一亿像素——手机还有多远?

乐活   2024-07-19 23:15   广东  
2024年移动影像已然进入深水区,按照传统的发展路径,手机想要挑战相机,就必然绕不过高像素这一相机的传统优势领域。

但限于体积和镜头的光学素质,现阶段的手机往往只能保证1200万像素左右图像的质量,而以5000万像素或一亿像素规格产出的图像,同相机比仍然有不小的差距。
但未来是否永远这么悲观?今年的旗舰手机们在高像素领域又做出了什么新突破?
本周这篇内容会和大家聊聊我的看法,如果你对以上问题有不同观点,欢迎评论区留言,一起探讨。 

正文



对比解析力的环节,就是相机的传统优势环节,也是大传感器必然碾压小传感器的物理法则环节。

为什么手机比相机像素高那么多,但拍照效果还是相机略胜一筹?
像素就是一个小格子,把桶里的水分成若干份(采样)。

手机是有上亿像素了,请问你一瓶农夫山泉分成一亿份,总量变多了吗?

换成你打水,你要这瓶2亿像素的还是这一桶4500万像素的?

所以手机一亿像素糊,本质上还是信息量不足,也就是光照面积不够大。

像素只不过是把整个传感器接收到的光线切块而已,一亿像素就是把幅面上收到的光线分割成一亿份,那么你把手机传感器——最多也就一英寸大小——切成一亿份;

和你把相机传感器,比如当今流行的44x33mm的光线切割成一亿份,那手机的一亿份和相机的一亿份,这含金量能一样吗?

显然是不一样的。

但手机并非只能在追随相机体积和坐以待毙两条路上二选一,移动影像的信噪比
提升之路仍然还是那句话——用时间换空间
如果单帧曝光拉满了,信息量也只有你相机的几分之一到十几分之一。

那么手机可以通过连续多次曝光,以及AI合成的方式来提升画面的质量。
这方面做得最好的,我想应该是vivo X100 Ultra的5000万像素长焦超清人像模式。
其传感器大小已经是手机长焦里最大的,达到了1/1.4英寸,但直出仍然无法和相机抗衡。

所以vivo做了一个AI超清人像特写,用最长9秒/张的取帧+计算合成的时间,换取了非常能打的细节。

接下来,看图说话。

我个人是非常讨厌数毛对比的,但从行业观察的角度,对比相机和手机的效果是有意义的。

本次对手是4433画幅(中画幅残幅)相机哈苏X2D,搭配XCD 80 1.9顶级人像镜头,等效焦距
64mm,画面会比X100 Ultra的等效85mm更广一些;但介于X2D是台一亿像素的机型,也就无所谓了。

第一组



年轻男性人像。
一张连拍带处理需要8-9秒的照片,其AI增强算法一定是拉满的,而人像部分一定会有来自AI大模型的增强。
所以我也会给大家展示人物部分和衣物纹理的对比,因为衣物部分一般会有较少的大模型处理。

全尺寸原图——注意拍摄时间,
此时的灭霸也才刚发布没多久,
而距本回答发布已经过去近2个月,
当前的效果应该有不少进步

哈苏X2D采用了自动测光-中央重点测光 ISO 64 @f1.9

面部细节对比

衣物细节对比

眼部放大对比-注意X2D实际上焦点在鼻梁处,
景深太浅导致眼睛轻微失焦

衣物超大特写-衣物材质一般来说不会被AI大模型增强

第二组



纯景观。

用人像模式的AI高像素拍摄纯景观,失去了大模型积累的人物特征,是否会让5000万像素的画质大打折扣呢?

全尺寸原图

基于中央重点测光,两台设备的背景都过曝

放大高频局部

放大低频局部


第三组




室内暗光老年女性人像——出镜:我外婆。

全尺寸原图-此处最高ISO已经来到了957,
且最长曝光时间有1/25,能说明光线条件

哈苏X2D设置为ISO200 @f1.9,后期ACR曝光+1.

