手機攝影解析——奇怪的像素

自從手機發布會的先河一開，就好像打開了潘多拉的魔盒，再也停不下來了。而在各大手機廠商的發布會上，照相功能的介紹無疑是很重要的一環。

雖然每場發布會對於相機功能的介紹不盡相同，但不知道各位看官有沒有發現，有一句話卻基本是一至的。那就是照相功能介紹的開頭，基本都是：「這款手機採用的是某某某最新的什麼什麼式多少多少像素的相機」，然後開始了長篇大論。

從模板式的介紹開場，不難發現，各個手機廠商都把相機的像素當成了一個十分重要的賣點。這也無可厚非，畢竟大部分的用戶看中拍照的功能，但真正會去琢磨手機相機的人很少。因此有人說：像素的多少，決定了照片的質量，大家就信了，開始追求高像素的旅程。手機相機的像素堆得越來越高，800萬...1000萬...1300萬...1600萬...甚至到了2000萬、4100萬。

那是不是像素高了，照片畫質就好了呢？

今天，SB_chen就來說說像素的那些事。（啰嗦一下，為了準備這一期的內容，翻了好幾天的書，也查了網路上的一些資料，仍感覺不夠完善。但還是決定寫出來，如果要問為什麼，T-T其實是因為沒有準備其他內容，如果不寫的話，那···那達不到周更的目標了。請各位看官看完狠狠拍磚，但是不要打頭哦）

接下來，進入正題。

什麼是像素？

日常所拍攝的照片都屬於點陣圖，而組成點陣圖的就是一個個極小的照片元素，這些元素稱之為像素。回歸到相機中，最重要的一個核心部件是感光元件（CCD或CMOS），它是負責感受外界光線，並將其轉化為圖像信息的，有點類似於電腦中的CPU。而像素是組成感光元件的一個個具有獨特特性的硅點，就像CPU上的觸點（只是例子，功能是不一樣的），只不過密度要大得多。當光線照射時，硅點就會產生電壓，通過一系列的處理，轉化為圖像信息並存儲在存儲卡中。

上圖便是數碼相機內部的核心部件——感光元件。（是不是有點像CPU）

圖片來源於網路

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將感光元件放大後，會發現其上面有眾多的微小單元組成，這微小單元便是傳說中的像素。（這裡的像素是方形的，但是並不是所有的感光元件的像素都是方形的哦）為了尊重作者，所有照片的水印都不會去除。

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像素是怎麼工作的？

數碼相機與傳統的膠片相機成像的最大不同在於：所使用的感光材料不再是膠片，而是感光元件。當我們進行拍照的時候，快門打開，光線照射在相機感光元件上，光線中的每一個光子（組成圖像的極小的「信息」單元）打在硅像素點上，它便立即做出反應，產生很小的電壓。這個電壓被相機內部的電路所「讀取」，並通過模數轉換晶元（ADC，並不是LOL的ADC...）轉換成為數字信號。

而這些數字信號可以告訴相機投射在像素單元上光線的強度和亮度。而在感光元件上有數百萬甚至上千萬的像素，每個像素上會有不全相同強度、亮度的光線投射在上面，所有的像素所產生的數字信號便組成了完整的圖像。

上圖就是感光元件像素的工作原理啦，對於不是技術控的朋友，帶過就好了。

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什麼是解析度？

不對吧，談論的不是像素嗎？怎麼就說到解析度了？是不是沒東西可以講了，敷衍可愛的我們？怎麼可能！我是那樣的人嗎？好像...是這樣的。

解析度各位應該都不陌生，屏幕的解析度、手機的解析度等等，基本是以像素為單位的數碼設備都會有解析度一說。

所謂的解析度，其實體現的就是像素在平台上的分布情況。舉個栗子···不是例子，一部800萬像素的相機，其圖像感測器上橫向可以分布3264像素，豎向可以分布2448像素，拍出來的照片最大分別率就是3264×2448，兩者相乘值為7990272，約等於800萬。

當然照片的解析度是越大越好，這樣的話，在手機上或者在電腦上，不斷放大再放大，連美女臉上某個地方的汗毛有多少都能數清楚，多好，是不是？當然是的，毋庸置疑。

所以要想得到極高解析度的照片，相機的像素就必須增多。比如，要想拍出7728×5368像素的照片，你相機的像素應該達到4100萬像素。

像素的大小是什麼？

在一開始的時候我們就介紹了像素以及它是怎麼工作的，但要回答像素與畫質的關係，我們還需要去了解像素的另一個指標——像素的大小。

因為單個像素實在是太小了，無法被人眼識別，所以許多人認為像素都是一樣大的。但實際情況不是這樣的，像素也是有大小之分的，只不過單位是以微米（μm）計算。專業級的數碼相機單個像素的大小在10微米以上；一般普及型的數碼相機的單個像素的大小在6微米以下；經濟型的數碼相機和手機的單個像素就更小了。

