一、前言：旗艦後攝競賽邁入新紀元 大底後攝已成標配
在性能、屏幕、外觀受限於技術高度同質化的當下，影像系統就成了手機廠商自由度最高的地方。不同的CMOS傳感器及鏡頭規格，三攝、四攝乃至五攝的組合，再搭配各家獨特的算法調教，即便是採用相似影像配置的兩部手機也會出現不盡相同的結果。正是如此，每當一年一度的手機旗艦大戰打響，各家之間影像能力的比拼就當仁不讓地成為這場競賽中的重頭戲。
雖然發展到如今，手機攝影已經逐漸完成了從直出到計算攝影的蛻變，但這並非意味著，硬體的發展就會停滯不前。
以索尼傳感器為例，從2013年的IMX 135發展到如今的IMX 700，在長達7年的歷程中，CMOS經歷著堆棧速度、對焦方式、像素數量等規格的不斷演進，甚至還有著Quard Byer、RYYB濾光片這樣的新技術加入，為手機拍照帶來革命性的改善。
其中最為鮮明的變化依然是尺寸，從曾經的1/4英寸到現在最高1/1.28英寸的大小，CMOS的尺寸幾乎翻了一番，甚至已經摸到了卡片機的門檻。
正所謂底大一級壓死人，這一鐵的定律在常規條件下依然於手機攝影中存在。到了2020年，肉眼可見的所有旗艦新機都紛紛在主攝CMOS尺寸上突破了1/2英寸的大關，即便是最常見的IMX 686這一公版CMOS也達到了1/1.7的尺寸，毫無疑問大底主攝已經成為了標配。
接下來的問題就是，在清一色的大底主攝之中，不同型號的CMOS又有何規格上的差異？在實際表現中又會如何？本期主攝盤點，就集中了當今市面上較具代表性的7款CMOS來一一詳解。
二、規格一覽：定製化CMOS成旗艦青睞 但有OV一匹黑馬殺出
本次我們要介紹的大底CMOS共有7款，它們都是今年或去年年底首次上市的新品，索尼陣營分別有IMX 686（1/1.7」）、IMX 689（1/1.43」）及IMX 700（1/1.28」），三星陣營則為S5KHMX（1/1.33」）、S5KGN1（1/1.31」）和S5KHM1（1/1.33」），甚至連曾經一直被認為是底端產品的豪威也有一款旗艦級的大底CMOS——OV48C（1/1.3」）面市，在不久前於小米10至尊版上首次亮相，贏得了不少的稱讚。
表面上，這七款CMOS之間的旗艦影像之爭是大底間的競賽，但在更深一層的意義上，這也是定製與公版間的一場較量。IMX 700、IMX 689、S5KHMX、S5KGN1、S5KHM1這五款皆為廠商定製CMOS，按照廠商的需求，做了對應方向的優化和調整，且只對對應廠商開放。而IMX 686和OV48C皆為公版產品，規格固定，向市場開放出售不受限制。
客觀來說，定製版與公版並沒有必然的優劣之分，它們的高低完全取決需求和設計時定位的考量。
一些定製CMOS甚至會搭配定製的鏡頭模組來使用
從營銷角度來考慮，定製版相較於公版則更佔優勢，可以在宣傳時為用戶留下更深的印象。並且綜合成本，像OV48C這種規格的大底公版CMOS，其成本並不能在與定製版CMOS的競爭中佔據絕對的優勢。考慮到營銷的優勢以及定製版可以更好的設計參數規格，這都使得定製版更受廠商們的青睞。
換位到消費者，我們自然不用考慮太多，依然是實際效果來說話。客觀來說，公版更像是」水桶機「，在其定位區間會做到儘量的均衡。而定製版則會有更多的差異化設計，這些差異化設計都將會是未來極好的賣點，也會更有針對性的去吸引用戶。
接下來，就讓我們從規格上詳細分析，來看一看大底之間，定製與非公之間，到底有著多少的相似和不同。
從規格上劃分，最近的定製版CMOS主要有這三個定製方向：高像素、對焦和進光量。接下來先看看三個方向的定製CMOS，再了解一下公版方案。
—— 一億高像素
目前採用1億高像素的CMOS共有兩款，一是S5KHMX，另一款則為S5KHX1，雖然兩者像素相同，但是後者看起來更像是前者的升級版。
1、S5KHMX
S5KHMX是最早發布的一億像素手機CMOS，其最大像素數為108M，尺寸達1/1.33」。不過比較遺憾的是，S5KHMX的像素合成方式為四合一，在單個像素大小為0.8微米的前提下，即便經過合成也只能輸出單像素大小為1.6微米的照片，與GW1還有IMX 586這些已有的產品相同，僅僅是像素更高，解析度更強而已。
