǎn)品分析與技術深度內(nèi)容，或許就還會記得，今年這些新款旗艦機型的功能亮點，主要還是集中在影像、顯示，以及游戲三大方面。特別在影像方面，2021年的新機相比2020年更是會在硬件用料、設計理念、細節(jié)做工方面進步巨大，并有望帶來更為廣泛場景下的高畫質表現(xiàn)。
說到這，可能有些朋友會不屑一顧了，就手機那么小的小攝像頭再怎么進步，能與相機相提并論嗎？
講真，我們?nèi)咨钜郧捌鋵嵰惨恢眻孕牛?000元以上的***相機可能會是智能手機無法逾越的一座高峰。但時至今日，我們已經(jīng)可以明確地說，很多5000元、7000元，甚至近萬元的***相機產(chǎn)品，都有可能已經(jīng)或者即將被一些機型在部分影像效果方面超越了。
快速“膨脹”的CMOS尺寸，日漸縮小了與相機的差距
相機相比于手機來說，在拍照設計上到底有哪些優(yōu)勢？如果將時間倒退五年，我們可以很明確地告訴大家，主要體現(xiàn)在三個方面。即尺寸大得多的影像傳感器（CMOS）、素質高得多的光學鏡頭，以及性能強得多的獨立ISP（影像信號處理器）芯片。
但是大家要知道的是，在這三點上，智能手機與相機不僅僅原理相通，而且實際上技術差異的程度也并沒有大家想象中的那么大。
比如說現(xiàn)在大家都知道智能手機的興盛，確實淘汰了過去千元級、兩千元級的那些“卡片相機”，但說到理由，可能許多朋友會單純地會將其歸結為手機拍照更方便，更便于進行社交分享。其實這種看法并不全面，因為大多數(shù)朋友可能并不知道，卡片相機的CMOS尺寸，實際上大部分也只有1/3英寸、或者1/2.6英寸的水平。換而言之，差不多2014年大部分中***機型所使用的CMOS尺寸，就已經(jīng)比同期的卡片相機還要更大、更***了。
這樣臺徠卡相機，它的CMOS規(guī)格比當今絕大多數(shù)旗艦手機的規(guī)格都要弱很多
然而，這還只是多年前的情況。放到現(xiàn)在來看，基本千元級以上的機型，主攝CMOS的尺寸都已經(jīng)來到了1/1.7英寸或以上，部分旗艦產(chǎn)品甚至具備了多個1/1.7英寸以上級別的CMOS。那么1/1.7英寸在傳統(tǒng)相機上是什么概念呢？簡單來說，在索尼搞出1英寸底的“黑卡”之前，1/1.7英寸就曾經(jīng)是專業(yè)卡片相機的CMOS標桿尺寸。舉例而言，采用了1/1.7英寸的徠卡D-LUX6，就是一款上市價格高達7400元的“信仰神機”，然而誰敢說它的拍照就比當前的旗艦手機更強了呢？
不僅如此，實際上1/1.7英寸在當今手機行業(yè)中甚至都已經(jīng)“爛大街”了。對于那些真正的影像旗艦機型而言，它們所使用的CMOS通常都還要再大上一兩圈。比如OPPO定制的5000萬像素旗艦CMOS IMX766，就擁有1/1.56英寸大底；三星自家機皇Galaxy S21 Ultra獨占的1億像素HM3，CMOS尺寸就達到了1/1.33英寸；而vivo與蔡司聯(lián)合推出的影像旗艦X60 Pro+采用的5000萬像素雙核對焦CMOS GN1，尺寸更是高達1/1.31英寸。
你以為這就到頭了？顯然并沒有。就在近日，三星方面推出基于GN1的高階手機CMOS——GN2，它不僅延續(xù)了GN1上被證明十分成功的“大底+大像素+雙核對焦”設計理念，還***使用了1/1.12英寸的超大底設計。這不僅使得它成為了迄今為止***大尺寸的手機CMOS，更賦予了其久違的1.4μm超大單像素尺寸和強大的全像素八核對焦能力。
而1/1.12英寸這個CMOS大小，實際上已經(jīng)相當接近于部分中***相機所采用的1英寸底了。這也意味著智能手機的CMOS尺寸在超越了普通卡片相機后，如今又已經(jīng)呈現(xiàn)出追平部分專業(yè)級設備的趨勢。
彎道超車的硬件性能，讓相機反而落于下風
稍有攝影知識的朋友可能知道，CMOS尺寸的增大，本身也會導致相同焦距下鏡頭組件的厚度增加，因此對于智能手機來說，CMOS尺寸的增加必然也是存在一定上限的。再加上手機鏡頭受到體積和功耗的制約，不可能真就做到像單反那么又粗又長，所以即便是相近的CMOS尺寸，智能手機的相機進光量和光學分辨率也必然會與傳統(tǒng)相機存在一定的差距。
然而正因為智能手機很難只通過單幀拍攝獲取優(yōu)異的畫質，因此無論是上游的芯片廠商還是下游的手機品牌，都很早就開始強調(diào)“多幀合成”與“計算攝影”這兩大技術路線。
