手機長焦大戰背後,三星ISOCELL用畫素黑科技打破行業不可能

手機影像體驗質變,離不開底層畫素技術突破。
作者 |  雲鵬
編輯 |  漠影
今天,影像已然成為旗艦智慧手機大戰最核心的焦點,甚至沒有之一,而移動影像技術發展之快令人應接不暇。從超大底、超高畫素主攝的競賽到超廣角鏡頭的比拼,再到如今開始卷長焦拍照。
蘋果、三星、華米OV等頭部廠商的旗艦機紛紛重點迭代升級了長焦影像能力。
為什麼今天各家又開始卷長焦?
其實在2018年前後,手機拍照曾經迎來一波“百倍變焦”大戰,潛望式長焦也成為當時的技術熱點,但受限於當時的硬體、軟體演算法等多方面的技術,拍的遠並不等於拍的好,魚和熊掌難以兼得。
過高的變焦倍數之下,畫質呈現效果並不盡如人意,演算法痕跡往往過於明顯,對焦體驗也不理想。
時至今日,長焦再次成為行業焦點,而今天,不論是風景、人物、演唱會、運動抓拍、長焦微距,各類場景,優秀的長焦都能帶來很好的成片效果,拍的遠和拍的清終於可以兼顧。
實現上述一系列優秀成像效果的根本基礎,就是一顆真正足夠優秀的CMOS影像感測器,感測器晶片層面的諸多技術突破,讓長焦的拍照不但可用,而且更好用。
三星釋出的ISOCELL HP9就是其中的代表性產品,在頭部手機廠商的旗艦機中有廣泛應用落地,成為做一顆頂級長焦的首選感測器方案。
HP9的2億超高畫素、出色的感光能力、優秀的色彩表現、穩定高效地對焦能力,都成為長焦拍照體驗提升的關鍵支撐,其一系列畫素技術層面的突破創新讓長焦從前的“不可能成為了可能”。
在三星ISOCELL技術的加持下,手機長焦拍照體驗的天花板再次被打破,“普通人隨手拍出大片”距離我們更進一步。
01.

從演唱會、旅行風光到日常生活

2億畫素HP9帶來長焦拍照體驗“質變”

