這款性能不佳的拍照手機,卻教會了我們幾件事
眾所周知,對于如今的許多中端、甚至中低端機型來說,廠商在研發階段實際上是需要進行許多抉擇的。比如給手機配備了出色的相機,那么機身做工、屏幕、性能、快充就可能要有所取舍,又比如如果選擇了越級的高性能芯片方案,那么對應的產品往往在影像方面通常就會較為平庸。
這樣的產品好不好?從理論上來說,它們的體驗當然算不上“均衡”。但在另一方面,這樣的產品又確實做到了在有限的成本(售價)上,滿足了部分消費者對于特定功能的喜好。
只不過如果這種“不均衡”進一步擴大呢?如果有這樣一款機型,它的性能水準之差與影像設計之豪華不僅完全不匹配,甚至已經到了會影響日常體驗和功能表現的程度。那么這樣的產品有何意義,它為什么又會出現在市場上呢?
沒錯,這是一款性能“不足”的拍照手機
老實說,對于如今“拍照手機”這一細分領域來說,的確不是所有的產品都有著旗艦級的性能。而縱觀整個市場,使用中端主控方案搭配高級別相機硬件的產品,其實也不是沒有。例如開創了1億像素時代的小米CC9 Pro,還有后來的Redmi Note 9 Pro、剛發布不久的Redmi Note 11 Pro,以及榮耀50SE,其實都屬于這樣的產品。
然而如果深入地研究這些機型所使用的主控方案就會發現,廠商在選擇硬件平臺時其實還是有經過考慮的。比如小米CC9 Pro搭載的驍龍730G主控雖然算不上高性能,但這款主控所集成的ISP(圖像信號處理器)從一開始就為高達1.92億像素的CMOS做好了準備,拿來“帶動”1.08億像素的后置主攝并不會不夠用。
同理,Redmi Note 9 Pro配備的驍龍750G中,所集成的ISP也支持最高1.92億像素的傳感器,而Redmi Note 11 Pro和榮耀50SE使用的聯發科天璣920/天璣900,硬件上也為1.08億像素主攝進行了適配。所以這些中端SoC,其實都是能“帶得動”高像素超大底相機方案的。
但是日前在海外上市的Infinix Zero X Pro則有所不同,作為一款可能不太被國內消費者熟悉的機型,它一方面配備了由1.08億像素主攝(支持光學防抖)+800萬像素超廣角副攝+800萬像素5倍長焦副攝(支持光學防抖)組成的高端后攝方案。另一方面其內置的主控方案,卻選擇了聯發科在2020年推出的一款冷門4G SoC——曦力G95。
我們三易生活測試Redmi Note8 Pro時記錄下的G90T架構信息,G95其實幾乎沒啥差別
這是什么概念呢?簡單來說,曦力G95其實也就是大家所熟悉,Redmi Note 8 Pro使用的曦力G90T“官超”版本。它使用的是現在看起來已經十分古老的12nm制程和A76大核架構,無論理論性能還是實際表現,都甚至比不過當前入門級的5G SoC天璣700。
最為重要的是,曦力G95內置的ISP規格還停留在2019年初的水平,也就是最高只能處理6400萬像素的主攝方案。換而言之,這款機型的影像吞吐能力,甚至壓根就“帶不動”其所配備的后攝方案。
然而,高像素對性能的需求其實可能沒那么高
用古老架構、最高只支持6400萬像素的移動平臺,去搭配1億像素的雙防抖后置三攝。乍看之下,這樣的配置就像是一臺20噸的大拖車,卻只配了個0.8升的自吸發動機一樣離譜。但仔細想想,這樣的性能與相機搭配對于時下的智能手機來說,真的就是“不科學”嗎?
