三星自用的 1 億像素傳感器 HM3,不敵外賣的 HMX?

上周,帶大家看過三星的中端?1 億像素 HM2 圖像傳感器,在小米、榮耀和 vivo 等不同品牌廠商之間的表現(xiàn)。
這一期,我們繼續(xù)看三星的 1 億像素圖像傳感器,不過這次是將目光放在旗艦級的1 億像素傳感器(Sensor)上 —— 如今三星 ISOCELL 系列有三款尺寸一致的一億像素 Sensor,HM1(S5KHM1)、HM3(S5KHM3)和 HMX(S5KHMX),都是1/1.33 英寸格式的 Sensor,對角線尺寸 12.03mm,單像素尺寸 0.8μm。

HMX 是三星 1/1.33 英寸格式 Sensor 的外賣型號,小米是這款 Sensor 的主要客戶,此外還有 moto edge+ 也搭載過此款傳感器。
不過 HM1 和 HM3 這兩款 Sensor 都是自用不外賣的,HM1 目前只在前年的 Galaxy S20 Ultra、Note 20 Ultra 的廣角主攝上搭載,HM3 則是去年的 Galaxy S21 Ultra 以及今年的 Galaxy S22 Ultra 廣角主攝像自家御用 Sensor,HM3 可以看作是 HM1 的迭代。

因此這里只選來三星自用的 HM3,以及外賣型號 HMX,這兩款 1/1.33 英寸格式的 1 億像素 Sensor 來做個(gè)比較,首先我們從機(jī)型庫中選出了當(dāng)中的三款機(jī)子,它們分別是:
小米 10S
HMX | f/1.69 光圈 | 7P鏡頭 | OIS 光學(xué)防抖
驍龍 870 | 2021.03.10 發(fā)布
小米 MIX 4
HMX | 等效 24mm 焦距| f/1.95 光圈 | 7P 鏡頭 | OIS 光學(xué)防抖
驍龍 888+ | 2021.08.10 發(fā)布
三星 Galaxy S22 Ultra
HM3 | f/1.8 光圈 | 鏡片低反射納米涂層 | OIS 光學(xué)防抖
驍龍 8 Gen 1 | 2022.02.10 發(fā)布
HMX、HM3 的尺寸雖一樣、分辨率只有非常小的差異外,二者的硬件參數(shù)還是有一定區(qū)別的,例如二者雖然都有原生的像素融合技術(shù),但 HMX 是 4 像素合?1 以 2700 萬像素畫面輸出的,融合后單像素大小 1.6μm;而 HM3 則是 9 像素合 1 以 1200 萬像素輸出,融合的單像素大小 2.4μm。

另外三星自用的 HM3 Super-PD Plus 自動(dòng)對焦方面性能要更優(yōu),且原生支持「智能 ISO Pro」和「單幀逐行 HDR」,最高支持原生的 30fps 8K / 120fps 4K 視頻拍攝;而外賣的 HMX 硬件上會(huì)分別低一個(gè)等級,視頻拍攝方面最高只能到 148fps 1080p 錄制。
紙面數(shù)據(jù)響,實(shí)際療效就一定更佳嗎?
先看我們 WHYLAB 實(shí)驗(yàn)室專業(yè)儀器下測得的相機(jī)數(shù)據(jù),首先是暗光下的畫面灰階動(dòng)態(tài)范圍表現(xiàn),理論上這個(gè)數(shù)值越高,反映拍攝畫面的動(dòng)態(tài)范圍就越高,理論其細(xì)節(jié)就越豐富;在低照度的 D65 光源環(huán)境下(關(guān)閉自動(dòng) HDR 功能),三款機(jī)型的表現(xiàn)分別為:

就動(dòng)態(tài)范圍這一項(xiàng)參數(shù)來看,更高規(guī)格的 HM3 可不一定就比 HMX 更好,HMX 對小米而言已經(jīng)是老朋友了,從小米 CC9 Pro 到 MIX 4 理論上也該調(diào)得更爐火純青。
不過反映相機(jī)畫面均勻度的 Shading,不僅反映 Sensor 本身的表現(xiàn),還受鏡片和手機(jī)廠商成像風(fēng)格的影響 —— 在高照度的 D65 光源環(huán)境下,測得小米 10S、小米 MIX 4 和三星 Galaxy S22 Ultra 的 Shading 值分別為:

從數(shù)值看越接近「0」,理論畫面越均勻,只看數(shù)字或許并不夠直觀,但把它們的三維坐標(biāo)分布圖放在一起就更直觀了,可見小米 10S 的畫面均勻度更高。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra
最后我們再來看一遍它們噪點(diǎn)控制的表現(xiàn),在低照度的 D65 光源下測試,這結(jié)果有三個(gè)值 VN1、VN2、VN3 —— 我們只需要知道這三個(gè)值越低,噪點(diǎn)控制得就越好即可。

從結(jié)果對比可見,這方面 HMX 的小米 10S 和 MIX 4 噪點(diǎn)控制要比 HM3 的三星 S22 Ultra 要好些的。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra


▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

同樣的例子其實(shí)不少,白天的 Galaxy S22 Ultra 在面對一些場景下的解析力甚至不如去年初發(fā)布的小米 10S。


但小米 10S 始終是去年初發(fā)布的驍龍 870 手機(jī),在一些更為復(fù)雜的場景下,三星 Galaxy S22 Ultra 其實(shí)更能發(fā)揮出它的優(yōu)勢,其一些細(xì)節(jié)處理上其實(shí)更自然,不過小米去年中發(fā)布的 MIX 4 與之差別其實(shí)并沒多大。

▲?小米 10S

▲?小米 MIX 4

▲?三星 Galaxy S22 Ultra

夜間更是考驗(yàn)手機(jī)相機(jī)算法的場景,在較為復(fù)雜的夜間環(huán)境下(均觸發(fā)了夜景模式),小米 10S 可以說已經(jīng)盡力了,畫面涂抹較為明顯,且在亮處細(xì)節(jié)丟失的較嚴(yán)重,甚至綠樹、綠草都糊成一片了;同是 HMX 傳感器的小米 MIX 4 的細(xì)節(jié)還原得要相對比 10S 好些;不過這時(shí)三星 Galaxy S22 Ultra 的優(yōu)勢才終于發(fā)揮出來,雖然三星 Galaxy S22 Ultra 在此場景下會(huì)選擇加大銳化程度,但實(shí)際畫面細(xì)節(jié)(如地磚、樓梯、草地)效果確實(shí)會(huì)稍優(yōu)于 MIX 4。

▲?小米 10S

▲?小米 MIX 4

▲?三星 Galaxy S22 Ultra

這組弱光夜景照片,同樣是三星 Galaxy S22 Ultra 的細(xì)節(jié)還原、邊緣解析力、噪點(diǎn)控制等方面會(huì)稍勝一籌,而小米10S 在三者中墊底 —— 這跟我們在實(shí)驗(yàn)室儀器下測得的并不完全相符,當(dāng)中的原因有不少,其中一來實(shí)驗(yàn)室為獲得統(tǒng)一且全面的測試標(biāo)準(zhǔn),其測試是標(biāo)準(zhǔn)化的,既然是標(biāo)準(zhǔn)化,廠商的調(diào)校自然會(huì)有可能做針對性的優(yōu)化;再而會(huì)有實(shí)驗(yàn)室儀器標(biāo)準(zhǔn)化測試需要刨除 HDR 等算法合成對結(jié)果影響的存在,而用戶實(shí)際拍攝得到的照片往往會(huì)有 HDR 等計(jì)算攝影的參與,最終得到的照片其實(shí)是有計(jì)算攝影 buff 加成的。

▲?小米 10S

▲?小米 MIX 4

▲?三星 Galaxy S22 Ultra
因此我們 WHYLAB 即使擁有自己的專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,但仍主張走出實(shí)驗(yàn)室,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)用實(shí)拍來看一臺(tái)手機(jī)的相機(jī)表現(xiàn),畢竟現(xiàn)實(shí)可比實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的變數(shù)要多得多,能看到相機(jī)的不止一面。