技術(shù)分析：?jiǎn)螖z像頭是如何壓制雙攝軍團的？

　IMX 378(大尺寸大像素CMOS)

　　在攝影界，盛傳著(zhù)“底大一級壓死人”的鐵律，其中的“底”，指的就是感光元件的面積。更大的感光元件面積，可以在單位時(shí)間擁有更大的光通量。這其中比較出名的就是已經(jīng)消失的諾基亞PureView 808 (下圖右)和 Lumia 1020(下圖左)，兩者的感光元件面積分別達到了1/1.2英寸和1/1.5英寸，當然超大的感光元件也讓這兩款手機的鏡頭顯得極為臃腫，一度被粉絲戲稱(chēng)為“奧利奧”。

　　不過(guò)你可知道全世界感光元件最大的手機是哪一部嗎?是松下公司在2014年9月Photokina大展上推出的Lumix DMC-CM1，CMOS尺寸達到了1英寸!

　　但這外形的手機拿在手里，恐怕沒(méi)有幾個(gè)人不把它當成相機……

　　所以在這個(gè)“三分天注定，七分靠打拼，九十分看臉”的世界里，如此挑戰消費者審美的攝像頭注定難以成為主流。

　　而另一方面，雖然諾基亞PureView 808 和 Lumia 1020擁有超大的CMOS，但由于4100萬(wàn)像素的加持，其實(shí)手機的單位像素面積并不大，僅有1.4微米和1.12微米。

　　舉個(gè)例子，手機CMOS就像一口大鍋，鍋越大，能裝進(jìn)的光也就越多，然而CMOS上的像素就像是圍在鍋邊等著(zhù)吃飯的人，像素越少越少，單位像素面積也就越大，每個(gè)像素分得的光也就越多，于是每個(gè)像素都可以“吃到飽”。

　　擁有了更大進(jìn)光量，對于手機成像意義何在呢?最直觀(guān)的感受，莫過(guò)于照片更亮了。

　　但除了“一亮遮百丑”以外，由于單位像素增大而享受到了更多的進(jìn)光量，像素點(diǎn)轉化為電信號的強度也就越高，變相降低了相機本身模組由于通電而產(chǎn)生的電磁“噪音”串擾的比重，擁有更高的信噪比，極大降低了在暗光拍攝時(shí)，由于線(xiàn)路“噪音”而產(chǎn)生的偽色噪點(diǎn)的出現，提高了畫(huà)面的純凈度。

　　再來(lái)看位列榜首的谷歌Pixel，采用的 IMX378 就是這樣一顆傳感器，系索尼Exmor R系列背照式傳感器的最新型號，有效像素達到了1220萬(wàn)，對角線(xiàn)尺寸為1/2.3英寸(7.81毫米)，相比iPhone 7(1/3英寸)大了59%，同時(shí)單個(gè)像素尺寸為1.55微米，進(jìn)光量相比iPhone 7(1.22微米)大了61%?？梢哉f(shuō)是相對iPhone 7 CMOS 規格的全面秒殺。

Dual Pixel(全像素雙核心對焦)

　　拍攝照片時(shí)，有時(shí)會(huì )因為事情來(lái)得太快，手機來(lái)不及對焦而拍出一張模糊的照片，讓你錯過(guò)了稍縱即逝的永恒。

　　對焦速度雖然不能直接影響成像效果，但這項功能的好壞在于不僅影響到了手機是否能拍出一張清晰的照片，也影響到了拍照時(shí)等待手機對焦的心情。

　　而現在的手機對焦通常有以下幾種：

　　反差對焦

　　就是通過(guò)反復推拉鏡片尋找對焦區域對比度最大的點(diǎn)作為對焦準確的點(diǎn)，也是最原始的對焦方法。在拍攝被攝物體時(shí)，系統并不知道對比度什么時(shí)候最大，所以需要來(lái)回去移動(dòng)鏡片來(lái)尋找。因此我們會(huì )發(fā)現，使用反差對焦對焦時(shí)，取景器會(huì )有一個(gè)來(lái)回變焦“拉風(fēng)箱”的過(guò)程，這種對焦方式不僅慢，在錄像這種需要連續對焦的場(chǎng)合，頻繁的“推焦”會(huì )極大影響畫(huà)面觀(guān)感。

