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2020
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手机图像传感器

  手机相机系统由镜头、传感器、光圈和 ISP(图像信号处理器,一般集成在 SoC 中)等部件构成,结合软件算法,这几点的优劣基本决定一部手机的拍照性能。硬件方面,由于体积和成本限制,手机的镜头和光圈并玩不出什么花样,所以传感器的重要性就更加突出。

  传感器参数的意义

  有效像素、传感器尺寸和(等效)单位像素尺寸是手机相机传感器的核心参数。

  有效像素影响什么?

  有效像素越大,解析度越高,照片细节更清晰。

  传感器尺寸影响什么?

  忽略软件算法和其它因素,传感器尺寸越大越好。因为传感器大小决定了有多少光被捕捉。拍照时,传感器上每一个像素都纪录“光信息”,传感器尺寸大意味着更丰富的信息。这也就意味着“大底”传感器能带来更高的动态范围、更广的 ISO 范围和更少的噪点。直接表现就是明暗条件复杂场景下更好的曝光和细节还原,以及暗光环境下更好的曝光和噪点控制。能在暗光和明暗条件复杂场景下表现优秀的话,手机在其它场景下的表现也不会差。  

  单位像素尺寸影响什么?

  单位像素尺大小决定了传感器的感光能力,越大意味着更好的暗光拍摄能力,最直观的表现是噪点水平。

  单位像素尺寸=传感器宽度/照片分辨率宽度

  从公式可看出,有效像素、传感器尺寸和单位像素尺寸是互相影响的。如果一个传感器的单位像素尺寸大,那一般情况下它的传感器尺寸就不会小。但有些传感器像素太高,这时传感器体积再大也避免不了单位像素尺寸的渺小。这时就会用到素四合一,用四个小像素合成一个大像素,把像素数量降到原来的四分之一。尽量用够大的等效单位像素尺寸来弥补小像素感光能力不足的劣势。

索尼2015 年之后发布的相机传感器主要参数.png

IMX700 1/1.28英寸 1.22微米 

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