S5KHMX樣張
2、S5KHM1
S5KHM1與S5KHMX的規格十分相似，但是又有一些驚喜的升級。二者都是1/1.33英寸的大小，都是0.8微米的單像素尺寸、都擁有著1億像素的極高像素數量。
不過S5KHM1從像素四合一升級為了像素九合一，這意味著當光線不足時，S5KHM1可以利用像素九合一後高達2.4微米的單像素去記錄景色，生成一張1200萬像素的照片。
S5KHM1樣張
——對焦
和一般在CMOS上埋設PD對焦點不同，對焦特化型的CMO的定製主要分為兩種，一類是全像素雙核PD對焦，另一種則為今年全新推出的全像素全向對焦方案。
1、S5KGN1
S5KGN1是三星最新推出的定製主攝CMOS，尺寸略有增大，來到了1/1.31」，像素數量直接變為5000萬像素，支持全像素雙核PD對焦，不會再有此前一億像素對焦上的老大難問題。
S5KGN1樣張
3、IMX 689
IMX 689由OPPO向索尼定製，其尺寸為1/1.43」，4800萬像素，單像素大小為1.12微米。IMX 689最具特點的是採用了2×2 OCL的方案，從而使得IMX 689擁有了目前手機中最佳的對焦速度和表現。
IMX 689採用的2×2 OCL方案相較於傳統的微透鏡方案有著明顯的不同。四個像素對應一個微透鏡下，IMX 689可以通過任意方向的像素開關，從而擁有任意方向的相位檢測能力，對焦性能相較以往大大提升，尤其是傳統的雙核對焦最頭疼的水平方向對焦都不再是問題。
另一方面，由於2×2 OCL擁有更好的光學特性，因此IMX 689在暗光下的對焦性能也絲毫不減，保證了在暗光環境下也能正常工作。
2×2 OCL有這麼多的好處，自然也會有一定的損失。因為用一個大的微透鏡取代了每個像素一一對應的微透鏡，所以IMX 689的4800萬像素直出模式在解析度上的表現低於預期。
此外，除了對焦這一最大的亮點外，IMX 689還支持雙原生ISO輸出以及實時HDR拍攝功能，這在同檔產品中也十分少有。
IMX 689樣張
——進光量
1、IMX 700
雖然IMX 700也採用了全像素雙核對焦的設計，在對焦性能上要優於一般的CMOS，但對於IMX 700這顆CMOS來說，最大亮點毫無疑問是其獨特的RYYB排列設計所帶來的進光量上的提升。
相較於傳統的RGGB排列，RYYB排列可以吸收額外的紅色光參與成像，理論上進光量提升了有40%，這就為它帶來了前所未有的夜拍能力。
RYYB陣列將綠色濾光片換成黃色 進光量有了近40%的提升
除了對焦和RYYB排列外，IMX 700的基礎參數也相當誘人，它的CMOS尺寸達到了1/1.28」，單像素大小1.22μm，幾乎是目前最大的手機CMOS，而像素數量也控制在了5000萬，保證處理數據不會太大的同時也擁有不俗的解析度表現。
IMX 700樣張
——公版
說完了定製，再來談談兩個公版。
索尼IMX 686可以視作是IMX 586的高像素版，從4800萬像素升級為6400萬像素，在單個像素尺寸維持0.8微米不變的前提下，整體尺寸水漲船高，來到了1/1.7英寸，實際表現被廠商吃透了算法後的IMX 586相近，不過在解析度上有著進一步的提升。
IMX 686樣張
至於豪威推出的OV48C傳感器，則是今年殺出的一匹黑馬。它擁有4800萬像素，1/1.3英寸的尺寸以及1.2微米的大像素，採用標準的4單元RGB拜耳陣列，支持像素四合一輸出一張1200萬像素的相片，對焦方面是傳統的PDAF對焦，不過結合自身需要做了形狀設置上的改進。
從參數上來看，這是一顆標準的常規大底大像素CMOS應有的規格，可謂一顆均衡的大底CMOS。
不過這也並不意味著它不會有獨門絕技。在圖像處理方面，OV48C支持雙原生ISO合成輸出，還支持實時HDR，這都可以大大減輕手機DSP處理器的壓力，無論拍照還是攝像都可以記錄下更為豐富的細節。
OV48C 樣張
三、實拍對比：硬體決定基本表現 實際樣張差距更明顯
從理論規格上，我們得以看出不同CMOS的優點及長處。而這些參數上的差異，體現在實際使用中究竟會怎樣，就需要實拍對比來進行詳細的說明。