其實未必。
我們都知道,如今手機上的這些超高像素CMOS雖然號稱“大底”,但實際上它們與相機上使用的CMOS相比,依然算是十分“迷你”的尺寸。正因如此,對于這些高像素手機CMOS傳感器來說,它們的單像素感光尺寸普遍過小,因此在實際使用中往往需要借助“像素多合一”的工作方式,才能有足夠的感光水平和噪點抑制效果。
就拿Infinix Zero X Pro配備的1.08億像素主攝來說,它采用的是三星HM2傳感器方案。這是一種單像素尺寸僅0.7μm的緊湊型高像素傳感器。因此在絕大多數時候,它其實都是以“像素九合一”的模式,被當作一顆單像素尺寸2.1μm的1200萬像素CMOS來使用。
Redmi Note9 Pro就是HM2這款CMOS的首發機型
再加上如今的這些新款高像素手機CMOS的“像素多合一”運算,甚至不需要ISP的參與,而是能夠直接在CMOS層面完成。于是這也就意味著,當1億像素CMOS工作在1200萬像素模式下時,它對于手機的主控來說,其實完完全全就是一顆1200萬像素的CMOS了。這樣一來,即便是只支持6400萬像素的老芯片,在大多數的拍照模式下也就不存在性能短板了。
但這種做法依然有些問題,而且不值得提倡
不難看出,在CMOS廠商的“努力”下,理論上即便是相當過時的早期主控平臺,如今其實也能夠使用最新的各種超高像素大底CMOS方案。唯一的缺點,可能也就是“全像素模式”無法正常開啟,或是開啟后畫質反而不佳而已,畢竟絕大多數用戶也不會天天拿1億像素去拍照。
如果你這么想,那我們就只能說,可能還是沒有理解手機與相機在“拍照”這件事上的關鍵流程差異。
傳統的相機是怎么拍照的?簡單來說,就是當你按下快門后,相機內的CMOS才開始感光,而感光的時間長短則等同于照片的“曝光時間”長短。當曝光結束,CMOS就將捕捉到的電荷信息交給ISP進行處理,最終轉換為你所看到的一張照片。
而如今手機的“拍照”流程,與相機其實是完全不同的。因為手機是在啟動拍照APP的那一瞬間開始,實際上就一直在進行著連拍操作了,在這個過程中,CMOS一直在產生圖像數據,ISP也在不斷地處理照片。當按下快門的那一瞬間,手機會將按下快門前后的幾張、十幾張,甚至是幾十張連拍照片的數據“重疊”起來,利用每一張照片里的信息差異,對整體的畫面缺陷進行修補,最終“疊加”出一張照片。
這就是目前手機所獨有的拍照過程——多幀合成。并且它的作用有很多,既可以降低噪點,也能夠提升畫面對比度,既可以實現后期擦除畫面中不需要的元素,也能帶來額外的清晰度提高。
然而正因為手機實際上拍攝的不是“一張照片”,所以也就意味著,哪怕現在的超高像素CMOS可以做到“自動多像素合一”,能夠給手機的算力“減負”。但對于ISP性能不同的機型來說,它們在相同的時間里能夠“拍下”和“合成”的圖像數量,其實是會有著極大差異的。
例如,我們知道驍龍888的ISP最高支持2億像素CMOS,其處理能力是每秒27億像素。那么假設手機使用一顆“九合一”的1億像素CMOS,在拍照時疊加1/4秒的連拍內容,這就意味著使用驍龍888機型拍攝的一張照片,實際上就疊加了270000÷(10800÷9)÷4=56.25張照片的信息量。而一款ISP架構完全相同,但只能支持6400萬像素CMOS的移動平臺,在相同條件下所能疊加的照片數量則是270000÷(20000÷6400)÷(10800÷9)÷4=18張。
請注意,這還是在“6400萬像素的那顆ISP使用了與驍龍888完全相同架構”這個假設下,所估算出的結果。實際上由于存在技術代差,僅支持6400萬像素的移動平臺,ISP當然不可能有如今的旗艦平臺那般高效。
2019年初的6400萬像素中端機的算法變焦效果
2021年底的6400萬像素旗艦手機的算法變焦效果
所以這也就意味著,哪怕兩款機型的ISP理論上所支持的像素數量都“達標”,那么算力更高、處理能力更強的那一款,也必然會有更多的余量去實現更復雜的成像算法,讓畫面更干凈、細節更多。而算力不太夠的機型,即便可以使用高像素大底來“拍照”,也不見得能夠真正實現令人滿意的畫質。
而這一點,實際上才是如今“拍照手機”普遍在ISP、AI算力上都不會太差,更不會用過時的老平臺去搭配最新影像配置的技術原因了。
本文來自微信公眾號 “三易生活”(ID:IT-3eLife),作者:三易菌,36氪經授權發布。