一顆優秀的感測器究竟能給長焦拍照帶來什麼樣的顛覆性改變?為了回答這一根本問題,我們不妨直接從實際拍照場景和拍照體驗出發。
提到長焦,人們最常想到的一個場景就是拍攝演唱會,這也是ISOCELL HP9給長焦拍照帶來最大改變的場景之一。
在演唱會現場,我們往往距離拍攝主體很遠,需要放大更多倍數才可以獲得比較好的構圖,而在高倍變焦之下,HP9的2億畫素就顯得十分關鍵了,可以保證畫面的解析度和清晰度。
與此同時,演唱會現場的光線往往十分昏暗,此時HP9的Tetra²pixel畫素十六合一技術就可以根據光線條件智慧調整畫素大小,在暗光環境下將十六個畫素合併成一個更大的畫素,提升感光能力,降低噪點。
除了光線昏暗,光線複雜也是一個突出挑戰,各類霓虹燈光、射燈的效果看的人眼花繚亂,此時ISOCELL FDTI 前深溝隔離技術、高精度微透鏡技術都可以發揮作用。
FDTI技術可以減少畫素間的串擾,提升色彩還原精度,讓畫面更加乾淨純粹,色彩更加精準。而高精度微透鏡技術則可以提升光線捕捉能力,讓每個畫素都“吃飽”光子,從而在各種光線條件下都能獲得最佳的影像質量。
在上述一系列技術的加持下,在一些主流旗艦機型中,即使在30倍變焦下,拍攝畫面依舊清晰純淨,效果還是比較震撼的,幾乎可以跟專業裝置看齊,人物面部的細節、舞臺的細節都很豐富,高光也得到了有效的壓制。
這無疑給我們的拍照提供了更大的創作自由度,同時也可以讓我們更高效地捕捉每一個表演的精彩瞬間。
值得一提的是,HP9的這種優秀的暗光拍照能力,也讓基於其設計的長焦能夠有很好的夜景拍照基礎,讓出色的長焦夜景拍照成為現實。
除了演唱會,另一個HP9能夠給長焦帶來明顯優勢的拍照場景是各類體育賽事的運動抓拍。
在體育賽事現場,我們往往能看到場地四周架著各種“長槍大炮”,這就是因為體育賽事的拍照需要極為出色的長焦才能勝任。
在賽事過程中,運動員往往移動迅速,且運動軌跡並不規則。如何在遠距離能夠快速抓住運動主體並拍攝清楚?HP9再次亮出畫素黑科技。
HP9所應用的Super QPD 超級四相位檢測自動對焦技術,在每個畫素上集成了四個光電二極體,可以檢測水平和垂直方向的相位差,從而實現更加精準的對焦,即使是快速移動的物體,也能清晰捕捉。
配合廠商演算法層面的升級,在一些主流機型中,長焦的抓拍能力可以提升4到6倍,甚至在奔跑和騎馬這樣的高難度場景中,長焦人像的髮絲都可以做到根根分明。最終其能夠實現更高的成片率、更自由的拍攝角度和靈活度。
我們不再需要刻意擺拍,隨時抓拍成為可能。
HP9帶來的這種抓拍能力不僅可以應用在體育賽事中,在日常生活中也有比較大的發揮空間,比如拍攝孩子玩耍、寵物嬉戲等生活場景,都可以幫助我們更輕鬆地留住珍貴的回憶。
基於上述這些三星ISOCELL畫素技術黑科技,這顆2億畫素HP9還能在諸多場景中帶來拍照體驗的顯著提升。比如長焦微距拍攝一些昆蟲、靜物,HP9的高畫素、出色對焦效能都可以發揮重要作用。
在街邊遛娃散步時,我們隨手就可以拍到各類昆蟲,比如蜜蜂、螳螂、蝴蝶的靜態特寫,畫面清晰、乾淨、成片率很高,不容易糊片。HP9的大底還可以提供更好的虛化效果突出主體,實際畫面效果堪比《人與自然》節目。
此外,在拍攝人像、自然風光、旅遊景點打卡時,長焦鏡頭可以直接把遠處的風景拉過來,就好像在人的背後一樣,人物特寫質感拉滿,效果還是比較震撼的,可以說,HP9讓長焦也能拍出出色的人像自然風光大片。
基於這樣的長焦能力,即使是在人山人海的旅遊景點,我們也可以透過長焦的精巧構圖,拍出大片質感。
可以看到,三星ISOCELL HP9給長焦拍照帶來了比較明顯的改善。2億超高畫素打破了距離的限制,不需要再擔心高倍變焦會帶來畫質的明顯劣化、讓拍照構圖也變得更加靈活自由。多畫素合成技術以及畫素級的自動對焦技術則讓傳統長焦拍照的關鍵對焦痛點得到了有效解決。
從攝影愛好者、旅行達人、社交媒體活躍使用者、家庭使用者以及對手機影像有高要求的使用者,幾乎所有人都可以因一顆優秀長焦而獲得拍照體驗的提升。HP9真正讓長焦拍照的畫質和體驗都上了一個新臺階。
當然,另外一方面,出色的成像表現也離不開手機廠商們的積極應用和深度調教,三星ISOCELL與全球頭部手機廠商長期保持密切聯絡,新的技術特性也會得到廠商們的積極最佳化支援。
深度調教和定製,從定製鏡頭模組到各類專屬最佳化演算法,可以最大限度地發揮出HP9的效能,進一步最佳化影像色彩、清晰度和動態範圍。
可以說,優秀的感測器是根基,而出色的調教最佳化是保證落地體驗的關鍵。
02.

