聊聊小米 10 至尊紀(jì)念版的那些傳感器們
首先是主攝傳感器,來自豪威的 OV48C
1、讀出速度
說實話,OV86C 的處理性能雖然也算是常規(guī)水平:這塊底的模數(shù)轉(zhuǎn)換為 10 位,比起今年處于頂尖位置的 IMX700 和 IMX689 的 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換還有距離。
同時這塊底的讀出速度也不算比較快:OV48C 支持 4K60fps 讀出, 48MP 全像素速度有 15fps,速度超過了同為 48MP 的 S5KGM2(48MP 10fps)。
不過比起目前頂尖的 S5KGN1(50MP 24fps)、 S5KHM1(108MP 10fps)和S5KHMX(108MP 10fps)這個速度還是有差距的。當(dāng)然這只是理論數(shù)據(jù),畢竟因為手機(jī)定位的不同,傳感器的速度優(yōu)勢并不一定能完全體現(xiàn):例如索尼去年的勞模 IMX586 讀出速度達(dá)到了驚人的 48MP 30fps,除了紅魔和大疆 Mavic Air2 以外也沒人用上。
2、像素數(shù)量
目前 OV48C 的像素數(shù)量是 1/1.3" 這批底里最低的之一,單幀銳度可能不如四合一 27MP 的 S5KHMX,不過能和 IMX700/S5KGN1 12.5MP(四合一模式)、S5KHM1 12MP 打平。
3、對焦
單個像素比這塊底差不多的 IMX700 和 S5KGN1 都能上雙核像素對焦了,但像素面積這么大的 OV48C 卻只有 PDAF 還是略顯遺憾的。
當(dāng)然了,1/1.4" ?IMX689 也沒有專用的 PD 像素,但人家有 2×2 微透鏡支持全像素全向?qū)拱 ?/p>
4、傳感器尺寸/弱光
沒錯,這可能是你現(xiàn)在能夠買到的尺寸最大的手機(jī)用圖像傳感器了,1/1.32" 傳感器尺寸,僅次于 1/1.28" 的 IMX700 和 1/1.3" 的 S5KGN1 。
此外,圖像傳感器的弱光性能主要受制于圖像傳感器面積,所以就算部分工藝差一點,OV86C 的弱光表現(xiàn)不一定差。
當(dāng)然,時下在背照式圖像傳感器中常見的雙增益(DCG)技術(shù) OV48C 也支持,在弱光下會削弱本來就沒有的高光來換來更好的弱光噪點表現(xiàn)。(不過貌似手機(jī)廠商喜歡稱之為雙原生 ISO?)
5、片上行交織 HDR
傳統(tǒng)的時域多幀 HDR 以幀為合成單位,由于滾動快門的存在,幀和幀之間的時間間隔=單幀曝光時間+圖像傳感器刷新時間(指滾動快門掃描行從第一行到最后一行所花的時間)。而被攝物體一旦在這個時間間隔中發(fā)生移動就會導(dǎo)致合成偽像:例如重影等。
行交織 HDR 雖然也應(yīng)該算多幀 HDR,但是它利用了滾動快門行曝光的特點,在第一行長曝光完成之后立刻在第一行進(jìn)行短曝光(和第二行長曝光同時進(jìn)行)。減少長短幀之間的時間間隔(間隔等于單幀曝光時間,不受圖像傳感器刷新速度的影響),從而達(dá)到“準(zhǔn)同時”的 HDR 合成效果。
當(dāng)然行交織
HDR 在圖像傳感器里也不是新鮮玩意兒了,之前索尼針對安防攝像頭設(shè)計的
IMX224LQR-C,IMX225LQR-C,IMX290LQR-C,IMX123LQT-C 都支持行交織 HDR(索尼稱之為
DOL-HDR),但 DOL-HDR 通常需要外掛配套的處理器做 HDR 的合成,而 OV48C 將這個功能集成到了 CMOS 內(nèi)的 ISP
里,直接輸出合成好的圖像(最高 14 位 Bayer HDR)。
由于合成在圖像傳感器內(nèi)完成,所以引入的噪聲更少,同時也不受圖像傳感器對外傳輸速度的限制。而且還減輕的外置處理器(也就是手機(jī)中的 SoC)的計算壓力。

6、片上基于雙轉(zhuǎn)換增益的雙讀出合成
豪威稱之為 DCG HDR,和行交織 HDR 一樣是常見于監(jiān)控攝像機(jī)的技術(shù)。和我們在電影機(jī)上見到的 DGO(雙增益輸出)一個像素連接兩個不同倍率的模擬增益這個方式不同,豪威的方案先在高增益下收集光生電子讀出,之后在不清空勢阱的情況下切入高增益再收集一次讀出。
相對于多幀 HDR 來說,在高低增益切換時不會重置勢阱,也就是說在低增益模式下包含了高增益模式下收集的原始光信號。所以也能算作是一次曝光。
相對于長短幀的單幀 HDR(例如索尼 QBC-HDR)這種方式不損失信噪比,但提升的動態(tài)范圍受限于雙增益結(jié)構(gòu)(總動態(tài)范圍 = 低增益下的動態(tài)范圍 + 高增益相對低增益多出來的暗部動態(tài)范圍),不能像長短幀理論上能無限擴(kuò)展,同時傳感器限死在倆原生 ISO 上了,手機(jī)的 ISO 變化估計是靠數(shù)字增益。

中焦傳感器 S5K2L7
1、讀出速度
這塊底是三星和 IMX362 對位,單幀畫質(zhì)應(yīng)該和上上代勞模 IMX363 相近(本來就是 IMX362 的小改款)沒有 DRAM。刷新速度為 12MP 30fps,這個規(guī)格差不多也是上代的主流水準(zhǔn)吧,比 Galaxy S20 上的那顆 S5K2LA 速度差一半。要在 2× 拍 4K 60fps 應(yīng)該得讓主攝那顆 OV48C 裁剪了,反正它支持馬賽克重排,像素數(shù)量也夠。
2、像素數(shù)量
是的,OV48C 裁 2× 也有 12MP 點對點,但是畢竟是正兒八經(jīng)的拜爾排列而不是四合一,同時等效光圈更大,相對來說畫質(zhì)要比直接裁好一些。(我還是不是很放心現(xiàn)在的四合一全像素輸出的銳度)
3、對焦
支持雙核像素對焦(DPAF、也有叫 Dual PDAF),也是目前除了全像素全向?qū)挂酝庾罹獾膶瓜到y(tǒng)了。
4、傳感器尺寸/弱光
1/2.6" 的元件面積,依然是目前 2× 里等效規(guī)格最高的,唯一的問題就在于受限于電磁干擾做不了防抖。S5K2L7 也算是見得多了,畫質(zhì)不會和主攝那么驚艷,但是也不會很差,畢竟 iPhone 的主攝也這么個尺寸,能差到哪里去呢?