面部对比,可以看到X100图片的光线是非常平的
而相机则保留了较高的微反差,呈现更立体的面部

眼部放大对比

衣物肌理放大对比


第四组




室内暗光老年男性——出镜:我外公(也是个摄影师)

全尺寸原图

X2D采用同样的参数并进ACR增加一档曝光

面部细节

衣物细节
更多高像素样张:
注意:该模式没有模拟虚化。因为这支镜头本身传感器够大,等效光圈
在手机里算很大了,加上又具有不错的最近对焦距离(约15cm)。
在日常人像拍摄场景里,本身自带一定程度的物理虚化。

所以上面展示的人像照片,发丝级的背景虚化,完全是源自纯粹自然的镜头焦外,也就没有任何抠图的bug。

小结:

来自X100U最新版本固件的人像模式
(可能已经不是最新,因为更新太快了)
连拍带算搞半天,手机用强大的多帧拍摄能力+贯穿整个pipeline的复杂算法,
我认为是能够出可以匹敌相机的5000万像素照片的。

5000万可以,那么基于硬件的特点,一亿像素其实也不会太远。

X100Ultra效果里最让我惊叹的,其实不是人像部分的处理,而是衣物,建筑等物体的材质,尤其是室内暗光。

人像可以通过多年的AI训练来实现精准的肤质优化和细节保留,但其余的各类物体,却没那么简单。

手机没有那么悲观,但前提是你要真的会用。
不是所有的50MP/100MP都能有这个效果,普通消费者拿着“高像素”模式直接拍,甚至用专业模式单帧RAW去跟相机硬碰硬,那是显然不行的。

当然这个回答也不是想吹灭霸,毕竟一张照片从按下快门到可以预览,需要6-9秒,这显然已经超出了任何数码设备出一张图的时间,正常人也受不了。

但从技术进步的角度看,手机仍然在尺寸之地进一步向相机发起挑战,这是毋庸置疑值得称赞的。

其他高像素手机:OPPO Find X7 Ultra
的5000万像素RAWMAX模式。
能够以更短的取帧+计算时间出50MP的16bit 合成RAW格式,并且支持4摄。
(vivo X100U和小米14Ultra也具有5000万像素的合成RAW格式,但均无法支持全部摄像头)

这个模式我最近用得非常多。

相较于X100Ultra超长时间的计算,以及人像模式上方的入口,Find X7U

在大师模式下的RAWMAX,其日常可用性便捷性要高不少。

左边为RAWMAX DNG格式截图
右边为Lightroom Mobile处理后
轻松恢复细节和调整色彩风格

虽然不比相机,
但5000万像素放大后仍有不错的细节表现

基于16bit色深,
你也可以轻松对画面的色彩进行大幅调整,左边为原图

而超广角的5000万像素合成RAW,
则更是FX7U的独家能力
让一些需要后期矫正透视的建筑拍摄,
拥有更多的可调整像素

而RAWMAX的最大特点是画面纯净,
有着强烈的相机感
过渡自然,暗部无强制提亮,
非常适合产品拍摄

比如这张Pura70Ultra的照片
我们尝试放大细节感受一下

可以说非常细腻而自然,跟相机拍出来的质感很接近,没有涂抹或提亮的痕迹

白天拍摄建筑也非常好用

总结



相机依托更大的传感器幅面接受更多的光子,在单帧信噪比上对手机有碾压的优势;

手机依托更快的拍摄速度和处理能力,用更长的取帧+计算,合成出“也不错”的50MP照片。

具体而言,vivo的X100 Ultra 人像高像素模式和OPPO Find X7 Ultra的四摄RAWMAX,是2024年上半年,在高分辨率领域表现亮眼的两台机型。

这也是Ultra型号能够称之为Ultra的重要原因——站在行业的前沿,挑战相机的强项。

我相信随着整个管线的计算能力、数据吞吐的进一步提升,手机仍有机会在高像素画质这一赛道上进一步挑战相机的地位,并且降低长时间计算带来的痛苦。

而相机会依托着大底,持续把控着暗光动态范围
等领域的领先优势;
依托可更换镜头,持续霸占超长焦/超广角画质的绝对地位,并且持续提升手机电脑的互联能力,让传播慢的劣势进一步缩小。

而两者将会在影像风格、人像直出、合影景深、街头快拍等交叉领域继续激烈竞争。
让我们共同期待更为精彩的影像行业。

-END- 


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