鏡子有像素嗎?為何手機攝像頭,做不到和鏡子一樣的效果?

目前，手機前置攝像頭的像素都已經達到3000萬了，把手機前置攝像頭當鏡子用，效果卻並不理想。那麼鏡子有像素嗎？為什麼手機攝像頭不如鏡子？

鏡子反射的光到達人的眼睛，我們才能看到鏡子中的畫面，也就是周圍物體的影像。而鏡子並不能完全反射周圍物體的光線，部分光子會被鏡子吸收。因此經過鏡子反射後的畫面相對於人眼直接看到的畫面存在畫質損失。鏡子中的畫面清不清晰與人的視力有關。要討論也只能討論人眼的像素。

像素只針對數位相機以及數字圖像而言。比如膠捲相機就沒有像素這個概念，因為膠捲相機所成的像是模擬圖像。世界的真實影像都是模擬的，或者說是連續的。計算機出現後，我們需要對模擬化的圖像進行數位化處理，便出現了像素這個概念。因為計算機只能處理離散化的數據。對於模擬圖像，理論上包含無限多個像素點。

數位化的圖像又分為矢量圖和位圖。矢量圖無論放多大都不會失真，而位圖放到最大之後就能看見像素點了。

位圖也叫做點陣圖像或者柵格圖像，是由被稱為像素的若干個點組成的圖像，通常是矩形點陣。像素是不可分割的最小圖像單位。像素點可以理解為採樣點，採樣點越多，圖片還原度越高。

一個圖像包含的像素點越多，圖片越清晰。對於圖片的清晰度，我們用解析度來描述。通常數位化的圖像都採用的是矩形點陣，因此我們用該矩形在縱橫方向上像素點的數量之積來描述解析度大小。

通常我們所說的某某圖像的像素多大，就是指該圖像的解析度。比如一張1080p的圖像，它的解析度為1920×1080像素， 包含2073600個像素點，也就是207萬像素解析度。解析度越高的圖像，文件體積也就越大。值得一提，並不是解析度越高，圖像就越清晰，還與其它因素有。

手機攝像頭中最關鍵的部分便是圖像傳感器，目前手機攝像頭採用的是CMOS（互補式金氧半導體元件）圖像傳感器，它是一塊半導體集成電路。CMOS中利用光電二極體做感光元件，利用彩色濾光片分離出紅綠藍三種光學信號。隨著技術的發展，手機攝像頭中的圖像傳感器的集成度越來越高，像素自然也就水漲船高。

手機攝像頭記錄的是數字圖像，目前手機攝像頭的像素已經達到了1億。這裡的像素是指該攝像頭的最大像素。不過由於手機攝像頭中的CMOS尺寸比較小，手機攝像頭的解析度雖然很高，但是單個感光像素的尺寸卻很小，感光性能不佳。為了儘量彌補這一缺陷，許多手機廠商採用軟硬結合的方法，發明了像素四合一技術。因此並不是攝像頭的像素越高，拍出來的畫質就越好。

未來，隨著手機圖像傳感器的集成度越來越高，手機攝像頭的像素可能會再創巔峰，幾億像素都不在話下。

人眼中的視網膜就好比CMOS圖像傳感器。人眼和手機攝像頭都需要將光信號轉變為電信號，只是轉變方式不同。視網膜上有負責感知色彩的視錐細胞（700萬個）與感知亮度的視杆細胞（1.2億個）。其中視錐細胞有三種，分別負責感知紅綠藍三種色光。

絕大多數人類無法準確用記憶還原出過往畫面中的細節，而相機卻可以以文件的形式保存下來。在大多數時候，人眼看到的畫面的解析度都很低。比如你逛商場的時候都是粗略的瀏覽一遍，只在需要認真觀察的時候才會用眼睛採集高解析度的圖像。人腦需要實時處理視覺信息，若畫面解析度太高，大腦負擔太大了。只在需要的時候才開啟高解析度功能。而且人類還有一顆聰明的大腦，擁有記憶力，可以根據以往的經驗和記憶對畫面進行腦補，可以認為是一種基於人工智慧的算法優化。

人眼中的畫面與手機攝像頭的畫面不一樣，人眼視野中心的解析度較高，而視野邊緣解析度則較低。不像CMOS圖像傳感器那樣像素密度平均分布。此外，我們所看到的畫面是經過大腦處理後的畫面，因此很難用像素來衡量。有時候我們覺得很清晰的畫面，實際上像素值可能很低。

從人眼的生理結構上來看，人眼的像素大約在700萬左右。然而人眼的成像方式與攝像頭的成像方式並不完全一樣，不能直接等價。根據國外某學者的研究，在視野為120度的情況下，人眼的解析度大約為5.76億像素。實際上人眼在某些場景上完全比不上手機攝像頭。如果人眼的解析度真的有5.76億，在同等距離下，人眼的解析度應該比4000萬像素的手機攝像頭還高，實際情況卻不是這樣的。

由此可見，單純的用像素來描述人眼視力是不科學的，因為這兩者之間的成像方式是不同的。

綜上所述，手機攝像頭做不到鏡子那樣的效果，是因為兩者之間有本質上的區別。鏡子只是反射光線到人眼中，本身並不能成像。我們之所以看到了鏡子中的像，是因為人眼接收到了鏡子反射的其它物體的光。而手機攝像頭相當於人眼，只能被動的接收光線。

手機鏡頭要想達到如同人眼看鏡子般的效果，單純的提高攝像頭的像素行不通，還需要在其它功能方面做出提升。比如，更大的寬容度，更高的圖像採樣率，更高性能的防抖功能。此外，智慧型手機的影像處理器也要足夠強大，能夠支持超高數據量的運算。