HTC One 使用的 UltraPixel 技術具體指什麼？

12-24

網上查到

該項技術的攝像頭感測器根據紅、綠、藍三色分為3個像素層面，在拍照時將3幅畫面最終合為一體。這樣一來拍攝的照片就遠遠比傳統像素感測器拍出的照片要清晰很多。

但不是特別的理解。這樣的處理到底能產生多大的優勢？

UltraPixel技術的優劣性，必須要跟傳統的感光方法對比才能說明白。
先簡單講一下傳統的CCD採集方法
下面是3個像素點（RGB=紅綠藍）

光進入CCD
通過濾色片，打到硅晶元上，每一個像素只採集RGB中的某一種，其他全都不要了
採集的比例是R：G：B=1:2:1，具體分布如下圖
通過上下左右的顏色，猜這個像素被捨棄掉的兩種顏色（如GB）和採集的顏色（如R）比例是多少
才用插值法進行計算，是一種猜測的計算方法來得到這個像素的顏色（當然經過那麼多年的優化，猜得比較准，但不是原始真實的數據，是計算出來的）

Update，回答@狼大人的問題。
這裡吐槽一下知乎，修改的時候不會自動保存，白碼了半小時字，太坑爹了。

那麼，UltraPixel技術改進了什麼呢？
狼大人給了我官網上的兩個頁面，HTC ZOE? CAMERA WITH ULTRAPIXELS； HTC ZOE? CAMERA WITH ULTRAPIXELS
本來還覺得這技術有點意思，沒想到看了再分析，發覺這貨比我想像的要坑爹不少。

A misconception among most consumers is that the higher the megapixel count, the better quality of images.

消費者總認為像素越高越牛逼，這是誤解。這句話說得是對的，不過完全是為了他自己的400萬低像素而做的鋪墊開脫之詞。

The smaller the pixel, the less light each one collects.

像素越小，光接收量越少。這裡的像素指CCD中光敏二極體的開口大小。（pixel之前誤解了，感謝@梁海指正）

It』s a fundamental tenet of digital photography that the more light that a camera can capture, the more information it can record, thereby creating consistently better pictures in more varied conditions and lighting environments.

攝像頭進光量更多，就可以在更多樣化的環境中記錄信息。
這句話可以等同於，光圈越大就越牛逼。是么？姑且算是吧，至少大部分攝影界人都認為光圈大一級確實利大於弊，包括我也同意。
但是，總的進光量跟你一個CCD感光元件更大有個毛線關係？

比如說，10元錢紙幣大於1元錢紙幣，我手裡的都是10元錢紙幣，你手裡的都是1元錢紙幣，我比你有錢。
這裡大家都知道，沒有說數量，對吧？實際上是在坑爹，理由如下。
下面這兩張圖片看著真是激動人心，就好像男人的第三條腿一樣，越大越感到自信。

HTC"s approach is to offer larger pixels in the new sensor that can capture 300% more light than many of the 13 megapixel cameras on the market.
The new HTC One takes photos at 4 megapixels resolution.

根據HTC官方說法，感光元件的大小為傳統的2倍；與市面上1300萬象素的山寨機相比，他們有高達400萬象素的攝像頭。意思就是他們提供CCD的總面積只有那些他們瞧不起的傳統攝像頭的三分之二大小。
通俗的講就是HTC有400萬個2元錢，山寨機有1300萬個1元錢。到底誰的總進光量更大呢？

所以，這是一個偷換概念的廣告詞，單位量更大，總量就更大，卻迴避的提及自己的數量。

從HTC官方的介紹來看，概念很模糊，因為廣告主要是為了讓人覺得好，原理沒必要多講。如果按照廣告上所說，那麼這樣的結果只是可以認為增加了一兩個級別的ISO卻可以保持相同的質量，主要在黑暗環境中，有更良好的表現，這一點與之前的結論相符。

