2019年11月初在結(jié)束了對(duì)小米CC9 Pro的評(píng)測(cè)后，我們?nèi)咨钫J(rèn)為，其必然將引領(lǐng)智能手機(jī)影像設(shè)計(jì)的一個(gè)全新時(shí)代。
但當(dāng)時(shí)我們之所以會(huì)有這樣的想法，并不完全因?yàn)椤?億像素”很有噱頭，而是更多地考慮到了這款機(jī)型對(duì)于機(jī)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計(jì)，甚至SoC性能演進(jìn)方向的長(zhǎng)期影響。
一方面，小米CC9 Pro配備的三星HMX CMOS，擁有在當(dāng)時(shí)看來匪夷所思的1/1.33英寸大底。事實(shí)上，這款CMOS尺寸在此后的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，幾乎都成為了手機(jī)行業(yè)的“頂級(jí)標(biāo)桿”。直至如今，不少2022年亮相的影像旗艦機(jī)型里，主攝CMOS甚至都還維持著與當(dāng)年CC9 Pro相同（HM3、GN1、GNV）、甚至更?。↖MX766、IMX787）的尺寸。
另一方面，前所未有的大底也意味著手機(jī)廠商必須去定制更高精度的光學(xué)鏡頭，才能實(shí)現(xiàn)在盡可能薄的體型里滿足CMOS的進(jìn)光量與解析力需求。而從后續(xù)發(fā)布的機(jī)型來看，各種高成本的鍍膜技術(shù)、更復(fù)雜的鏡頭用料（比如超低反射鏡片、玻璃鏡片）、包括更積極地與傳統(tǒng)光學(xué)大廠（蔡司、哈蘇、徠卡）合作設(shè)計(jì)的鏡頭結(jié)構(gòu)等，基本也都是在這個(gè)時(shí)期開始興起。
但如果用過小米CC9 Pro，你可能還會(huì)記得，其相對(duì)孱弱的性能的確給影像體驗(yàn)帶來了一些問題。并且有意思的是，也正是在此之后，主流手機(jī)芯片廠商幾乎都開始快提升旗艦SoC的影像算力。特別是在今年的第一代驍龍8、Exynos2200平臺(tái)上，它們所配備的ISP都“恰好”能夠處理1.08億像素的30fps預(yù)覽+連拍合成。
雖然我們承認(rèn)，如今以各類“1億像素”、“5千萬像素”為代表的超大底、超高像素設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為智能手機(jī)影像設(shè)計(jì)的絕對(duì)主流方向，而且用戶體驗(yàn)也有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。但面對(duì)即將到來的“2億像素”，我們還是需要提醒一下大家，目前最好是保持相對(duì)謹(jǐn)慎的態(tài)度。
首先，目前的2億像素CMOS不夠“大底”
2019年年底，初代1.08億像素的三星HMX CMOS登場(chǎng)時(shí)，基本上可以視作是此前那些4800萬、6400萬像素方案的“等比放大”版本。而之所以說“等比放大”，是因?yàn)槠湓谔嵘傁袼財(cái)?shù)量的同時(shí)，相比此前的其他大底CMOS并沒有縮小單像素尺寸。
請(qǐng)注意，這一點(diǎn)很重要。因?yàn)樗馕吨?dāng)用戶開啟“全像素模式”時(shí)，最初的1億像素大底，起碼在每個(gè)像素的感光能力上相比此前技術(shù)已經(jīng)很成熟的那些高像素CMOS，是沒有倒退的。
相比之下，如今的2億像素CMOS方案就顯得不那么樂觀了。到目前為止，我們已經(jīng)得知三款2億像素CMOS的技術(shù)信息中，包括最初的HP1、疑似三星獨(dú)占的HP2，以及當(dāng)前“最新”的HP3。在這三款CMOS里，HP1和HP2都是1/1.22英寸、單像素0.64μm的規(guī)格，而HP3則更“離譜”，它只有1/1.4英寸、單像素更是史無前例地縮小到了0.56μm。
無論HP1還是HP3，它們的單像素尺寸相比主流的1億或5000萬像素CMOS都有“縮水”
當(dāng)然，“得益于”新的半導(dǎo)體工藝和CMOS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，新方案能夠在像素面積、CMOS面積做得更小的同時(shí)，確保感光能力不退步。但問題在于，如果這種說法真的成立，為什么大家還會(huì)推出諸如GN2（1/1.12英寸，單像素1.4μm）、IMX989（1英寸、單像素1.6μm）這類，明顯追求更大底、更大單像素尺寸的CMOS呢？
其次，2億像素會(huì)導(dǎo)致算力再度不足
大家可能曾注意過這樣的一種現(xiàn)象，在一些定位相對(duì)較低的機(jī)型上，相機(jī)預(yù)覽界面與最終拍出來的照片在顏色上往往會(huì)有較大差異，而且這類機(jī)型在按下“快門鍵”的那一瞬間，還會(huì)有一種輕微的卡頓、遲滯感。但在大多數(shù)中高端乃至旗艦機(jī)型上，無論怎么調(diào)整拍照模式、疊加多少濾鏡，取景器里的畫面和拍出來的照片都會(huì)高度一致，而且按下快門的瞬間手機(jī)也不會(huì)有“突然卡一下”的感覺。