這裡需要提前說明兩點。一是由於現在計算攝影的廣泛使用，手機拍照絕對少不了算法的參與。考慮到不同手機算力和廠商算法的不同，很難通過簡單的樣張對比就為CMOS之間的優劣下定論，因此本實拍對比僅僅是針對此前說到的差異提供一個有限的參考。
二是由於持有機型的限制，本次實拍對比僅選取了搭載IMX 689、S5KHMX、OV48C和S5KGN1的四款機型進行對比。不過，S5KHM1可以視作S5KHMX的加強版，效果可以通過其表現推出，IMX 686則由於優化仍不成熟，表現整體上可以視為IMX 586的解析度強化版，其他方面相較於IMX 586則沒有太大的領先。
1、動態範圍
在大光比的場景中，如何能夠表現處高光和暗部的細節，對於CMOS的動態範圍是一大考驗。在都開啟HDR的前提下，更大的單像素尺寸、以及雙ISO合成輸出這些特性都是大大的加分項。
IMX 689 自動模式直出
OV48C 自動模式直出
S5KHMX 自動模式直出
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S5KGN1 自動模式直出
從左到右 按順序排列
一組夕陽下的照片，由於落日晚霞較高的亮度，一般手機在拍照時都會使得周圍正常的景色亮度偏低，從而影響照片整體的觀感。
從結果來看，IMX 689動態範圍的表現最為優秀，暗部與高光處的細節保留得最為完整。其次是OV48C，它在風格上並沒有像前者那樣暴力HDR，因此在暗部及亮部細節都稍遜一籌。
表現較一般的則是S5KHMX，其一億像素下像素四合一後的單像素尺寸與常規尺寸相同，因此動態範圍的表現也限定在了一般水準。HDR模式很難觸發，筆者甚至不得不手動開啟HDR才能獲得更好的表現。雖然高光細節有小優勢，但是整體畫面偏暗，由於高像素帶來的高數據量，使得後處理上更不佔優勢。
S5KGN1則小勝S5KHMX，但由於它缺乏光學防抖，拍照偏向快門速度而非長時間曝光（這幾款手機中只有它做到了無加載秒拍秒出），因此畫面經常會較暗，暗光堆疊上表現也稍差，放大看會發現一定的噪點。
IMX 689 自動模式直出
OV48C 自動模式直出
S5KHMX 自動模式直出
S5KGN1 自動模式直出
或許夕陽場景比較極端，那麼這一組照片更能說明問題。雖然S5KHMX有著天然的像素優勢，但是其成像的細節層次卻有些對不起高像素，右邊柳樹叢的暗部細節也同樣稍差一些。
2、解析度
在解析度上，毫無疑問S5KHMX和其升級版S5KHM1會拔得頭籌，一億像素的優勢，在光照良好的條件下，會淋漓盡致地體現出來，記錄下更多的細節。
IMX 689 4800萬像素模式
OV48C 4800萬像素模式
S5KHMX 1億像素模式
S5KGN1 5000萬像素模式
從左到右按順序排列
從欄杆的細節就可以看出，原生一億像素的S5KHMX在解析度上佔據著絕對優勢，其餘3個CMOS理論上原生像素數十分相近，按理說其解析度也應該沒有太大的差別，但是正如同之前規格分析中的結果一樣，IMX 689的4800萬像素模式在解析度上要比同像素水平的其他手機更低上一些。
左為1200萬像素 右為4800萬像素
正如同規格分析中所說，IMX 689由於獨特的2×2 OCL設計，微透鏡不再是1透鏡對1像素而是1透鏡對4像素，這樣勢必會帶來光線利用效率的降低，結果就是即便切換成高像素模式，解析度的提升比預期會稍有下降。
3、夜景
IMX 689 夜景模式
OV48C 夜景模式
S5KHMX 夜景模式
S5KGN1 夜景模式
夜間拍攝，在大底+較為成熟的算法面前，其實大家的表現都差不多，支持雙原生ISO的IMX689以及OV48C在畫面純淨度上要更優秀些。
這裡佔主導的更多是手機算法的傾向，像vivo系的手機在拍攝時往往不會刻意提高亮度，所以它的夜景模式往往拍出來後依然能做到有明有暗。
4、對焦速度
IMX 689暗光對焦
OV48C 暗光對焦
S5KHMX暗光對焦
S5KGN1暗光對焦
在對焦速度這一點上，IMX 689是當前毫無懸念的王者，2×2 OCL下的全向全像素對焦可以做到極暗環境下也能正常運作，並且在對焦的過程中並沒有任何拉風箱的情況出現。
