什么样的画幅适合未来iPhone手机

体娱   2024-10-22 15:57   北京  


PAIKE: 今天我在YMCINEMA上看到了这篇文章,让我觉得iPhone手机拍电影更象是“春梦一场”。为什么呢?画面是否好看,要看它的画质,画质的好坏,要看图像传感器的大小。这又让我想起了那句“底大一级压死人”的名言,画质和像素多少没有太大关系,但和每个像素的大小却有密不可分的联系,因为它会直接影响图像质量,影响到低光性能(噪点形成与控制),也会影响到动态范围(画面层次)......然而,既然是梦,那总会有“梦醒时分”,到底是什么让大家从梦中醒来,那就需要看看本文的主角“图像传感器”和iPhone的各自的发展了。
PAIKE翻译水平有限,如有错误请大家谅解。这篇文章在翻译时,对原文做了极少修改,不会影响到原文。另一点是配图可能与原文有所不同。

让我们看一下苹果在未来iPhone机型中采用更大尺寸传感器的可能性,这一举措可能会显著提升相机对于专业内容创作者和电影制作人的能力。虽然最近新的iPhone带来了一些小改进,但更大尺寸的图像传感器将极大地改善图像质量、低光性能和动态范围,这些对于专业级电影制作来说至关重要的特性。本文借鉴了研究报告、行业趋势以及来自三星和索尼等品牌的竞争,讨论采用更大尺寸传感器的iPhone所面临的技术挑战和潜在优势。文章还强调了苹果在保持其在移动摄影和摄像领域领导地位方面的机会。

苹果 8K 3D 电影摄影机
引言

智能手机相机的发展令人瞩目,苹果iPhone常常处于领先地位。然而,虽然最新的iPhone机型在不断进行渐进式改进,但这些进步并不是决定性的,特别是在考虑专业内容创作者和电影制作人的需求时。对于苹果来说,要在移动摄影领域保持主导地位,下一个重大飞跃可能是一个实质性的举措,为手机配备更大尺寸的图像传感器。更大尺寸的传感器将显著提高图像质量,使iPhone成为电影制作人的重要工具。

iPhone 16

传感器尺寸与图像质量

相机传感器的尺寸直接影响图像质量。更大尺寸的传感器可以捕捉更多的光线,从而带来更好的图像清晰度、改进的动态范围和增强的低光性能。从《影像科学与技术杂志 Journal of Imaging Science and Technology》及其他来源的研究,已经证实了传感器尺寸在捕捉高质量图像方面的关键作用。特别是,更大尺寸的传感器可以让更多的光子照射到像素上,这在低光情况下至关重要,而较小尺寸的传感器在这种情况下往往会受到噪点和颗粒的影响。研究表明,传感器尺寸不仅影响感光度,还影响生成图像的深度(Depth)和锐度。这些品质对于专业级电影制作至关重要。然而,一些敢于尝试的电影制作人利用iPhone的小尺寸传感器拍摄专业内容,正如苹果推动电影内容制作所展示的那样,包括在主要电影制作中使用iPhone。

不同尺寸的手机图像传感器

《光学快报 Optics Express》发表的一项研究表明,传感器尺寸也会影响景深,这是肖像摄影和电影制作中一个重要的方面,在需要虚化背景效果(散景)时尤为重要。更大尺寸的传感器能提供更小的景深,无需依赖苹果软件驱动的“人像模式”等计算摄影技术,即可创造出生动的主体背景分离效果。对于真正的专业人士来说,依靠硬件而非后期处理或人工智能是更好的选择

为什么苹果目前的图像传感器存在不足

虽然苹果将其iPhone宣传为能够制作电影级质量的内容,甚至宣传价值7500万美元的大片完全是用iPhone拍摄的(PAIKE: 我们在9月份的《iPhone 15拍摄的电影即将上映》中为大家介绍过,可以点击链接阅读文章内容),但近年来实际的硬件并没有发生重大变化。虽然在软件方面有改进,如引入ProRes视频录制和电影模式,增加了价值,但它们无法克服小尺寸传感器的固有局限性。较小尺寸的传感器,如iPhone中使用的传感器,捕捉的光较少,导致在具有挑战性的照明条件下性能较差。在低光电影制作中,这种局限性更加明显,颗粒感画面和缺乏细节会降低电影感体验。更大尺寸的传感器将在这种情况下提高iPhone的性能,提供更好的清晰度、更好的降噪效果和更大的动态范围。

iPhone 13 Pro 拍摄的画面

《应用光学 Applied Optics》上的一项综合研究支持这样的观点,即更大尺寸的传感器可以产生更清晰、更高质量、色彩更准确的图像。对于需要捕捉详细、高质量镜头的电影制作人和内容创作者来说,这种区别可能决定一个项目的成败。iPhone 15 Pro的传感器虽然对于智能手机来说足够了,但与采用更大尺寸传感器所能实现的效果相比仍然相形见绌。