　IRAF激光對焦(又稱(chēng)紅外對焦，港臺譯：鐳射對焦)

　　顧名思義，就是通過(guò)攝像頭旁發(fā)射器發(fā)射一道紅外光(屬于不可見(jiàn)光)，當光線(xiàn)碰到物體時(shí)發(fā)生反射會(huì )回到手機接收器，通過(guò)發(fā)射和返回的時(shí)間差，計算手機與物體間的距離?！?/p>

　　嚴格意義上講，由于發(fā)射的是紅外線(xiàn)，所以叫做紅外對焦更準確(至于為什么叫激光，也許是宣傳起來(lái)比較高大上吧)。

　　由于激光對焦屬于主動(dòng)對焦，所以最大優(yōu)勢在于可以在極為昏暗的條件下完成對焦動(dòng)作，但國際上對于紅外發(fā)射器功率的限制，目前手機所搭載的激光對焦最大距離往往不超過(guò)2米。

　　相位(檢測自動(dòng))對焦(PDAF，Phase Detection Auto Focus)

　　也是目前手機上較為主流的一種對焦技術(shù)，相位對焦即通過(guò)在負責感光的傳感器上，將一些負責成像的像素遮蔽1/2面積作為相位對焦點(diǎn)。通過(guò)檢測每個(gè)對焦點(diǎn)前后方向存在多少差值來(lái)實(shí)現高速合焦。

　　打個(gè)比方，每?jì)蓚€(gè)相鄰的對焦點(diǎn)，可以比作人的眼睛，通過(guò)雙眼對同一物體的觀(guān)察，可以判斷是否同一個(gè)點(diǎn)進(jìn)來(lái)的光線(xiàn)，也就知道是否合焦。

　　然而這種對焦方式對光線(xiàn)要求很高，而另一方面，負責成像的像素被替換成了相位對焦點(diǎn)(一般不超過(guò)全像素的5%)，失去了部分成像的功能，而這些像素點(diǎn)只能通過(guò)手機通過(guò)參考它周?chē)膱D像“猜”出這個(gè)點(diǎn)應該顯示什么。也就是說(shuō)，相位對焦快的前提，是用損失一定畫(huà)質(zhì)的代價(jià)實(shí)現的。

全像素雙核心對焦——Dual Pixel

　　那么有沒(méi)有既不損失畫(huà)質(zhì)，也能兼顧高速對焦的技術(shù)呢?那就讓相位對焦點(diǎn)也可以成像就好了，也就是接下來(lái)要介紹的雙核對焦。

　　其實(shí)雙核對焦技術(shù)在幾年前在就已經(jīng)在佳能的單反相機上應用，如今這項技術(shù)已經(jīng)下沉到手機產(chǎn)業(yè)中。

　　在三星S7/S7 edge搭載的IMX260 這顆傳感器中，首次將相位對焦點(diǎn)做到了雙核，原理和相位對焦基本相同，不同的是每個(gè)相位對焦點(diǎn)由兩個(gè)完整的像素(光電二極管)組成，通過(guò)兩個(gè)像素獨立感光，并分析兩個(gè)像素間的相差，就可以測算出被拍攝物體的距離，讓每一對完整的像素都可以進(jìn)行對焦，變相提高了相位對焦點(diǎn)的數量和感光面積，也就是相位對焦的升級版“雙核對焦”。

　　借助這項先進(jìn)技術(shù)，讓S7 edge在DxOMark自動(dòng)對焦速度的單項比拼中，以94分的最高分摘得桂冠。