此外採用全像素雙核PD對焦的S5KGN1的對焦性能也不差，與它採用類似對焦方案的還有IMX 700，後者由於RYYB濾鏡增加透光率的緣故，在夜間的對焦速度或許會更好一些，不過既然同樣是雙核對焦+像素四合一排列的組合，大多數情況下對焦速度的表現都會十分接近。
而剩下的IMX 686、OV48C以及S5KHMX，則都是基於傳統PD對焦的方案，對焦表現有好有壞。
OV48C的對焦雖然慢些，但是依然可以正常自動運行。
S5KHMX雖然有雷射對焦的輔助，在暗光下的對焦依然不太能令人滿意，很難自動追焦到近處物體，需要手動點擊才可正常對焦成功。
5、邊緣畫質劣化
IMX 689 近距離拍攝
OV48C 近距離拍攝
S5KHMX 近距離拍攝
S5KGN1 近距離拍攝
由於手機CMOS尺寸的快速提升，當下手機鏡頭的發展甚至有些跟不上傳感器的發展速度。因此，當下的大底主攝在近距離拍攝時難免會出現一些邊緣畫質崩壞的問題，這就需要未來手機鏡頭能有進一步的技術突破。
簡單來看，幾個主流大底CMOS在像素合成之後，單像素麵積都在2.4μm上下，所以表現也十分相近，他們都已經邁入了大底大像素的行列，會擁有更加優秀的動態範圍和暗光拍攝性能。
但像S5KHMX則跟IMX 686這類則有些不同，雖然它們的CMOS尺寸大了不少，但是像素數也在同步增加。因此最終單像素大小依然為1.6μm，這兩位都更像是IMX 586的高像素強化版，如果拍照環境的光照條件良好，在解析度上它們會更加出色。
如果經常拍視頻或者抓拍，對焦性能就十分重要。IMX 689的2×2OCL方案帶來的全像素對焦給我留下了極其深刻的印象，它在多個方向及暗光條件下都能夠快速對焦，無論拍照還是拍VLOG它都會是我個人的首選。其次就是GN1和IMX 700的全像素雙核對焦，雖然稍遜一籌，但是發揮也是十分穩定。弱光環境下，IMX 700更高的進光量也會對正確識別圖像並對焦有一定的加分。而剩下的那些採用超級相位對焦的CMOS，它們其實也能夠保證日常使用時對焦性能足夠滿足需求，但是遇到近處特寫，或是暗光拍攝的情況，雷射對焦的輔助就顯得尤為重要，因此在購機時需要額外注意相機模組有無雷射對焦的功能。
最後，值得一提的是S5KGN1，它的樣張素質有些起伏不定，在暗光拍攝時成像的亮度明顯偏低了不少。這是因為搭載S5KGN1的iQOO 5是唯一沒有搭載光學防抖的機型。因此在拍照時為了避免模糊會儘量以快門優先拍攝，長曝光及多幀合成功能就難免受到影響，最直接的結果自然就是照片的亮度。其實S5KGN1並不差，在擁有光學防抖的機型上表現會更加優秀，而光學防抖也十分重要，尤其在當下手機拍攝以多重曝光+多幀合成為主，它的有無會對成像素質產生直接的影響。
至於大底難以避免的近距離拍攝邊緣畫質損失的問題，這需要未來手機廠商在鏡頭技術上進一步技術的突破。
四、總結：大底效果拔群 鏡頭技術或是新方向
在一系列對比和規格介紹之後，不難發現，今年上市的多款搭載大底的手機在成像能力上都很優秀，公版往往有著穩定且均衡的表現，而各類定製CMOS則結合廠商的需求，在特定方面的性能格外出彩。
在它們之中，有著對焦性能最強的IMX 689；有著解析力最高的S5KHM1；有著弱光拍照最好的IMX 700，剩下的CMOS則各有取捨，各自有著各自的偏好和倚重。
選擇哪個更好，其實更多的是取決於用戶的需要。是經常要在黑燈瞎火的環境拍照，又或是喜歡拍人文風光，平時是否有VLOG拍攝的需求...根據需求的不同，選擇合適的後攝才是正道。
隨著這一輪效果拔群的大底後攝面世，在被大底後攝的效果震驚之餘，我們或許更多的要注意到，手機端CMOS尺寸增長紅利的邊際效應正越來越明顯。
在目前1/1.33——1/1.28的尺寸下，旗艦機後攝近距離拍攝邊緣畫質劣化的問題就已經普遍存在， 要想徹底解決這一問題，讓手機CMOS的尺寸能夠更進一步，未來玻璃鏡頭的加入，以及鏡頭結構的改進都勢在必行，屆時，在全新的大底CMOS和無需擔心劣化的鏡頭模組下，相信手機的攝影能力將邁向一個新的臺階。
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責任編輯：傲騰