iPhone 12 Pro Max 独占的那颗位移式传感器,很强吗?

2020-10-17 17:20:06  阅读 649 次 评论 0 条

每年 iPhone 的发布会,都会重点强调其影像能力的精进,今年也不例外。

我粗略统计了一下,长约 52 分钟的 iPhone 12 全系列发布会中,苹果花了大约 16 分钟来介绍其新产品在影像方面的进步。尤其是 iPhone 12 Pro 系列,长约 20 分钟的片段里,有 13 分钟都在描述它的摄影功能有多么先进。

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当然,最让人好奇的并非 iPhone Pro 系列新增的 LiDAR 传感器,因为我们此前已经在 iPad Pro 上和它见过面。更值得注意的是 iPhone 12 Pro Max 的主摄镜头下,那颗尺寸更大,并且可以「运动」的传感器

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首先需要注意的是,这颗吸睛的传感器,只用在了广角摄像头上,也就是主摄镜头。一些朋友误以为 iPhone 12 Pro Max 的三颗镜头,传感器都比 iPhone 12 Pro 要大,实际并非如此。Pro Max 的超广角镜头以及长焦镜头,配备的传感器与 Pro 版本没有差异。

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苹果在发布会上骄傲地宣称,「iPhone 12 Pro Max 主摄的传感器,尺寸比 iPhone 12 Pro 上搭载的增大了 47%,低光拍摄效果提升了 87%,单位像素尺寸由 1.5 微米增大至 1.7 微米」。

如果你此前没有接触过摄影相关的理论,那么这些「不明觉厉」的数据可能很难理解。这颗传感器真的很牛吗?传感器「位移」有什么用?我们需要先从这颗传感器的技术原理来讲起。

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位移式传感器是什么?

在说位移式传感器的技术原理之前,我们得先了解一张照片,是由哪些主要参数组成的。当然,如果你已经对摄影有一定了解,那么可以略过这一部分。

对于消费级或专业级相机来说,调到手动挡后,你一般需要手动调整 ISO(感光度)、光圈,和快门速度。这三大参数综合决定了照片的明、暗,清晰还是模糊

在手持拍摄,且光线不那么充足时,快门速度会直接影响着照片的清晰度。如果你的快门速度比较低,同时拍摄的时候手抖了,那么就可能会得到一张这样的照片↓

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这就是因为你的抖动,在快门时间内造成了进入传感器中的光线源不同,因此照片会模糊或者重影。

解决这一问题最直接的办法,就是提高快门速度,让你「抖动的速度」,追不上快门的速度。具体到哪个数值比较安全?其实没有标准答案,这需要根据相机的画幅,以及镜头的焦距等因素来综合判断,一般来说最好不要低于 1/60 秒。

不过快门速度越高,意味着光线进入传感器的时间越短。暗光环境下,你不得不提高 ISO(感光度),并增大光圈,来平衡照片的明暗。

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▲ 其他参数不变,ISO 越高,照片越明亮. 图片来自:photographylife

但 ISO 越高,画面的纯净度就会越差,画面上的噪点就会越明显,这对摄影师来说是难以忍受的。

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▲ 图片来自:photographylife

那么有没有办法能改善这些问题呢?如何在较低的快门速度下,依然可以手持拍摄出清晰、清澈的夜晚呢?

当然有,为了解决上述烦恼,相机厂商们研发出了防抖技术

相机上常见的防抖技术主要分为两种,一是镜头防抖,二是机身防抖,也就是苹果口中的「位移式传感器」防抖。

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▲ 图片来自:xitek.com

世界上首款用于民用相机的镜头防抖系统是由佳能开发的,1993 年首次用于佳能 EF 75-300mm F4-5.6 IS USM 镜头上,这是光学防抖系统在民用相机上的首次应用。

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▲ 镜头防抖示意

而机身防抖的发展史则相对短一些,且目前仍未普及到中低端相机上。

机身防抖就是通过感光元件的移动,抵消手抖或者机器带来的震动,从而实现光学防抖。像索尼、佳能、奥林巴斯等高端机型的相机,已经可以实现「五轴防抖」。这也是 iPhone 12 Pro Max 新传感器的防抖原理。

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通过镜头防抖或者机身防抖技术,我们就可以轻松地手持拍摄出清晰照片。甚至快门速度降到 1/30、1/15 或更慢时,也能拍出没有重影的照片。

传感器位移技术在手机上首次应用

既然机身防抖并不是一个新技术,那么 iPhone 12 Pro Max 独享的这颗传感器,有什么值得关注的呢?

