努比亞 Z50S Pro 真的超越一英寸了嗎?

關(guān)注過(guò)上周四發(fā)布的努比亞 Z50S Pro 的觀眾,應(yīng)該都對(duì)努比亞這次采用的「35mm 高定光學(xué),超越一英寸」的宣傳語(yǔ)印象深刻。
努比亞宣稱(chēng)這次努比亞 Z50S Pro 所采用的全新 35mm 主攝,擁有業(yè)界最大的主攝進(jìn)光量,以及在同等 35mm 焦距下相比一英寸機(jī)型擁有更好的像素密度及清晰度。那么努比亞所說(shuō)的究竟是什么意思呢?能不能由此得出超越一英寸這個(gè)結(jié)論呢?我們一點(diǎn)一點(diǎn)往下看。

先來(lái)看主攝進(jìn)光量這一點(diǎn)。這次的努比亞 Z50S Pro 的有效通光孔徑大約是 5.21mm,相比之下幾臺(tái)一英寸機(jī)型的有效通光孔徑大約是 4.10mm。熟悉攝影的都知道光圈會(huì)影響進(jìn)光量,而通光孔徑其實(shí)是光圈開(kāi)孔的實(shí)際直徑。但一般我們并不會(huì)用通光孔徑來(lái)描述光圈大小,而是使用光圈值,也就是焦比。光圈 f 值=鏡頭的焦距除以光圈孔徑,在焦距一定的情況下,光圈孔徑越大,光圈 f 值越小,光圈越大。

努比亞之前幾代 35mm 主攝都是采用的 IMX787 圖像傳感器,尺寸大約是 1/1.72 英寸,在等效 35mm 焦距的情況下,其實(shí)際鏡頭規(guī)格大約是 7.43mm F1.6,光圈孔徑約 4.64mm。
努比亞 Z50S Pro 主攝更新為 IMX800,這是一塊 16:11,1/1.49 英寸的圖像傳感器,默認(rèn)情況下會(huì)裁切到 1/1.56 英寸輸出。要保持等效 35mm 焦距不變,則其實(shí)際鏡頭規(guī)格也變更為 8.29mm F1.59,光圈孔徑約 5.21mm。幾臺(tái)一英寸機(jī)型的主攝實(shí)際鏡頭規(guī)格大約是 8.7mm F1.8/1.9,實(shí)際通光孔徑確實(shí)不如努比亞的大。

而另一串?dāng)?shù)字,感光量提升 56%,進(jìn)光量提升 34%,這個(gè)其實(shí)描述的是前后兩代傳感器的差別。上一代 IMX787 的單像素尺寸是 0.8 微米,這一代 IMX800 單像素尺寸是 1.0 微米,(1÷0.8)2 = 1.5625,也就是單像素感光量提升 56%。
另外 IMX787 的對(duì)角線長(zhǎng)度大約是 9.25mm,IMX800 的對(duì)角線長(zhǎng)度是 10.71mm,(10.71÷9.25)2 = 1.34 ,也就是所謂進(jìn)光量提升 34%。

那么問(wèn)題就來(lái)了,通過(guò)這樣的比較方式能夠得到超越一英寸這個(gè)結(jié)論嗎?換言之,是不是能夠通過(guò)光圈孔徑來(lái)比較進(jìn)光量呢?
我們都知道曝光三要素是光圈、快門(mén)和 ISO,如果在相同條件下,兩臺(tái)相機(jī)的曝光參數(shù)一致,則認(rèn)為曝光量一致。例如一個(gè) 200mm F2 的鏡頭和一個(gè) 35mm F2 的鏡頭,通過(guò)計(jì)算可以很容易知道 200mm 鏡頭的光圈孔徑是 100mm,而 35mm 鏡頭的光圈孔徑是 17.5mm。但在同一臺(tái)相機(jī)上使用兩個(gè)鏡頭,你并不會(huì)說(shuō) 200mm 的鏡頭比 35mm 的鏡頭進(jìn)光量大,即使它們的光圈孔徑差了近 6 倍。換言之,之所以用焦距和光圈孔徑的比值來(lái)定義光圈,就是為了方便比較不同焦距下的鏡頭曝光值。

