一英寸傳感器登陸手機(jī)，卡片機(jī)市場(chǎng)懸了？

“此前，手機(jī)與相機(jī)仍存在分水嶺。如今，小米與Sony聯(lián)合研制的一英寸傳感器IMX989登陸手機(jī)，首次模糊了這個(gè)邊界”

果不其然，小米在發(fā)布會(huì)后又登上了熱搜。

今年，品牌風(fēng)格接地氣的小米和“毒德大學(xué)”徠卡搭上了關(guān)系。有了格調(diào)更高的徠卡加持，小米在發(fā)布會(huì)上更多的展現(xiàn)出了人文氣息。徠卡不僅是一個(gè)品牌，它更代表了一種生活方式。要獲得徠卡的認(rèn)可并不容易，能否實(shí)現(xiàn)“德味”“刀銳奶化”“夜神”的效果對(duì)于手機(jī)來說確實(shí)是個(gè)挑戰(zhàn)。小米在“超大杯”12s Ultra上給出了他們的答案：在手機(jī)里塞一顆一英寸大小的傳感器——與Sony共同開發(fā)的IMX989，這種大小的傳感器通常是放在卡片相機(jī)里的。 
 

此前雷軍在微博發(fā)文：“‘一英寸大底’不止是小米的里程碑，也是移動(dòng)影像領(lǐng)域的里程碑。就規(guī)格而言，‘一英寸大底’是手機(jī)和相機(jī)之間不成文的分水嶺。”這顆一英寸大底傳感器為什么被看作“手機(jī)相機(jī)分水嶺”？首先讓我們來聊聊手機(jī)攝影的核心——CMOS傳感器。

CMOS傳感器，手機(jī)的“視網(wǎng)膜”

我們現(xiàn)在市場(chǎng)上的所有手機(jī)成像傳感器，都在使用CMOS傳感器。CMOS全稱為互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體（英語(yǔ)：Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，縮寫作CMOS；簡(jiǎn)稱互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體），是一種集成電路的設(shè)計(jì)工藝，它由NMOS（n-type MOSFET）與PMOS（p-type MOSFET）兩種物理特性上互補(bǔ)的基本器件組成。

一種單一CMOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)

CMOS除了可以可用來制作電腦電器的靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存、微控制器等，它獨(dú)特的光電特性使得其被用在眾多手機(jī)與數(shù)碼相機(jī)的上，因此，CMOS現(xiàn)在主要是感光器件的代名詞。它就像動(dòng)物眼睛中的的視網(wǎng)膜，通過將光線轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)電信號(hào)后告訴大腦：我看到啦！CMOS負(fù)責(zé)將從鏡頭中傳來的光轉(zhuǎn)化為手機(jī)芯片能看懂的數(shù)字信號(hào)。當(dāng)我們舉起手機(jī)按下快門，想要記錄我們身邊的點(diǎn)滴精彩的時(shí)候，無(wú)數(shù)的光線就會(huì)從攝像頭一起涌入，經(jīng)過多層鏡頭的折射，光線最終精準(zhǔn)的落到了CMOS感光元件的表面上——輕輕敲醒每個(gè)晶體管沉睡的心靈。晶體管在感受到外界光照射后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換使電極帶上負(fù)電和正電，NMOS與PMOS兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)元件所產(chǎn)生的電信號(hào)被CMOS相機(jī)從每個(gè)像素當(dāng)中順次提取至外部的A/D轉(zhuǎn)換器上，再被處理器芯片記錄，于是，你的照片便產(chǎn)生了。

那么，為什么各大手機(jī)廠商要執(zhí)著于將更大的傳感器塞進(jìn)手機(jī)里呢？

大底來了，小底傳感器遭到“降維打擊”

