左原圖,右放大100倍後的圖像
目前來說,一張照片的像素越大,它所呈現的「畫面清晰度」就越高,顯示的效果也就更加「真實細膩」。例如,一張1080P的照片,其像素為:1920 x 1080=2073600(大約200萬),而一張4K的照片,其像素為:3840x 2160=8294400(大約800萬)。相比之下,4K照片的像素會比1080P多出整整600萬,所以能明顯感覺到4K的照片要清晰不少。
除此之外,像素越高,照片的尺寸也就越大,能夠提供的「解析力」也就越高,這樣就能保證,在對照片進行「裁切和縮放」時,畫面不會出現模糊的情況。除非你想要放大放大再放大,那麼一億像素可能都滿足不了你。
但這並不意味著畫質就越好。這是因為畫質是像素、畫面噪點、對比度、色彩深度、色彩還原度等眾多要素的集合,並會還會受到相機光感元件、寬容度、鏡頭以及相機算法等的影響。
高像素下的夜拍照片,噪點依舊較多
另外,像素還分為「最大像素」和「有效像素」兩種。
所謂的最大像素,其實是通過相機內部的DSP晶片,經過插值運算後獲得的。具體而言,在需要放大圖像時,使用臨近插值、線性插值等運算方法,在圖像內部添加圖像放大後所需要增加的像素。
而有效像素指的是,真正參與感光成像的像素值。所以通過最大像素獲得的圖像質量,並不能與真正感光成像的圖像相比。簡單來說,最大像素是摻雜了算法合成之後的像素,而有效像素就是光感元件的真實像素。
通過插值實現的高像素,放大後會出現黑點像素
例如以某款相機為例,其標稱CCD的最大像素為524萬,但其有效像素卻只有490萬。所以,以最大像素拍攝照片的清晰度,是比不上以有效像素拍攝的。
目前,在CMOS 製造中,有一個很重要的指標,就是每單位面積的 FWC,也就是我們平時稱為的「像素底」,底越大,則表示該 CMOS 工藝越先進。簡單來說,在同樣的面積下,底越大,能塞進的像素就更多。
這也是為什麼在手機攝像頭方面,IMX600和IMX586 可以取代IMX362和363的原因,更何況前者的像素尺寸還縮小到了 1.0μm 和 0.8μm,這也充分說明了「底大一級壓死人」的事實。
中間為IMX600,兩邊為IMX362和IMX363
由此可見,在滿足功能需求的前提下,大底才是影響手機攝像最為關鍵的因素。所以我們見到了,小米10在採用了一億像素之後,在小米10至尊版上,換上了底更大的4800萬像素。
這樣看來,提高像素就能提高照片畫質的說法,暫時不完全正確。因為除了需要考慮CMOS的「底」外,還有考慮手機廠商自身的軟體算法等。但並不意味著高像素就完全沒用。
小米一億像素拍地球
以目前廠商想讓手機能夠拍攝 4K視頻來說,4K UHD 的解析度 3840 x 2160,也就是829 萬像素左右。要滿足此條件,CMOS傳感器則需要4000 x 3000,也就是1200萬左右的像素。
1200萬像素iPhone 6s就可拍4K視頻
如果要滿足8K視頻拍攝,則需要提供至少3300萬的像素,換算成CMOS傳感器上,大概需要4500萬的像素。這也是為什麼手機4800萬像素就能拍攝8K視頻的原因。再往上,就需要更高的像素才能滿足了。
總的來說,想要單靠提升像素的方法來提升拍照效果,目前來說是不完全正確的。因為除了像素外,拍照效果還會受到軟體算法、光感元件等的影響。只有將每個環節都做好後,拍照效果才能進一步提升。
至於一億像素,目前來說可能是由於技術和軟體算法跟不上,所以呈現的拍照效果並不十分理想。但相信在未來,一億像素必定會有它的用武之地。