為什麼更高的像素並不總是意味著 Android 手機能拍出更好的照片:以下是照片中真正重要的因素

智慧型手機相機像素大戰是消費科技領域最歷久不衰的行銷主題之一。每到新品發布季,我的辦公室都會迎來新一輪的行銷攻勢。

這次的關鍵數字是200。三星、榮耀、vivo和摩托羅拉最新的旗艦安卓手機都配備了200億像素相機。

人們很容易認為越大越好,並且認為這種飛躍將使手機相機與專業設備沒有區別。

智慧型手機相機規格以百萬畫素為單位,並附有文字說明。

多年來測試過不同價位的手機後,我學會了不要只看主要參數。我不再關心像素數了。

小型感應器、小型像素,以及手機相機的真正極限

Galaxy S23 Ultra 的相機像素高達 200 億。

由於以下原因,像素數的競爭已達到極限: 智慧型手機感應器尺寸手機感光元件比單眼或微單相機感光元件小得多。

為了將12萬像素、48萬像素、108億像素甚至200億像素的傳感器塞進極小的尺寸中,每個像素(感光點)都被迫縮小。這種像素擁擠會改變感光元件捕捉光線的方式。

較大的像素可以收集更多光線,產生更清晰的訊號。較小的像素收集的光子較少,產生較弱的訊號。

在光線較暗的條件下,必須對這種微弱的訊號進行電子放大,才能形成光線充足的影像。

放大功能會增加數位噪聲,表現為顆粒感或模糊感,尤其是在陰影和純色區域。 換句話說,放大倍率越大,失真就越大。

此外,更大的感應器能捕捉到更多的光線,從而提高動態範圍,也就是捕捉場景中明亮光線和黑暗陰影中細節的能力。 更寬的動態範圍意味著更逼真的影像。

這就是為什麼配備 16 萬像素感測器的單眼相機可以比 200 億像素的手機拍攝出更清晰、更豐富的影像的原因。 就感測器尺寸而言,品質比數量更重要。

手機拍照效果驚豔的秘訣在於軟體,而不是感光元件。

谷歌Pixel 9a手機旁邊是一台小型數位相機。

行動攝影領域最大的飛躍在於軟體。手機相機使用小型感測器,這些感測器容易產生雜訊且動態範圍有限,因此工程師依賴… 計算攝影 為了彌補這一點。

先驅者們並沒有將影像視為單次曝光,而是將其視為… 馬克·萊沃伊 在谷歌,它被用作收集和改進的數據。

手機會拍攝多張照片,將它們對齊,然後利用演算法提取細節、降低雜訊並平衡高光和陰影。這被稱為計算攝影,也是現代智慧型手機拍攝高品質照片的精髓所在。

該系列手機已成為 谷歌 Pixel 這便是確鑿的證據。它僅憑12萬像素的感光元件就登頂了相機排行榜,而競爭對手們卻都在追求48萬像素和108億像素的感光元件。

經驗教訓很明確:精心調校的感測器配合強大的運算能力,可以超越像素更高但軟體功能不如它們的大型裝置。 軟體才是真正運作的因素。不僅僅是感測器的尺寸問題。

200億像素的手機真的只能拍出12萬像素的照片嗎?

Google Pixel 8A 和 Redmi Note 14 Pro Plus 的後置相機

像素合併技術有力地證明了追求更高像素不過是行銷噱頭。工程師利用這項技術克服像素尺寸小、排列擁擠的缺點。

像素聚合技術允許影像訊號處理器 (ISP) 將相鄰像素合併成一個大像素。

常見的模式有 2x2(4→1,四倍)、3x3(9→1,非單位像素)和 4x4(16→1)。例如,一個 108 億像素的感測器採用 9:1 的像素聚合方式,預設會產生 12 萬像素的影像(108/9=12)。

同樣,許多200億像素感測器採用16比1像素合併技術來產生解析度約為12.5萬像素(200/16=12.5)的影像。這種技術模擬了較少但較大的像素所產生的聚光效果。

超像素透過相鄰像素的值求和或平均,提高靈敏度並改善訊號雜訊比。

目標不是拍攝 200 億像素的影像,而是利用 200 億像素的感光元件來拍攝出更好的 12 萬像素的影像。 遊戲的精髓在於像素的質量,而不是像素的數量。

本課程表明,專注於更多的像素會分散人們對真正目標的注意力,而真正的目標應該是獲得更好的像素。

Instagram 和 TikTok 如何影響我們對手機相機品質的認知?

手機型號旁的 Instagram 標誌會顯示一段馬游泳的搞笑影片。

相機規格只是影響成像品質的一部分因素。使用者對相機品質的感知不僅取決於手機的硬體配置,還取決於影像處理所經過的整套軟體。

用戶主要在 Instagram、TikTok 和 Facebook 等平台上分享和查看智慧型手機照片。

這些服務每天要處理海量的下載,並且必須在數十億台設備和不同的網路速度下保持速度。

它透過對圖像進行大量壓縮來實現這一點。另一個瓶頸在於第三方應用程式針對 iOS 的最佳化程度與針對 Android 的最佳化程度不同。

安卓設備種類繁多,令人眼花撩亂。來自數十個不同品牌的數千款機型,結合了各種感測器、鏡頭和影像處理器。

對於像 Instagram 或 Snapchat 這樣的團隊來說,優化每個 Android 配置是不切實際的,因此許多團隊採用了一刀切的方法。

相較之下,蘋果每年只推出少量iPhone機型。這種穩定性使得開發者能夠優化應用程序,從而高效地存取攝影機陣列。

因此,即使安卓裝置的相機系統更出色,透過社群媒體應用程式上傳的照片在iPhone上的效果通常也比在安卓手機上的效果更好。這意味著 用戶體驗 在 iPhone 上,熱門應用程式的影像品質通常更流暢。

相機的真正力量仍然掌握在你手中。

在討論了感測器、軟體和社交演算法之後,你可能會覺得影像品質不受你控制。但事實並非如此。

任何相機最重要的資產都是握著它的人。與其追求像素數,不如專注於本質。真正的創造力源自於攝影師的眼光和他們對相機的操控能力。

首先,要學會觀察光線。光線是所有影像的原材料,即使是世界上最好的感光元件也無法挽救光線不足的照片。良好的光線是優秀影像的基礎,無論是自然光還是精心控制的人工照明。

盡可能使用自然光。儘管運算能力有所提升,智慧型手機的感測器在室內成像仍然不夠理想。自然光能賦予影像一種難以複製的鮮豔度和真實感。

其次,要掌握構圖。一張構圖精良的簡單題材照片,遠勝於一張用價值2000美元的手機拍攝的雜亂照片。好的構圖能夠引導觀眾的視線,創造出賞心悅目的畫面,而與相機的性能無關。

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