但是如果只是這麼簡單的技術，相對於X3來說，那真是弱爆了，除了ISO提升，其他顏色的真實性優化什麼統統都是木有的。

至於唯一的優化事實就是 ---- 使用了f2.0的光圈，這算是大光圈了。
具體的拍攝效果，還是要等待對比樣張的出現。
無論原理是如何有優勢，硬體水平是如何高，沒有好的軟體層面的良好驅動和優化，結果並不一定可以更好。

小註：官網使用了這樣一組圖片來說左邊是他們的更加牛逼。趨於好奇心，我右鍵另存為了這兩張圖片。發現右邊的居然是iphone5。真是高級黑啊~~(╯﹏╰)b

總結
UltraPixel是一個不能算創新的技術。他只是加大了光敏感光元件的大小，改善了在過暗環境下不得不使用高ISO來拍攝清楚的窘境，在理論上這樣的結果可以有效降低欠曝部分的噪點，理論上的確有優勢，實際的結論無法給出確定的答案，要等待使用過的用戶體驗才能進行判斷。

----p.s.這話題還是挺有趣的，難得再一次詳細去研究資料然後認真回答一個問題了。

·········以上已經解答完了，下面之前誤認為它使用的是Foveon X3的技術的介紹·······
Foveon X3用的是全色域CCD探測技術。
其實全不全的，這個只有他們自己知道，廣告還是有水分的。
但是它相對於傳統的單色，那確實可以算是很全了。

光直接打到CCD的硅晶元上
通過RBG三色波長的不同，打到CCD上的「力度」不同，每個像素都可以記錄三種顏色全部的數據
這種記錄方法是真實數據的記錄，而不是通過計算模擬來猜測。也就是廣告詞中宣傳的顏色更加真實的原因了。（具體是不是不一定，理論是更真實。）

既然技術優點說完了，這也是一個幾十年歷史的技術了，為什麼木有廣泛應用呢？
那一定是有一些缺點的，我也羅列一下。

同一個晶元，專註的記錄一種顏色，會比什麼顏色都記錄，數量上更加的多。因此，在黑暗區域和高ISO使用的時候，顏色的真實度不如傳統的，噪點也會更多。
既然題主和廣告都說了，是三層CCD來探測，所以像素要除以3，這意味著我們得到1000萬像素的照片，數據量有3000萬，且需要3000萬象素的CCD來探測。這樣的缺點很明顯：成本更高，難以做大像素，拍照後照片存儲更慢，照片文件更大等。
3層的穿透次序是B-G-R，光在穿透的過程中會有所損失，所以對於底層的紅色來說，會相對偏色。這樣就是對自己技術的矛盾了，色彩出現不準確（不夠真實）。最終使用軟體來修正每個顏色層的偏差，最後還是回到了軟體層的計算上來進行模擬。

引用我之前在機鋒論壇發的帖子：

所有的照相機，不管是單反微單卡片機，還有手機，拍照的原理都是一樣的，畫質就取決於兩樣東西，一是鏡頭二是感光元件，膠片機的感光元件就是膠捲。數碼相機還有個演算法也有關係，比如腎機的演算法比較好，所以拍出來畫質能比採用同樣感光元件的其他手機效果好，但是最主要還是取決於鏡頭和感光元件，手機追求不了什麼鏡頭，只能在感光元件上做功夫，感光元件越大，像素越低，單個像素就越大，畫質就越好，諾基亞808就是通過增大感光元件面積來實現高畫質的，別看他像素這麼高，實際上像素密度比什麼機子都低，單個像素比什麼機子都大，所以畫質那是真材實料的。

HTC這回他不增大感光元件，改減少像素，同樣可以達到目的，畫質一樣會提升，這個根本不算什麼新技術，人人都知道，人人都能做，但是沒人敢做，為什麼？很簡單，買手機的畢竟還是小白多，小白只看像素，你看現在這麼多1300萬像素的機子，請問1300萬像素和1200萬像素在畫質上有區別嗎？根本沒有什麼區別，多100萬像素毫無意義，但是對於消費者來說就不一樣了，好多人覺得像素高肯定就牛B啊，1300就是比1200大啊，你這出個400的，你不管說你用了什麼技術，你就是吹上天了，別人就一口咬定400就是低，就是不如1200，不如1300，這個在營銷上還是有影響的，很多人一聽400萬肯定就不買了。比參數的時候也會顯得很弱，別人都寫個1200，你寫個400，數字小了一大截，你別說什麼3倍光線什麼高畫質，這個在數字上體現不出來的。HTC敢於這麼做，還是值得鼓勵的。

