三星1200 为何三星能用1200万抗衡4000万和4800万？

不久前，三星note10发布，在Dxomark获得113分的高分，将华为的P30pro推向4000万，一加7PRO推向4800万。

虽然Dxomark这几年的评分一直不靠谱，有分收费的嫌疑，但是样张对比至少说明三星note10的画质确实不错，同样的1200万iPhoneXS Max也很优秀。

从产品规格来说，三星note10的CMOS只有1200万，尺寸只有1/2.55。与主流手机使用的华为IMX600、IMX650、一加7Pro、IMX586相比，差距很大。

为什么三星note10能和4000万竞争，4800万能和1200万竞争？

第一，手机单位像素的变化

智能手机可以拍照的时候大概是130万像素到200万像素。代表性的厂商有诺基亚和部分日本厂商。后来智能手机出现了，用手机拍照开始流行。

早年手机像素在500万左右，后来达到800万。基本上有固定的规则，每像素间距1.4微米左右，800万像素，1/3英寸CMOS尺寸。

因为长期以来，因为技术限制，手机的厚度要控制，摄像头不能凸出，CMOS只能做到1/3英寸。

后来人们尝试了更新的CMOS结构，试图实现1/3.06英寸尺寸的1300万。结果单位面积太小，光线不足。

之后人们尝试了很多组合，1600万，单位像素间距1.22微米，1200万，单位像素间距1.55微米。800万，单位像素1.5微米，连HTC都试过单位像素2.0微米，400万像素。

经过各种对比，最终发现1.4微米是CMOS工艺和镜头工艺之间相对平衡的选择。理论上1.5、1.55甚至2.0微米的图像质量更好。

但是在日常使用中，这种大像素的优势在手机的镜头上并不明显。

但1.22微米和1.1微米已经证明，弱光下看不到单像素画质，只有强光下才能看到。

但是4K的出现要求手机CMOS的水平宽度至少要达到3840.8万像素，所以苹果、三星等厂商都用了1200万像素。

这也形成了主流的CMOS规范。

二、华为的突破

2012年，诺基亚制作了超大CMOS、超多像素的诺基亚808，通过像素合并实现了大像素剪裁的无损变焦和高画质，因为按照诺基亚的方案，用500万像素绘制3800万像素时，每个像素都包含真实的RGB信息，然后右马才有效果。画质极好。

后来诺基亚到了，华为成立了芬兰研究院，学习了诺基亚的技术。

但华为没有使用诺基亚的解决方案，而是使用了四方拜耳的解决方案。

常见的相机CMOS，手机CMOS，颜色大多是由拜耳排列的红、绿、蓝三色滤光片计算出来的。

而华为则是用4个小像素代替一个大像素，然后用算法计算，如果用4000万作为1000万，则是单像素2微米的大尺寸1/1.7英寸CMOS，如果用4000万作为1000万，则用像素重拍算法重新计算，相当于普通拜耳排列。

用这种方法制作的4000万张照片，虽然没有真正的拜耳排列清晰，但是用这种方法制作的1000万张照片质量还是不错的。

因为CMOS面积大，单位像素面积大。

华为用了这个方法后，索尼和三星用了4800万像素，但三星没有像素重拍算法。

其实相当于1/2英寸，1.6微米的单位像素1200万，但是通过算法可以得到相当于4800万的数字。

这样，是时候真正对比一下2.0微米的1000万和1.6微米的1200万，以及三星和苹果1.4微米的1200万的画质了。

前面说过，1.4微米是一个比较平衡的尺寸，历史上1.55，1.5，2.0都用过。相比1.4微米，在手机镜头层面优势不大。

所以三星和苹果设置好一点，镜头好一点。虽然底部小，但是日常应用的画质差别不会太大。

第三，下一代会不一样

2012年，当诺基亚鹤立鸡群的时候，它不仅像素高，而且还有大的CMOS。

当时诺基亚的单位像素面积为1.4微米，3800万或3400万像素。

而苹果，单位像素面积1.4微米，像素数500万，800万。

同样的单位像素质量，像素越多细节越多，可以挂苹果。

目前1000万用4000万，1200万用4800万。2.0微米和1.6微米相比，优势不明显。

但是到了下一代的时候，1.08亿像素，情况就不一样了。

未来小米用1.08亿像素的时候，单个像素也是1.6微米，但是有2700万像素，这样可以挂1.4微米和1200万像素的细节。很容易区分差距。

当时三星或者苹果很难和1200万像素竞争。

理论上来说，目前高像素CMOS还没有发挥出诺基亚的全部优势。

当时诺基亚的像素合并优势是每个像素都包含真实的RGB信息，但目前四合一中的每个像素仍然只有一个RGB信息，要么是R，G，要么是B，其他颜色的信息都要统计。颜色一旦算出来就没那么准了。

诺基亚当年的3800万美元加上500万美元，画质比同样单位面积的单反相机好，因为可以包含真实的色彩，这在相机里只有Sigma可以做到。

所以以后CMOS大一点的时候可以翻两番一次变成16合1，这样每一点都含有真实的RGB信息，画质会更好。

这样，如果用16: 9的比例，一张3300万的图片，四合一像素，大约是1.33亿像素，1/1.14英寸CMOS。这样每天生产3300万张照片，需要高质量的时候16合1生产800万张。每个像素包含真实的RGB信息，足够了。

再者，4K视频可以直接制作，视频每张图片的每一个像素也包含真实的RGB信息，所以视频质量也很高。

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