不過(guò)話說(shuō)回來(lái),努比亞 Z50S Pro 和幾臺(tái)一英寸機(jī)型的主攝的實(shí)際鏡頭焦距都是 8.7mm 左右,努比亞確實(shí)擁有更大的光圈值,也就是單位時(shí)間內(nèi)鏡頭進(jìn)光量確實(shí)更大。但經(jīng)過(guò)了手機(jī)圈這么多年的宣傳后,大家都知道影響成像的,不僅在于鏡頭光圈,還在于傳感器,也就是所謂底大一級(jí)壓死人。包括努比亞自己在宣傳的時(shí)候,進(jìn)光量提升 34% 也是比較的前后兩代傳感器的面積。

如果我們將一英寸機(jī)型的主攝和努比亞 Z50S Pro 的主攝都等效到全畫(huà)幅下,那么努比亞 Z50S Pro 的等效光圈(光圈×等效系數(shù))為 F1.59×4.23 ≈ F6.73,一英寸機(jī)型的等效光圈為 F1.9×2.64 ≈ F5。
這里的等效光圈描述的是不同傳感器的機(jī)型比較時(shí),在等效焦距一樣的情況下,大畫(huà)幅機(jī)型能夠用更小的光圈和更大的 ISO 來(lái)達(dá)到和小畫(huà)幅機(jī)型一樣的效果。更小的光圈意味著更小的進(jìn)光量和更淺的景深,更大的 ISO 意味著更低的信噪比,在這樣的劣勢(shì)下,大畫(huà)幅依然能夠有和小畫(huà)幅相同的景深、信噪比,也就是所謂底大的優(yōu)勢(shì)。如此則當(dāng)大畫(huà)幅相機(jī)用上更大光圈的鏡頭則優(yōu)勢(shì)會(huì)進(jìn)一步放大(更淺的景深、更高的信噪比)。所以在綜合素質(zhì)上,一英寸機(jī)型的主攝依然擁有更好的成像效果。

而努比亞宣傳的另一點(diǎn),在將一英寸主攝的 23mm 視角縮放到 35mm 的情況下,則相當(dāng)于一顆 1/1.47 英寸的 2200 萬(wàn)像素的傳感器,此時(shí),努比亞 Z50S Pro 擁有更大的光圈和更高的有效像素,則噪點(diǎn)與細(xì)節(jié)表現(xiàn)都要稍好一些。

這個(gè)說(shuō)法確實(shí)是成立的,但也有個(gè)問(wèn)題就是跨焦段的比較也會(huì)有些不公平。
當(dāng)然這也帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題,為什么一英寸的機(jī)型都是 23mm 左右,而不是攝影上更常見(jiàn)的 35mm。這其實(shí)也和傳感器面積有關(guān),在 10 年前后,當(dāng)時(shí)的手機(jī)主攝的等效焦距還仍然是 35mm 左右,但隨著傳感器面積的增大,等效系數(shù)不斷變小。如果今天的一英寸主攝要做到 35mm 的等效焦距,那么它們的實(shí)際鏡頭焦距就不止是 8.7mm,而是 13mm。目前即使是手機(jī)上的長(zhǎng)焦鏡頭,也沒(méi)有超過(guò) 10mm 的實(shí)際鏡頭焦距,顯然這個(gè)厚度是無(wú)法接受的。例如努比亞 Z50S Pro 在換上了更大的傳感器后,實(shí)際鏡頭焦距也變長(zhǎng)了,整個(gè)模組面積幾乎和一英寸一樣大。

總的來(lái)看,努比亞這次超越一英寸的說(shuō)法,實(shí)際上是在一兩個(gè)規(guī)格上比一英寸的機(jī)型有優(yōu)勢(shì)。其實(shí)努比亞選擇 35mm 主攝這個(gè)路線,和其他品牌選擇一英寸大底 23mm 本就是兩個(gè)不同的路線,就好比購(gòu)買(mǎi)鏡頭時(shí),一個(gè) 24mm 超廣角鏡頭和一個(gè) 35mm 人文鏡頭,對(duì)于它們的選擇更多是從拍攝需求和偏好出發(fā)。對(duì)于手機(jī)而言,不論是選擇超大底還是 35mm 鏡頭,都會(huì)面臨空間有限的約束。大家所做的都是螺螄殼里做道場(chǎng),盡可能實(shí)現(xiàn)更好的成像效果。