至於這個對畫質提升有多大，提升是有，但是並不會有質的區別，畢竟HTC沒啥影像方面的核心技術，就像說索尼，你別天天吹什麼BE引擎這技術那技術的，你換個屏幕材質比什麼都好，搞這麼多技術還是個普通TFT，側著一看就偏色泛白，還不如一千塊的機子可視角度好，HTC這也是一樣，這技術怎麼吹都不如換個感光元件來得有效。他這個在晚上拍照肯定管用，說白了拍照就是把光包含的信息轉移存儲為二進位信息，單個像素越大，就能接受到更多的光，就能存儲更多的照片信息，畫質就更好。像素小了，到了晚上光線暗，很多像素他就接受不到幾個光子，最後出來全是噪點。但是在白天光線充足，他這個的優勢就沒有很大了，但是拍出來的照片細節肯定就不如1200萬的了。

好比別人是1200萬個郭敬明，One是400萬個姚明，如果用來搬重物，肯定是姚明牛B，他勁大，所以400萬個姚明就要比1200萬個郭敬明強，但是如果是搬輕的東西，姚明搬得動，郭敬明也搬得動，區別不大，這時候1200萬個郭敬明就能體現出人多的優勢了。

至於適馬的X3技術，那是完全的另一回事。因為CMOS感測器只能接受光線的強度，不能識別波長（也就是顏色），所以每一個像素只能用來接收一種顏色，是由很多的紅綠藍像素才能組成圖片的，實際上拍出來的原始照片是一種馬賽克狀的，這時候就要通過演算法，靠相鄰的像素的顏色來算出這個像素的真實顏色。適馬的X3是做了3層，每一層接收一種顏色，所以適馬400萬像素的每一個像素都包含有完整的色彩，他可以說成是400X3=1200萬像素。但是實際上他還是沒有1200萬個像素，普通的相機1200萬像素是實實在在的這麼多個點，只是每個點都是單色的（紅或綠或藍），必須通過演算法算出色彩，演算法好色彩准，否則會偏色，但是他點數不少，如果都拍黑白照片，1200萬像素的普通相機就比適馬的400萬像素清晰。HTC他這個不是什麼3層感光元件，就是把1200萬像素降低到400萬，所以不能吹成1200萬像素，雖然能提高畫質，但是光線好的時候，他還是只有400萬個點，細節方面肯定還是不如1200萬像素的機子，只是在低光下，他有優勢，雖然只有400萬個點，但是每個點的畫質好，可能會強於1200萬像素的機子。

一句話：在感光元件面積只擴大很小甚至不變的情況下，削減像素數量，讓單個像素的感光面積變大，以獲得低光下更好的畫質與較高的純凈度。

實際手機中的感光原件大小並不比htc的競爭者大。只不過通過減少總像素數，來增大單個像素大小，的確會對提升畫面純凈度有所幫助，但是損失了更多細節。

說到底還是一個取捨的問題，在畫面純凈度和細節中取捨。但是市場和實際使用證明了htc的並不是最佳方案，事實上單個像素達到1.4微米就夠了。另外，噪點什麼的通過軟體優化也可以控制好，但細節少了就真的少了。

P.S.

個人認為htc利用了""像素越高越好"這個謠言已經被大眾認清"，通過主動站在這個謠言的極端對立面，來獲取那些識破謠言但仍然小白的用戶的支持，同時讓那些小白用戶感受到一種對那些更小白的用戶的"智商碾壓"

更好的畫質，更高的純凈度。更好的配置。

並不是三幅合成一幅的，其實只是相當於以前一個屋子開了一扇窗戶，現在變成了差不多三扇，屋子裡相對來說更亮