是怎樣的改變，讓手機高像素從“雞肋”變“真香”？

編者按：本文嚟自微信公眾號“三易生活”（ID:IT-3eLife），作者：三易菌，36氪經授權發布。

2019年，當4000萬及4800萬嘅高像素手機拍照方案啱啱登場嗰時，我哋三易生活可可以系當嗰時最“唔合群”嘅科技媒體之一。因為嗰嗰時候我哋曾經幾次批評過呢類睇似強大嘅影像設計思路，實際上無論喺技術上仲系使用感受上都表現得相當糟糕。

比如說我哋曾指出，當嗰時絕大多數手機主控集成嘅ISP，根本唔可以應對數千其像素級別嘅影像處理，甚至導致好多高像素機型日常實際上只可以以“四像素合一”（1000萬、1200萬）嘅模式運行。並且一旦開啟全部像素就識使得AI優化同HDR多幀合成等處理算法失效，最終清晰度可可以仲唔如唔使用高像素模式。

比如我哋仲曾經經指出，對於一整套影像系統嚟說，“分辨率”唔剩只僅取決於CMOS上嘅感光元件數量，實際上都識受到鏡頭透光率同反射率等方面嘅影響。喺單反相機上，太入門嘅鏡頭尚且識唔適合高像素旗艦機使用，更何況手機鏡頭又小成本又低，光學素質嘅低下對成個系統所帶嚟嘅拖累都識更加明顯。

像咁樣嘅微距，喺2020年初嘅機型入面僅此一份，但佢其實喺1200萬像素嗰時代並唔少見

喺實際使用嘅體驗方面，我哋更系曾經批評好多4000萬、4800萬、6400萬，甚至1.08億像素嘅機型對焦性可以又慢又挫，嚴重背離 智能手機隨嗰時拍、隨手拍嘅設計初衷。更唔要說喺微距性可以上，以往個啲高素質1200萬像素CMOS瞬間就可以喺恭弘=叶 恭弘片、昆蟲等細小物體上合焦，而“更先進”嘅4800萬像素、6400萬像素機型嘅主攝，卻幾乎根本無辦法喺呢種距離上對焦，所以才不得不配備 獨立嘅“微距副攝”。但由於“副攝”傳感器規格往往好差，所以實際上高像素機型嘅微距成像能力相比過去普遍反而系倒退 嘅。

唔知道系因為聽到 我哋批評嘅聲音，仲要系成個行業已經意識到早期高像素CMOS實喺系唔系幾堪用。自2020年開始，高像素機型CMOS以及配套嘅各種方案逐漸迎嚟 幾次換代，而最初嘅個啲問題都確實得到 有效嘅解決。

論ISP性可以，而家高通驍龍888同三星Exynos 2100都已經為最高2億像素嘅CMOS進行 專門優化。以驍龍888為例，其ISP處理能力實際上已經高達27億像素/秒。這意味住對於呢啲最新嘅旗艦SoC嚟說，即便搭配1億像素嘅CMOS，都一樣可以實現多幀合成、AI優化、夜景模式等實嗰時處理效果，大幅改善 “高像素全開”嗰時嘅畫質表現。

論鏡頭素質，2019年底小米CC9 Pro喺首發1.08億像素嘅嗰時候，其實就已經意識到 高像素CMOS必須搭配更高品質嘅鏡頭，所以佢們當嗰時為CC9 Pro仲專門推出 一款適配新設計8P鏡頭嘅“尊享版”。而當嗰時間嚟到現喺，我哋唔難發現各家喺“手機光學鏡頭”呢個課題上都有明顯嘅發力，例如華為同OPPO都研發出 自由曲面鏡片，vivo同索尼都用上 蔡司日塞鏡頭同T*鍍膜，一加同哈蘇合作嘅新旗艦即將發布，而小米都喺前唔久曬出 全新嘅自研伸縮鏡頭設計，據稱可以有效提高CMOS進光量，並進一步改善大底高像素機型嘅畫質表現。