或許你曾聽說過這樣一句話：“底大一級(jí)壓死人”。這說的就是如果一臺(tái)相機(jī)的傳感器面積更大，那么它將對(duì)他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)生“降維打擊”的效果。單純從傳感器來看，底大一級(jí)帶來的最直觀優(yōu)勢(shì)就是單個(gè)像素點(diǎn)面積增大，每個(gè)像素點(diǎn)可以更精準(zhǔn)的感受到光線的變化，信噪比也會(huì)更高（誰(shuí)不想有大型落地窗房子呢，像素點(diǎn)也是這么想的）。小尺寸傳感器想要獲得相同的結(jié)果，就需要更低的 ISO、更長(zhǎng)的快門時(shí)間以及更大的光圈?；仡^看這顆一英寸傳感器，得益于Sony遙遙領(lǐng)先的工藝技術(shù)，3.2μm的4in1融合像素面積，使得進(jìn)光量變得更大，這將會(huì)幫助搭載它的手機(jī)獲得更加細(xì)膩的成像質(zhì)量以及出色的夜景能力。

常見傳感器大小對(duì)比

此外，大尺寸傳感器的等效焦距與等效光圈也會(huì)有所變化。假設(shè)在一英寸傳感器手機(jī)上使用一顆24mm f1.8的鏡頭，如果我想在全畫幅傳感器的相機(jī)上獲得同樣焦段與景深效果的話，則代表著要用64mm f4.9的鏡頭（一英寸與全畫幅的等效焦段與等效光圈計(jì)算系數(shù)為2.7,f后面數(shù)字越小，光圈越大）。懂?dāng)z影的朋友應(yīng)該知道，光圈大小決定了你的照片能否擁有“完美虛化”的效果，且大焦段鏡頭的視場(chǎng)也會(huì)相應(yīng)變小，對(duì)攝影目標(biāo)的捕捉也將更加困難。所以有人和你吹手機(jī)拍照水平能趕上單反相機(jī)，不用管他，千萬(wàn)別當(dāng)真。同理，一英寸傳感器手機(jī)也能對(duì)其他小底手機(jī)產(chǎn)生同樣的壓制效果。當(dāng)然，也不能完全靠傳感器面積來評(píng)判相機(jī)成像質(zhì)量的優(yōu)劣，畢竟除了第一步的光電轉(zhuǎn)換外，手機(jī)處理器（計(jì)算攝影）也會(huì)影響最終成像的質(zhì)量。不過我們今天主要討論CMOS的影響，手機(jī)芯片則是另一個(gè)話題了。

既然大底傳感器這么重要，那為什么不一步到位，塞個(gè)全畫幅大小的傳感器進(jìn)去？
 

大底，也意味著大“代價(jià)”

大尺寸相機(jī)獲得了優(yōu)秀的成像質(zhì)量的同時(shí)，也付出了相應(yīng)的代價(jià)。為了容納大尺寸傳感器，與傳感器配套的的鏡頭模組也要相應(yīng)變大，為了光線可以完美聚焦在傳感器表面，鏡頭組復(fù)雜的光學(xué)設(shè)計(jì)也會(huì)讓體積和質(zhì)量成倍增長(zhǎng)，這也意味著——手機(jī)更貴了。所以，為了取得價(jià)格、質(zhì)量、銷量的完美平衡，手機(jī)廠商總會(huì)選擇一個(gè)剛好合適的點(diǎn)位來平衡這幾者之間的關(guān)系，這也是手機(jī)相機(jī)的底很難做大的原因?；蛟S，全新一英寸傳感器將會(huì)是一個(gè)新的平衡點(diǎn)。

小米12s Ultra售價(jià)5999元起步

小米12s Ultra是手機(jī)邁入一英寸領(lǐng)域的第一步，對(duì)相機(jī)的挑戰(zhàn)能否成功？明年的現(xiàn)在，市場(chǎng)會(huì)給我們答案。誰(shuí)不希望隨手記錄清晰的美好，畢竟，光影的痕跡，也是光陰的故事。

參考資料：
維基百科——互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體
中國(guó)攝影網(wǎng)——數(shù)碼相機(jī)等效焦距的換算