在將近一年以前，當小黑拿著剛剛買到的小米10愉快地玩耍時，一億像素攝像頭在手機領域裡還是一個非常新鮮的玩意兒，關於高像素和大像素的爭論也不斷被提及。
短短一年以後的今天，又有一則新消息讓小黑震驚了。根據網友的爆料，三星正在研發一組6億像素的攝像頭模組，這一消息又讓那個老生常談的問題再度被小黑想起來，那就是如此高的像素真的有那麼好嗎？
都在談像素，那麼像素究竟是什麼？
關於這個問題，小黑曾在《一億像素和大底大像素傳感器，手機拍照到底挑哪個？》一文中簡單地做過闡述。今天，小黑就來詳細地回答這個問題：像素到底是什麼？
像素作為現在大家都熟知的一個概念，使用範圍基本僅限於數碼圖像中。除了在顯示器、數碼攝影攝像領域，其他時候，我們幾乎都用不上這個詞。
在上面提到的那篇文章中，小黑已經對像素的概念做了一個概括：它是構成數碼圖像的最小單元。更進一步地解釋，像素是組成點陣圖像（即位圖）的最小單位。
因此，即便同樣是拍攝設備，膠捲相機的拍攝能力就無法直接用像素多少來形容，即便需要與數碼設備進行對比，也需要通過「等效像素」的方式來進行估計。
單個像素要組成一個圖像，就需要經過不同排列和染色形式來構成圖像，因此當我們放大諸如jpg之類的圖像格式時，可以看見構成圖像的單個方塊。
其實，像素也分為兩個類別，一種是屏幕像素，也就是顯示屏的像素。屏幕像素並不是虛擬的像素，而是有物理尺寸的像素，畢竟屏幕顯像的原理，還是通過一個個光點實現的。
只不過，在不同的顯示屏上屏幕像素的大小和形狀也不相同，一般來說，手機上的屏幕像素大小就遠小於電視的像素大小，而有些廣告牌和戶外顯示屏的像素甚至會是圓形的。
▲ 屏幕上排列的小光點，就是一個個屏幕像素
另一種像素，就是我們今天要詳細說的數碼像素。
如果說屏幕像素一般專指顯示屏的物理顯示性能，那麼數碼像素則基本上都是指生成圖片的渠道，如製圖軟體、相機、攝像機、掃描儀等定義的。
數碼像素沒有具體的尺寸大小，也無法單獨顯示，只能通過顯示設備顯示，不過，不同影像設備捕獲的像素在比例上也可能有一些不同，並不一定都是1:1的正方形，也會有1:1.21、1:1.09等等，這一比例一般被稱作「像素縱橫比」。
由於絕大多數的圖片都需要展示光影、色彩的濃淡變化，因此，能夠展示不同色彩的小方塊越多，顯示出的圖片就會更細膩，光影和色彩的過渡也會更加自然，同樣也就能放到更大。
這也就引出了第二個概念：解析度。
其實，在不同情況下我們所說的解析度也是不同的概念，例如在提到數碼圖像時所說的解析度在英語中是Resolution，在提到數碼列印或顯示器時所說的解析度其實是ppi（pixels per inch，每英寸像素數）等，小黑在這裡主要說明的，還是我們在拍攝照片、視頻時會遇到的解析度，即Resolution。
其實，數碼像素與數碼圖像解析度的換算其實很簡單，將數碼圖像解析度簡單相乘，就可以得到一張圖片的數碼像素數了。
以小米10為例，在進入一億像素拍照模式之後所拍攝的照片，解析度會達到9024×12032px，像素數大約是1億零857萬個，因此我們可以在小米10的攝像頭上看到108MP的字樣。
至於小米10的一億像素究竟有沒有用，在開頭提到的那篇文章中也有實際樣張對比，下面的對比圖片也可以看出它們的區別。