超長焦傳感器 IMX586
這就是大名鼎鼎的上代勞模了,不過講真,圖像傳感器前三的市場份額真的和宣發(fā)成反比:OV 官網(wǎng)上傳感器的數(shù)據(jù)又新,又詳實,各種參數(shù)都有(只是關(guān)于 DCG HDR 的描述也太模糊了一點),三星 ISOCELL 官網(wǎng)有參數(shù),更新也挺勤快(才怪,S5KHMX 和 S5KHM1 的規(guī)格都是拖了好久才更)在售的型號基本都有,也有表格方便檢索,只是參數(shù)數(shù)據(jù)比較少,不重要的數(shù)據(jù)就要靠自己去找了,也沒有詳細(xì)的數(shù)據(jù)白皮書可供查閱。而索尼……雖然公開的數(shù)據(jù)都有白皮書查閱,而且例如讀出速度等都有詳細(xì)數(shù)據(jù),但是其實每塊底的白皮書內(nèi)容各不相同,關(guān)鍵是,熱門、重要的 CMOS 壓根就是不公開的。暫且不提獨占的 IMX600、400、555、700,連前兩代勞模 IMX363 和 IMX586 的官方數(shù)據(jù)都沒能上線。搞得咱們鍵攝只能從采用這些底的產(chǎn)品和小道消息來推測性能。所以可能會有很大偏差。
1、讀出速度
當(dāng)然,對工藝不敏感的像素區(qū),其實索尼的優(yōu)勢并不大,比如啥最小像素索尼老是被三星搶先(拜爾陣列 0.8μm 尺寸以及首個 0.9μm 和 0.7μm 像素尺寸都是三星首發(fā),索尼現(xiàn)在都沒搞定 0.7μm 的產(chǎn)品,隔壁豪威都有了……)。但邏輯層索尼卻是妥妥的強:IMX586 做到了喪心病狂的 48MP 30fps 讀出,要知道同代的 S5KGM1 雖有物理 48MP ,但是讀出速度只有可憐的 12MP 30fps。我甚至認(rèn)為就算是 IMX586,其實還有不少潛力可挖。
2、像素數(shù)量
48MP 依然是目前像素最高的超長焦規(guī)格,雖然咱們承認(rèn)這就是個四合一,但是這么大的傳感器面積,雖然光圈比起隔壁普遍 F3 左右的同學(xué)們是小了點,但是至少 12MP 的銳度是不差的。
3、對焦
IMX586 相對于前任勞模 IMX363 最大的退步就是對焦,僅僅只有 PDAF,不過有一說一現(xiàn)在超長焦似乎也沒啥比 PDAF 更強的對焦模組了。
4、傳感器尺寸/弱光
雖然這塊 1/2" 型的 IMX586 就配了一個 F4.4 的小光圈,但是等效光圈還是要超過目前絕大多數(shù) 5× 模組的,僅次于三星 Galaxy S20 Ultra。但是由于進(jìn)光量還是比較低,所以實際上這部分實際成片受算法影響很大。
超廣角 IMX350
1、讀出速度
IMX350 讀出速度其實挺優(yōu)秀的,高達(dá) 20MP 30fps,支持 4K 60fps 讀出。
2、像素數(shù)量
20MP + 拜爾排列,基本就是銳度的保證了(理論天花板可能是最高的,當(dāng)然還得考慮光圈,但是這個回答畢竟講 CMOS,所以就不深入)。
3、對焦
支持 PDAF,嗯,的確不是很靚眼,但是其實除了三星 Galaxy S20 系列用了雙核像素對焦以外,其實其它的基本還都是 PDAF,對了索尼 Xperia1 II 雖然用了帶有雙核像素對焦的 IMX363 但人家超廣角不能對焦呀(逃……)
4、傳感器尺寸/弱光
1/2.7" 型的面積在旗艦級還只是處于中等偏下的位置:這個尺寸往上的旗艦有: 1/2.55" (例如 Xperia 1 II 的 IMX363、Galaxy S20 系列的 S5K2LA 和 S5K2L3*)、1/2.4"*(*這個尺寸基本都是 16:9 傳感器 Nokia 8.3 5G 的 OV12D、OPPO Find X2 的 IMX708)、1/2"(一加 8 Pro、OPPO Find X2 Pro 的 IMX586)以及 1/1.54" ?(華為一票的 IMX608)。所以弱光畫質(zhì)肯定比只用 1/3" (我瞎猜的,可能還不到) 的 iPhone 好,但是單幀肯定是不如樓上的那堆怪物的。
另外同上,超廣角因為進(jìn)光量,其實也挺受算法影響的。