所謂多幀合成，就是在按下快門的一瞬間快速拍攝十幾張至幾十張照片，然后將它們重疊在一起把畫面的細節(jié)相互補充，從而得到噪點更少、明暗對比更清晰的成像方式。
iPhone 12 Pro拍攝的計算攝影樣張
而所謂計算攝影，就是通過AI進行對象識別和場景偵測，在按下快門前就已經(jīng)“認出”所需拍攝的對象及場景等信息，進而在整個拍攝過程中對白平衡、曝光時間、對焦點的位置等進行自動控制，并在拍攝完成后對圖像細節(jié)通過算法進行自動修復和增強的一種機制。
售價47999元的旗艦微單Alpha 1所具備的AI對焦功能
那么問題就來了，傳統(tǒng)的相機是否也能實現(xiàn)上述這些拍攝功能呢？首先我們告訴大家，同樣可以。但相機上的多幀合成與手機相比，一方面是合成的幀數(shù)要少得多（相機上通常都只會用三幀進行合成，而手機如今則是幾十幀）；另一方面，相機上的AI技術誕生時間要比手機晚得多，基本是到2020年前后才開始有極少數(shù)相機配備AI對焦及AI白平衡等技術。相比之下，手機上早在2015年就已經(jīng)出現(xiàn)了基于AI處理的計算攝影技術，并且取得了很好的效果。
為什么會這樣？一方面正如我們在前文中所講到的那樣，是因為手機行業(yè)意識到了本身設備體積所帶來的制約，所以更加積極地研發(fā)更強的ISP，并且開發(fā)更為復雜的成像算法。而另一方面，相機行業(yè)拘泥于傳統(tǒng)的成像思路，卻反而在機內(nèi)處理方面有所怠慢。
手機上的ISP如今算力早已反***相機ISP很多倍了
舉個典型的例子，如果大家平時有關注各大相機廠商所使用的處理器方案就會知道，他們通常會根據(jù)機型的像素級別和功能設計，來為其搭配剛好夠用的ISP。比如一臺5000萬像素的相機，就會只搭配能滿足5000萬像素處理需求的ISP芯片，只有等到未來需要推出更高像素的機型時，相機廠商才會換用新的ISP方案。
但是智能手機則不然，現(xiàn)在那些1億像素、5000萬像素的機型所集成的ISP本身的吞吐量，很多都已經(jīng)高達每秒十幾億、甚至每秒二十幾億像素了。也正是這種遠遠超過CMOS本身的圖像處理能力，給了手機進行超多幀合成處理的底氣。更不要說，很多當前***新的相機主控芯片，AI算力才剛剛達到1TOPS左右，而手機呢？早就已經(jīng)到10TOPS、甚至26TOPS了。
學習手機改變產(chǎn)品定位，相機行業(yè)已然“服軟”
如果說幾年前傳統(tǒng)相機廠商還可以仗著自己有“大底”，放棄低利潤的家用卡片機市場，而在單反、單電領域繼續(xù)耀武揚威的話。那么當手機上的主攝CMOS已經(jīng)逼近***相機的尺寸，當手機上的成像技術和算法復雜度早已超出相機數(shù)倍甚至數(shù)十倍的情況下，即便是相機廠商如今也已經(jīng)很明顯地從他們的產(chǎn)品陣容中，表現(xiàn)出了“露怯”的情緒。
例如現(xiàn)在越來越多的相機都配備了與手機“聯(lián)動”的功能，***簡單的是可以直接在手機上查看相機里的照片，便于用戶隨拍隨發(fā)。***一點的是可以通過手機屏幕遠程控制相機，從而將復雜的旋鈕和按鈕操作變?yōu)楝F(xiàn)代人習慣的觸控操作。而更***一點的設計，甚至還能直接讓手機成為相機或攝像機的一部分，通過結合手機的算力、顯示能力和通訊能力，來為傳統(tǒng)影像設備增添更多的功能。
索尼剛發(fā)布的FX3，硬件基于微單，但定位卻是電影攝像機
我們前文中曾講到，現(xiàn)在很多***新款的相機都開始強化ISP配置，開始配備一些基于AI算法、基于對象識別的成像技術。而這實際上就意味著相機廠商已經(jīng)逐漸放棄了傳統(tǒng)光學系統(tǒng)的“矜持”，逐步在認同智能手機上基于算法成像的理念。
松下S1H，很強的全畫幅相機，但主打的是視頻拍攝能力
甚至于當我們審視近來的相機新品時，大家會發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的單電、單反和專業(yè)級卡片相機，都不再把靜態(tài)圖像拍攝能力作為主打設計，相反它們已經(jīng)開始強調(diào)對焦速度、連拍速度，以及還有6K或8K的專業(yè)級攝像功能。為什么要強調(diào)這些？因為對于如今的智能手機來說，超快速的連續(xù)拍攝和專業(yè)級（影視級）的攝像功能其實是相對比較明顯的短板，而在***尋常的靜態(tài)圖像拍攝上，即便是高價的相機產(chǎn)品，也已經(jīng)很難再與手機拉開決定性的差距了。