《惊变28年》的A机

大尺寸传感器优势

专业内容创作者和电影制作人对他们的设备的要求比普通用户高得多。虽然用智能手机拍摄的便利性为移动电影制作开辟了新途径,但iPhone当前的传感器尺寸限制了它的潜力。更大尺寸的传感器提供的优势对于视频制作尤其关键,就像RED Monstro这样的设备所展示的那样,它使用明显更大尺寸的传感器来捕捉无与伦比的细节和动态范围。发表在《IEEE 图像处理汇刊 IEEE Transactions on Image Processing》上的文章显示,工程人员针对小尺寸传感器在移动摄影中的局限性进行了研究,研究表明虽然计算技术可以弥补一些不足,但它们无法复制更大尺寸传感器的能力。例如“动态范围”,相机捕捉图像中最亮和最暗部分的能力,在更大尺寸的传感器下大大提高,因为它们具有更高的位深和更多的动态范围可利用。

由价值更高的配件组成的手机摄影机

这在电影制作中至关重要,因为照明条件可能会有很大变化。此外,大尺寸传感器增强了镜头的美学品质。根据《数码摄影评论 Digital Photography Review》的一项研究,更大尺寸的传感器自然会产生更具电影感的效果,镜头中具有更丰富的纹理和更深的层次。这是较小的智能手机传感器无论图像处理软件多么先进都无法复制的。

竞争与压力

苹果的竞争对手已经认识到需要更大尺寸的传感器,并在朝着这个方向努力。三星最近的进步集中在加强副摄像头传感器以实现更好的视频拍摄,而索尼则表示全画幅传感器对于智能手机可能不可行。然而,像M43这样的中等尺寸传感器可能是高端智能手机相机的未来。这一趋势与市场对智能手机中更多专业功能的需求相一致。

三星的三款图像传感器(左起HP9,GNJ,JN5)

消费者技术协会(Consumer Technology Association)的一项研究显示,超过70%的智能手机用户在购买手机时将相机质量列为最重要的功能。随着移动内容创作的兴起,苹果可能会发现自己被迫通过采用更大尺寸的传感器来满足这些需求,否则就有可能将市场份额拱手让给三星和索尼等品牌。


索尼手机的主摄像头

苹果面临的挑战

在iPhone中使用更大尺寸的传感器存在重大技术挑战。首先,更大尺寸的传感器通常需要更大的相机模块,这可能会影响iPhone时尚、紧凑的外形设计。苹果以其对美学和用户体验的重视而闻名,因此设计一款在保持标志性iPhone外观的同时容纳更大尺寸传感器的设备可能会很困难。此外,更大尺寸的传感器会产生更多的热量,这可能会导致热管理问题。电池寿命也可能会受到影响,因为更大尺寸的传感器需要更多的电力来运行。如果苹果要推出一款大尺寸传感器的iPhone,这些都是必须克服的重大障碍。然而,苹果有克服技术限制的历史。在其设备中引入定制芯片,以及在冷却和设计方面的创新,可以让苹果在不影响用户体验的情况下管理与更大尺寸传感器相关的电力和热量问题。

Beastgrip Pro系统允许摄制组将镜头、三脚架、麦克风和其他配件连接到iPhone上

大尺寸传感器的iPhone何时推出?

总之,虽然苹果在移动电影制作方面取得了重大进展,但下一个重大步骤可能来自在其设备中采用更大尺寸的传感器。现在我们已经清楚的是,更大尺寸的传感器在图像质量、动态范围和低光性能方面提供了实质性的改进,这些特性对于专业内容创作者和电影制作人至关重要


小米12S Ultra

随着来自三星和索尼等品牌的加入,竞争变得更加加剧,苹果可能需要迈出这一步,以保持其在移动摄影和摄像领域的领先地位。问题仍然存在:苹果会在下一代 iPhone 中采用这项技术吗?虽然目前还没有得到证实,但需求是明确的,而且该公司的历史表明他们有可能实现这一目标,这也是我们所希望的……

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