這是一款旗艦手機的宣傳頁面，看了什麼感覺。我只能呵呵了，1.4微米就已經稱「超大像素」了，然後···就沒有然後了。

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像素的大小意味著什麼？

借用網友的比喻，像素就是感光元件上得一個個「小碗」，負責把環境中光收集起來，接著把光信號轉變成數碼信號，然後組成一張數碼照片。

像素的大小就是「小碗」的大小，當小碗比較大的時候，它可以接收到足夠多的光子，產生足夠強的信號，形成一個像素的圖像。但如果「小碗」變小了，裝的光子也會同時變少，而「小碗」（光敏元件）是有靈敏度的，如果接收的光子小於一定數量，產生的信號就可能會失真，那麼，這個像素的圖像也是失真的。

圖像正是由一個個像素上「小圖像」組成的，如果像素都失真了，相機就會利用內置的程序去「猜」像素上的信息，就產生了噪點，照片的質量降到了。

因此，單個像素的大小很大程度上影響著圖像的品質。

是不是像素高了，照片畫質就好了呢？

很明顯不是的，為什麼呢？結合以上的每個點，來做個分析。

解析度無疑是可以表現出更豐富的畫質，提高解析度的方法就是增加像素的數量。而經常採用增加像素的方法有兩種：一種是在單個像素大小不變的情況下，增大整個感光原件的面積，從而增加像素數量，這種方法是最好的。但，感光元件是相機中最昂貴的部件，大就意味著成本極大的增加。不僅如此，較大的感光元件，就意味著較大的體積和重量。顯然在目前看來並不可取。

上圖就是兩款高像素的手機，看看體積，再想想重量。看來是不錯的防禦武器吧。

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所以，眾多的手機廠商選擇了第二種方式增加像素。就是在整個感光元件大小沒有改變的情況下，來增加總體的像素數。但在本身就很小的手機感光元件上，想要集成更多的像素，可以從兩個方面入手。一個是減小單個像素的大小，另一個是增加排列密度。但這兩個方面都會對畫質造成不良影響。

1、減小單個像素的大小

之前已經分析了像素大小對於畫質的影響，簡單說不利於光子的收集，使圖像產生失真，造成噪點。在光照充足的條件下沒問題，但在弱光的條件下是比較嚴重的。還不明白的話，前面多看看。

2、增加排列密度

這意味著像素之間的間距減小，那麼在感光的時候，像素之間的信號產生的相互影響加大，造成圖像的銳度有所下降。

不信嗎？看看上圖，這是三星的S6和S7的相機比較。注意看像素數，是的，沒有錯！S7的像素降低了，而且是400萬！三星在智能手機行業的地位，不用說。所以它並不傻，三星已經意識到了高像素的壞處。

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關於手機拍照功能的幾點提醒

1、高像素帶來的最大的好處是可以提高照片的解析度，讓照片可以以更大的尺寸顯示而不會損失太多的細節。但是，高像素的照片需要更大的存儲空間，上傳朋友圈的速度也更慢，需要耗費更大的流量。而且手機和電腦也就那麼點解析度，誰會把你的照片無限放大觀察你嗎？···好像有點可怕。總之，一般1000萬左右的響聲妥妥的了，沒有必要因為像素問題而糾結了。

2、手機相機的畫質與手機廠商的調教以及設定是有很大的關係的，但是公司的精力不是無限的，所以一般情況下，在主推的高端旗艦的相機上話費的精力是比較多的，自然畫質也是更好的。所以如果允許的話，建議選擇各個廠商的高端旗艦機型。

以上的照片上面的是某廠商800萬像素的手機拍攝的效果，下面的是另一個廠商1300萬像素的手機拍攝的效果。可以看出來，不同廠家的相機調試效果差別還是比較大的。 提醒一下哦，主角是我可愛的手辦，如果有稀飯的童鞋我是有在賣的哦~~~

圖片來源於某兩個廠商手機拍攝

SB_chen

3、iphone的相機是不能更改相機的解析度的，是固定的，很多在安卓機器上可以調的參數在iphone上都是沒辦法調的。當然，這使得用戶得到的照片是調試了的最佳效果，但同時也限制了許多的可能性。

4、如果您喜歡用手機拍夜景，建議選擇像素較低的手機，能產生更好的畫質。如果可以，建議買個手機用的小三腳架，可能會有意想不到的效果。

5、對任何觀點不要輕信，永遠保持好奇心和探索精神。

6、掃描下面的二維碼關注一下啦···你會知道很多你不知道我知道的東西···

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