在上面的圖片中，左邊是主攝像頭為5000萬像素的某型號手機所拍的照片，右邊是小米手機108M模式所拍攝的照片，差別還是很明顯的。
所以，像素數量的高低，確實是影響圖片質量的重要因素之一。
像素越高，拍攝的照片真的更好嗎？
既然像素的高低能夠影響圖片質量，那麼為何高端專業相機現在大多也只有4000萬~6000萬像素呢（以索尼α7R3和α7R4為例）？
關於這一點，小黑也曾在《一億像素和大底大像素傳感器，手機拍照到底挑哪個？》一文中做過簡單的說明。在那篇文章中，小黑給出的一個重要原因就是傳說中的「底大一級壓死人」。
上圖中列出了一部分常見圖像傳感器的尺寸，其中放在最上面的，就是常見高端相機中使用的全畫幅傳感器，最下面的，則是目前手機中經常使用的傳感器。可以看出，相機傳感器與手機傳感器在尺寸上有天壤之別。
我們都知道，人眼能夠看到物體，是因為物體反射了光線映入人眼的結果，而圖像傳感器的成像也運用了這一原理。
當我們使用相機拍攝物體時，物體反射的光線會通過鏡頭透射到圖像傳感器上，圖像傳感器再將其收集，並通過一系列複雜的步驟將這些光線轉換成數位訊號，最後經過色彩校正等調整，再存儲為圖像的。
因此，傳感器的尺寸，才是影響照片質量的重中之重。原因很簡單，圖像傳感器的尺寸越大，單個像素能夠感應光線的面積也就越大，也就可以記錄下更多的信息，不論是成像質量還是寬容度、暗光表現也會更好。
這也是蘋果為什麼至今還在用「老掉牙」的1200萬像素攝像頭系統的原因之一。
除了圖像傳感器的尺寸之外，決定成片質量的另一個重點，就是鏡頭。
對相機有所了解的朋友應該都聽說過，在二手市場上，相機的機身會大幅貶值，而鏡頭的貶值速度則要慢得多，這也就說明了好的鏡頭在攝影領域的重要性。
為什麼說鏡頭也是決定照片質量的重要因素呢？我們可以分成兩個方面討論。
首先，相機一般都搭載了更大的圖像傳感器，因此對光線的需求量更大，因此相機「更大」的鏡頭就讓大尺寸圖像傳感器得以獲得充足的光線。
其次，就是變焦能力。習慣用手機拍攝的小夥伴們應該會有這樣的感覺：在手機上拍攝的照片，只要不是默認焦段的，成像質量都會變差。這是因為目前手機上使用的都是定焦鏡頭，變焦功能的實現也都是依靠著「數碼變焦」，也就是說通過裁切圖片來實現的。
而相機的鏡頭則是通過改變鏡頭到成像平面的距離，來實現的變焦，其原理與我們日常使用的望遠鏡一樣，因此即使改變焦距，成像效果也不會發生改變，這一點小黑在之前的文章《從變焦鏡頭到「超級變焦鏡頭」，華為P40創造了什麼黑科技？》中詳細談過。
當然，還有一點也是如今的手機廠商很少會提及的，那就是鏡頭素質。一般而言，鏡頭廠商在推出一款新的鏡頭時，都會配上一幅MTF曲線圖，這張圖所表現的，就是鏡頭素質。
一般而言，MTF中的曲線越接近1，曲線的數值衰減越小，說明一款鏡頭的素質越好。
而對於這一指標，手機廠商一般是不會提及的，一個原因是手機鏡頭的素質原因，甚至根據DXOMark的評分，連索尼的某款上萬元的全畫幅鏡頭都只能做到36P-Mpix（即3600萬感知解析度），指望手機上小小的攝像頭能夠餵飽現在動輒四五千萬像素的手機圖像傳感器並不現實。
而另一個原因，則是相機攝影與手機攝影走的不是同一條路：前者的圖像輸出主要是依靠圖像傳感器、鏡頭等部件，而後者的圖像輸出主要依靠的除了圖像傳感器之外，就是CPU以及在CPU上運行的算法。