為什么會(huì)有這種差異？這其實(shí)涉及到了智能手機(jī)的兩種不同拍照模式，普通拍照與ZSL（zero shutter lag，零快門滯后）拍照。
在普通拍照模式下，用戶啟動(dòng)相機(jī)APP后，CMOS只會(huì)以很低的像素運(yùn)行，捕捉用于提供預(yù)覽的畫面信息就行。只有在按下快門后，CMOS才會(huì)真正開始“全分辨率”運(yùn)作，用全部的像素捕捉光線信息、并生成照片。很顯然，“普通拍照模式”下CMOS只有在用戶按下快門后，才開始真正滿負(fù)載運(yùn)作，因此在預(yù)覽時(shí)不怎么占用主控的算力，但也正因如此，就會(huì)有一個(gè)“模式轉(zhuǎn)換”的延遲，而且難以實(shí)現(xiàn)諸如實(shí)時(shí)追焦等功能。
相比之下，在ZSL模式中只要打開相機(jī)APP，CMOS就會(huì)立刻開始以30FPS的速度連拍，ISP也在不斷地處理和生成照片，同時(shí)將它們顯示在屏幕上。也就是說，用戶此時(shí)在屏幕上看到的“取景畫面”，實(shí)際上是已經(jīng)生成好的連拍照片了。當(dāng)用戶按下快門的時(shí)候，手機(jī)只需要將這一瞬間已經(jīng)生成的照片保存下來，瞬間就能完成拍攝的過程。
SoC通常會(huì)單獨(dú)列出ZSL模式下的拍照分辨率，因?yàn)檫@一模式更吃算力
很顯然與普通模式相比，ZSL模式不僅能消除快門延遲，而且最大的好處是能夠?qū)崿F(xiàn)真正的、“所見即所得”的取景體驗(yàn)。特別是對(duì)于一些主打逆光、濾鏡、夜景功能的機(jī)型來說，能不能讓用戶啟用相關(guān)（拍照）功能后，立刻就在取景畫面里看到處理后的預(yù)覽效果，顯然是至關(guān)重要的。
三星S22U因?yàn)镾oC升級(jí)，支持了前代不具備的1.08億像素ZSL拍照，這也使得其成像算法不同于前代
那么問題就來了，對(duì)于當(dāng)前最新、性能最強(qiáng)的智能手機(jī)移動(dòng)平臺(tái)來說，它們所能支持的最高ZSL拍照分辨率是多少呢？其實(shí)是1.08億像素，更高像素的話就必須使用“普通拍照模式”，來將預(yù)覽與拍照處理分開進(jìn)行。
這也就意味著，至少對(duì)于當(dāng)下的旗艦機(jī)型來說，它們還無法真正完美實(shí)現(xiàn)2億像素“在任何時(shí)候都全像素全開”。事實(shí)上，即便目前還沒有拿到相關(guān)機(jī)型，但我們也敢說，在當(dāng)前任何一款配備“2億像素”CMOS的機(jī)型上，一旦用戶手動(dòng)開啟2億像素模式，那么相機(jī)的功能必然會(huì)大幅受限，甚至成像速度也沒法做到瞬間完成（也就是說，按下快門后大概率要等待、要轉(zhuǎn)圈圈）。
這樣一來，當(dāng)年在小米CC9 Pro上曾出現(xiàn)過、因?yàn)樗懔Σ蛔愣鴮?dǎo)致的影像體驗(yàn)短板，自然就會(huì)在接下來的2億像素機(jī)型上“復(fù)現(xiàn)”。
最慘的是，2億像素還沒上市就已注定不太“旗艦”
2019年11月，小米CC9 Pro首發(fā)了HMX這款1.08億像素的大底CMOS。緊接著幾個(gè)月之后，隨著小米10系列、三星Galaxy S20 Ultra的發(fā)布，“1.08億像素”被牢牢打上了“旗艦”的標(biāo)簽。直到2020年11月中旬，也就是HMX亮相整整一年后，才迎來了首款明確面向“非旗艦機(jī)型”的1.08億像素CMOS方案HM2，以及其首發(fā)機(jī)型Redmi Note9 Pro的亮相。
相比之下，如今的2億像素CMOS顯然就沒有這么好的待遇了。1/1.22英寸的HP1和HP2能不能算“頂級(jí)大底”尚且還有爭(zhēng)議，但這兩款CMOS的首發(fā)機(jī)型都還沒有發(fā)布，三星方面就端出了明確為中端機(jī)型準(zhǔn)備的、小底低規(guī)格的HP3（2億像素、1/1.4英寸）。
這是什么概念呢？舉個(gè)例子，就好比當(dāng)年魅族前腳拿聯(lián)發(fā)科Helio X25去做了旗艦機(jī)Pro 6，后腳紅米方面就高調(diào)發(fā)布了采用相同平臺(tái)的紅米Pro，顯然瞬間就沒人會(huì)覺得魅族Pro 6算“旗艦”了。而且，當(dāng)年這件事還姑且能說是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手間的市場(chǎng)策略，可如今HP3對(duì)HP1/HP2的“背刺”，卻完全是由三星方面一手操持。
換句話說，如果HP1、HP2真是定位很高的2億像素旗艦CMOS，三星方面斷然不可能“自貶身價(jià)”。之所以他們會(huì)在首批搭載2億像素CMOS的機(jī)型還沒上市時(shí)，就公布疑似市場(chǎng)定位更低的新款2億像素CMOS，唯一的解釋，可能就是HP1/HP2這兩款2億像素方案，在三星看來本就不是什么需要刻意去“保護(hù)”的旗艦產(chǎn)品。
換句話來說，既然廠商自己都不覺得2億像素是太過值得重視的“里程碑”，那作為用戶，又何必急急忙忙地去追這個(gè)新呢？
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