當然更為重要嘅系，而家嘅大底高像素CMOS都已經同過去完全唔同嘎啦。

2020年初，三星S5KHM1同索尼IMX689幾乎同嗰時登場。前者作為初代1.08億像素CMOS HMX嘅後繼型號，捨棄 傳統嘅“四合一”像素架構，憑藉新嘅“九合一”像素設計，既降低 ISP嘅處理壓力，又大幅提升 暗光環境下嘅感光能力。而後者則系喺近似1億像素傳感器嘅面積入面“只”放進 4800萬像素，從而實現 更大嘅原生像素麵積，並首次將全像素全向對焦技術喺大底高像素手機CMOS上進行搭載，一舉解決 “高像素手機對焦唔良”嘅體驗難題。

差唔多半年後，我哋又迎嚟 三星S5KGN1同索尼嘅IMX766。5000萬像素、1/1.3吋嘅前者，但系以睇作系“三星版IMX689”，只不過底更大，感光性可以更強；而後者則系喺IMX689嘅基礎上強化 視頻HDR能力，使其變得更加全可以。

而到 2021年，三星又有 新嘅諗法。首先系搭載喺Galaxy S21 Ultra上嘅S5KHM3，同HM1相比，佢一方面改善 對焦算法，成功解決 之前HM1同HMX上唔系幾好嘅對焦體驗；另一方面，HM3更實現 手機行業首個12bit、686億色捕捉能力。好顯然，這系一款以超強色彩表現為主打方向嘅旗艦CMOS。

其次，三星仲發布 佢們迄今為止最大底嘅手機CMOS S5KGN2。其基本延續 之前GN1“大底、雙核對焦”嘅設計思路，所唔同嘅剩只系將傳感器尺寸增大到 驚人嘅1/1.12英寸，而憑藉住接近1英寸嘅大底，GN2嘅單個像素麵積就已經高達1.4μm。這使得佢雖然沒有HM3上嘅“九合一像素”設計，都可以僅憑“四合一”像素做到高達2.8μm（HM3九合一之後系2.4μm）嘅史上最大等效像素麵積。換而言之，雖然GN2嘅色彩捕捉能力遜於HM3，但佢卻可可以系當今感光同對焦最強嘅超大底高像素方案，甚至沒有之一。

但係事仲未有結束，因為就喺最近幾日，三星又開始預熱佢們嘅“ISOCELL 2.0”新架構嘎啦。事實上，ISOCELL系三星最早提出嘅CMOS結構設計，其同索尼最早提出嘅“背照式”最大嘅唔同點，就喺於ISOCELL傳感器上每一個感光單元之間都使用鏡面嘅半導體材料相互隔離，咁樣就可以大幅降低像素點之間嘅干擾，並提升每一個像素點嘅工作效率。

而喺ISOCELL 2.0嘅設計中，三星用新嘅非金屬材料取代 早期ISOCELL入面識造成部分光信號丟失嘅金屬格柵，進一步“隔離”每一個像素。咁樣一嚟，即便使用更小嘅單像素麵積設計，每一個像素喺單位嗰時間入面接收到嘅有效光照都可以增加，從而使得更高總像素嘅CMOS設計成為可可以。

比如說，目前ISOCELL 2.0設計已經可以喺畫質唔降低嘅前提下，將單像素麵積從傳統嘅0.8μm縮小到0.7μm。而如果將呢一設計套用到現喺單像素高達1.4μm，總像素數量5000萬嘅GN2上，就可以輕鬆製造出CMOS大小唔變（1/1.12吋），但總像素卻可以高達2億像素嘅全新CMOS。

當然，我哋可以說，無論系喺ISP側唔斷強化嘅多幀合成都好，仲要系喺CMOS上持續優化結構，強化“多像素合一”同“全像素對焦”都罷，呢啲本質上都系大底高像素手機拍照方案，為 規避自身不足而不得不進行嘅“查漏補缺”。但問題喺於，當高像素機型嘅成像唔再遲緩、鏡頭唔再拉胯、CMOS對焦變得迅速，夜景感光同色彩捕捉能力都早已反超以往嘅小底低像素方案嗰時，我哋似乎都的確已經沒有理由再去指責佢“缺乏實用性、體感唔好”。

都正系喺呢種唔斷以新技術“查漏補缺”嘅過程中，大底高像素機型已經逐漸扭轉 包括我哋三易生活喺內嘅眾多媒體同用戶嘅印象，成為 家陣嗰時以及未嚟可可以系最為主流嘅智能手機影像設計方向。