這其實就是為何在最新款全畫幅相機也只有6000萬像素時，手機攝像頭敢於做到一億像素而不拉胯，AI在其中扮演著重要的角色。
手機像素高到底差多少，實拍照片揭分曉！
為了全面揭示目前像素高低與畫質的關係，小黑決定來一次外拍之旅，利用手上的數臺手機和一臺相機，做一次全方位的拍照對比。
參與對比的手機分別是小米10、索尼Xperia 5和iPhone 11，除了小米10的主攝像頭是一億像素之外，另外兩款手機的主攝像頭都是1200萬像素。作為對比的相機則是索尼α7R3，有效解析度為4240萬像素。
這次測試中的核心是小米10，不論是三臺手機的對比，還是它與相機的對比，都只是為了測試像素高低究竟對畫質有多少影響。
首先，小黑來到了環球港室內，在一處卡通展示區面前用四部設備拍攝了同一個畫面。
小黑將畫面放大，單獨截取左起第二個卡通立牌的頭像，並只做了一張對比圖片。在這張對比圖片中，我們可以發現小米10的一億像素似乎更加清晰一點，連人物臉上的毛髮都顯示的清清楚楚，而Xperia 5在放大之後的效果明顯最差。
那麼，小米10的一億像素是不是真的有那麼強呢？小黑再次將圖片放大，截取了臉部的部分區域並做了對比。
上面的對比應該可以看出很明顯的差別，哪怕是一億像素的小米10，人物立牌的邊緣變得模糊，而4240萬像素的索尼α7R3物體邊緣依然比較清晰（當然也已經有模糊的趨勢了）。
至於iPhone 11，在放大到這種程度之後，就不存在什麼畫質可言了。
之後，小黑來到室外，同樣用這四臺設備拍攝了一張室外的畫面。
上面這四張照片對比出三臺手機不同的算法偏好，至於孰優孰劣這是見仁見智的事情。而α7R3拍攝的照片則反映了這款相機除光圈外所有設置都為自動時的成像偏好。這四張照片都完全沒有經過後期。
小黑這次將放大的「魔爪」伸向了遠處高樓的文字上。當然，由於iPhone 10和Xperia 5的1200萬像素在這種程度的放大操作後畫面實在慘不忍睹，小黑就只對小米10和α7R3進行對比了。
從上面的對比中可以看出，兩臺設備的直出照片都可以清晰地顯示出遠處大樓上的文字，不過我們還是可以感覺到小米10樣張中的塗抹感，而α7R3的樣張甚至還可以玩「數磚塊」的遊戲。
如果要問小黑：手機拍照，高像素到底有沒有用？小黑的答案是，有用，而且用處還不少。高像素帶來的好處是更大的裁切潛力和細節放大能力。但另一方面，通過人物立牌的放大對比，我們也應該注意到，即便是1200萬像素的iPhone 11所拍攝的樣張，在經過大幅放大之後，依然保持著不錯的解析度，甚至連飽受詬病的Xperia 5的放大對比，也沒有到完全不能看的程度。更何況正常人有誰真的會將圖片放這麼大之後發朋友圈呢？
因此，更高的像素並不一定會帶來拍攝能力上的爆炸性提升，相反對手機攝影來說，更優秀的算法才是王道，不信？看一下同為1200萬像素的iPhone 11和Xperia 5的樣張放大對比吧，他們使用的甚至都是索尼的圖像傳感器哦。
即便現在我們知道，像素高低與拍攝質量沒有直接的關係，但手機廠商們依然會圍繞著這一點大做文章，畢竟就像小黑開頭所說，像素的高低是手機營銷最簡單有效的一種手段。
不過，小黑寫這篇文章的目的，只是為了讓大家能夠客觀地看待不斷攀高的手機攝像頭的像素，在挑選手機時不再只以像素高低衡量拍攝效果。