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亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

来源:泉州网站建设   时间 : 2019-08-17 07:33  编辑 : 泉州网站建设

图片来源@Unsplash 文|孙永杰 日前,小米在京举行的未来影像技术沟通会上,介绍了三星首款64

亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

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文|孙永杰

日前,小米在京举行的未来影像技术沟通会上,介绍了三星首款6400万像素传感器GW1,而这款传感器将在Redmi手机上首发搭载(据称Realme也将发布搭载此传感器的新手机)。

此外,小米也将联合三星首发高达1亿像素的超清移动图像传感器,届时它将成为全球最高拍照像素、最高解析力和分辨率的手机相机。对此,有评论分析认为,小米将有望借助高像素的卖点挑战目前智能手机市场拍照第一的华为。

像素基础之争,索尼与三星的较量

众所周知,现在智能手机拍照功能的基础硬件——CMOS基本被索尼和三星垄断,其中又以索尼占据市场中的大部。而所谓的像素数就是CMOS的一个指标,手机厂商们宣传其拍照中的xxx千万的前后摄像头指的就是索尼或者三星COMS的像素数,这个指标基本上与手机厂商无关,决定权在索尼和三星身上,即它们在COMS的基本实力才是根本。那么索尼和三星在CMOS领域各自实力如何?

以当下最高的4800万像素为例,去年索尼向市场推出IMX586图像传感器(目前为国内多数手机厂商采用),让手机摄像头分辨率跃升至4800万像素,随后位处市场第二的三星也发布了标称4800万像素的GM1图像传感器。

同是4800万像素图像传感器,却在今年年初的国内市场引发了“真假4800万像素”的讨论。起源是索尼IMX586支持输出4800万全尺寸照片,而三星GM1(S5KGM1)默认输出1200万,只能插值计算出4800万像素的照片,解析力也有差距。实际上,两者的光电二极管的确都是4800万,且都采用Quad Bayer阵列像素排列(也就是俗称的四合一像素技术)。

亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

二者的区别在于索尼IMX586在图像传感器Stack Sensor部分的图像处理硬件首先会进行Remosaic操作,随后再将拍摄的RAW格式数据传输给手机SoC的ISP部分进行常规图像处理操作。这背后反映出的是三星在ISP处理算法以及高速模拟读出电路设计上与索尼是存有差距的。当然这只是索尼技术相较竞争对手领先的一例。

此外,在CMOS的工艺上,三星也与索尼存在差距。索尼采用的是绝缘体上硅工艺,需要将CMOS的硅底衬精密研磨,再在其上进行电路机械加工,而三星对于BSI工艺中复杂度没有之一的精密研磨工序则是刻意回避,而是直接采用普通硅进行封装。因此,早先其底衬厚度相当于索尼的50倍。

惟一的好处是成本仅仅相当于索尼的25%。但宽容度、灵敏度等都会受到影响。据业内人士称,在COMS的工艺上,三星至少要落后索尼二代以上。

亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

另据TechInsights今年3月公布的数据显示,在图像传感器领域,索尼拥有的专利数量最多,其中在模拟和数字领域的专利积累尤其丰富,这也从一个侧面证明了索尼在此领域领先三星的优势。

亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

当然我们在此并非贬低三星,毕竟三星是目前除了索尼之外,排名第二的图像传感器厂商,且大有后来居上的势头。最典型的表现就是前述首发的6400万像素传感器GW1和即将到来的1.08亿像素数的图像传感器。

对此,索尼作何反应不得而知。有业内称,索尼应该也已经有6400万像素级的产品在路上,只是尚未对外发布。不过按照前述索尼IMX586和三星GM1同等像素下的对比看,即便是像素数相同,二者依然存有差距。

这也很好地解释了为何索尼IMX586多用在中高端机,而三星GM1多用在中低端机的主要原因。这颇有点类似手机芯片领域中的高通和联发科,在芯片硬指标几乎相同的情况下,在实际的手机应用中,联发科往往会低一个档次,这背后还是有实质性的技术差距。

另外,从DxOMark手机拍照排名靠前的4800万像素级的旗舰手机看,几乎清一色地采用了索尼的IMX586(例如目前排名第四的荣耀20 Pro和一加7Pro、排名第9的小米9)。而在前置摄像头拍照评测中目前排名第二的华硕 ZenFone 6也是得益于索尼的IMX586(注:ZenFone 6采用的是旋转式摄像头,后摄旋转即是前摄)。

深度定制与优化,手机厂商拍照差异化与领先的关键

既然与手机拍照密切相关的基础CMOS掌握在索尼和三星上游供应链的手里(手机厂商必须采用),那么对于手机厂商来说,是否意味着失去了以己之力提升和形成差异化竞争优势的空间呢?

以上述DxOMark的榜单为例,也许人们会纳闷为何没有提及手机拍照最强的华为(例如P30 Pro)和新近进入该榜单第一的三星发布不久的Samsung Galaxy Note 10+ 5G,以及一直享有拍照最好口碑的苹果?

别急,因为这三家手机厂商在DxOMark排行榜上都不止一次名列第一,且呈现出交错更迭的竞争态势,更重要的是,它们三家之所以如此,是因为它们在手机拍照上,或采用深度定制CMOS,或优化,或二者并举,从而成为手机厂商在拍照方面实现差异化竞争优势的代表。

不知业内是否还记得,华为手机在拍照方面名声鹊起,源于去年年初发布的P20系列手机,尤其是P20 Pro,一经发布上市便占据了DxOMark手机拍照榜单的首位,一直到去年年底Mate20系列接棒,再到今年年初P30系列继位,历经一代半(从P20到Mate20 Pro再到P30 Pro)华为霸榜接近一年的时间。

期间,作为主要对手的苹果和三星虽然也历经了一代手机的发布,但始终未能撼动华为在拍照方面第一的位置。原因何在?

需要声明的是,由于影响手机拍照的硬件因素(例如镜头模组、材质、ISP的处理能力等)很多,但鉴于CMOS传感器是决定拍照质量最基础和最重要的硬件之一,同时由于COMS本身代际的差异,也最容易体现出手机厂商深度定制和优化的能力,所以我们在分析时,主要围绕CMOS的参数比较和最终在手机拍照上的表现来看看深度定制和优化方面的重要价值。

亿级像素之争:手机厂商究竟在PK什么?

如图所示,我们看到目前手机厂商旗舰机采用的主流CMOS,细心的读者会发现,华为采用的索尼IMX600只有华为的手机在使用。原因很简单,这是华为向索尼定制的一款CMOS。

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