需要注意的是,这项技术虽已颇为成熟,但此前它是被运用在相机上的。相机的内部空间与手机相比,要宽阔很多。要在手机狭小的空间里实现传感器的光学防抖,并不是一件容易的事情。

所以从这个角度来看,iPhone 12 Pro Max 是第一台传感器位移式防抖的手机。

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可能看到这,有人会怀疑:vivo X50 系列手机的「微云台」技术,不是比 iPhone 12 Pro Max 更早吗?

其实两者的技术原理是两个方向。vivo 是将镜组与传感器连成一个整体,将其放在双滚珠的悬架里面,这样一来,镜组和传感器便可以一起运动,实现光学防抖。

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▲ vivo 微云台技术

而 iPhone 12 Pro Max 的镜组与传感器依然是分开的。和其他机型不同的是,主摄的镜片防抖方案改成了传感器防抖方案。就像上述单反用到的技术一样,通过传感器位移,达到光学防抖的效果。

相比镜片防抖,苹果表示传感器位移式防抖更先进,可以带来更出色的防抖体验。

据苹果介绍,这颗传感器可以精确控制 X 轴和 Y 轴的动态,消除低频和高频的干扰,例如手的抖动或者汽车的震动。通过整套光学防抖系统,iPhone 12 Pro Max 在手持低光条件下,可以获得长达 2 秒的稳定曝光时间,相当于加大一级光圈曝光。

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实际上,防抖升级带来的利好更能直观的体现在视频拍摄上。配合杜比视界以及 10 位 HDR 视频拍摄的功能,iPhone 12 Pro Max 将成为短视频时代的最强摄像手机之一。

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iPhone 史上最大的传感器

这颗传感器值得关注的点,不光是位移式防抖技术,还有其更大的尺寸。

上文已经提到,iPhone 12 Pro Max 主摄像头的传感器尺寸,比 iPhone 12 Pro 的大了 47%,几乎是增大了一半,成为苹果迄今为止最大的影像传感器。

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在摄影圈里,我们经常听到一句话就是「底大一级压死人」。意思就是传感器尺寸越大,感光面积越大,捕捉的光线越多,感光性能越好,信噪比越高。简单来说,就是成像效果越好。

在不少朋友的印象里,像素越高,照片画质越好,其实这是一个片面的认知。事实上,增大传感器尺寸和提升像素相比,前者对于画质提升更重要。 1/1.8 英寸的 800 万像素相机效果通常好于 1/2.7 英寸的 1200 万像素相机(后者的感光面积只有前者的 55%)。

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▲ 各种尺寸的手机摄像头. 图片来自:alibaba

目前我们还不得而知 iPhone 12 Pro Max 主摄传感器的具体尺寸,可供参考的是,iPhone 11 Pro 主摄传感器的尺寸为 1/2.55 英寸。

更大的传感器意味着更多的进光量。这就好比房间面积一样大,但窗户变大了,因此屋子里的通光效果会更好。

苹果表示,这颗增大的传感器,让 iPhone 12 Pro Max「低光拍摄效果提升了 87%」。这个数据证明了新的传感器,在暗光环境下的拍摄表现,将比 iPhone 12 Pro 更强,提升比较明显。

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▲ 苹果官方样张

即便增大了传感器尺寸,iPhone 12 Pro Max 主摄的像素依旧选择了 1200 万像素。这带来的好处就是照片的单位像素尺寸增大了,由 1.5 微米增大至 1.7 微米。

这就像是房间增大了,相同数量的气球,可以吹得更大了。更大的单位像素,承载的信息量也会更多,使得照片的宽容度、纯净度(噪点控制)等方面都会更好。

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▲苹果官方样张

之所以苹果坚持 1200 万像素,其实是为了平衡拍照与摄像。比如索尼全画幅微单 A7S 系列,为了突出其视频拍摄能力,始终坚持 1200 万像素。

这是因为对于 4K 录像而言,1200 万像素的传感器是最优解。这个像素裁剪为 16:9 后,正好是 4K 分辨率向上取整,最大程度地利用了 CMOS 的有效像素,使录像的画质最优化,同时不会给处理器带来太大负担。

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实话说,这次 iPhone 12 Pro Max 让我最眼前一亮的,就属这颗位移式传感器了。而且我有理由相信传感器位移技术,将很快在明年的旗舰机上普及。因为这一技术不仅能够带来更好的防抖效果,还能降低镜头模组的设计难度,在同样的厚度内,实现更强的光学素质。

目前看来,iPhone 12 Pro Max 对于专业摄影师、摄像师而言,可能是当下最好的选择之一。遗憾的是,它延续了上一代的重量,226 克让腱鞘炎患者爱不起来,可能会让喜欢小屏手机的摄影爱好者纠结不已。

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另外,关于 iPhone 12 Pro Max 这颗位移式传感器,实际摄影能力如何,后续爱范儿收到真机后,将为大家提供更加详细的测评,敬请关注。

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