ISOCELL突破不止於長焦

畫素技術創新給手機影像帶來更多可能

2億畫素HP9在長焦上的應用只是三星ISOCELL賦能手機影像的一個側面。實際上,三星長期聚焦於底層感測器畫素層面的技術創新,這無疑是驅動手機拍照體驗升級的底層核心驅動力。
近年,ISOCELL影像感測器在畫素隔離、小畫素最佳化和畫素合併技術等方面實現了諸多硬核技術創新,帶來了不少畫素黑科技,也讓影像感測器在色彩還原、影像清晰度和感光能力方面進一步提升,給使用者提供了更多拍攝場景和創作可能。
在HP9應用的一系列技術之外,還有不少ISOCELL畫素技術都在手機影像領域發光發熱。
比如在最基礎的畫素層面,三星透過高透光率抗反射塗層(ARL)技術,在微透鏡和光電二極體之間的抗反射塗層中加入了新材料,使其具有更高透光率,減少光線在進入畫素過程中發生的反射和散射,進而提升畫素感光率。
此外,三星獨創了雙垂直傳輸門(Dual VTG)技術,在每個畫素中整合兩個VTG,進而擴大畫素儲存空間,讓感測器畫素不僅可以“吃到更多光”,同時胃口更大,可以容納更多“光子”。
前文HP9中的畫素十六合一屬於三星ISOCELL畫素重塑技術(Remosaic)的一種,其還有四合一、九合一等多種畫素合併方式,可以將5000萬畫素四合一為1250萬畫素,將1億畫素九合一為1250萬畫素。
這些合併方式可以覆蓋更多不同畫素數的感測器,提供更多解決方案、覆蓋更多拍照需求和場景。值得一提的是,在畫素合併層面,三星還引入了E2E AI Remosaic技術,利用AI最佳化畫素合併過程,進一步提高影像感測器處理效率、降低功耗、提升影像質量。
在自動對焦技術領域,除了HP9上的Super QPD技術,三星ISOCELL還自研了包括Dual Pixel(雙畫素)、以及Super PD(超級相位檢測自動對焦)在內的技術,進一步最佳化各類感測器的對焦效能。
影片拍攝方面,三星ISOCELL推出了Zoom Anyplace技術,基於AI演算法,感測器可以自動識別並追蹤畫面中的移動物體,並根據需要進行畫面放大,從而始終保持被攝主體的清晰。
最後,在HDR技術領域,三星研發了單幀逐行高動態範圍影像(staggered-HDR)技術,在同一畫素矩陣中使用捲簾快門,在短、中、長曝光時捕獲多個幀,然後將每行畫素分別傳送到移動處理器,相比傳統多次曝光合成,可以快速、省電地生成HDR影像。
整體來看,不論是廣角、超廣角、長焦還是潛望式鏡頭,想要獲得根本性的拍照畫質升級,最核心的依然是感測器層面的技術突破,三星ISOCELL透過底層感測器技術創新,給手機廠商們打造出色的攝像頭提供了紮實的硬體基礎。
三星半導體這樣的影像感測器廠商,無疑扮演著打好“地基”的角色,三星搭好舞臺,終端廠商融入自己對影像的理解,透過演算法最佳化、不斷調教,最終實現更好的成像效果。
在整個產業鏈的深度協同下,“普通人隨手拍出好照片”變得更加容易實現,攝影不再是少數使用者的特權,而是可以全民化、大眾化的。
03.

結語:畫素技術升級帶來長焦體驗質變

“人人拍大片”的時代加速到來

著名攝影師羅伯特·卡帕曾說過,如果你照片拍的不夠好,那是因為你靠得不夠近。而今天,在影像技術有了突破性創新的當下,不可能成為了可能,我們不需要離得夠近,也可以拍出出色的大片。一個出色的感測器,讓打造一顆素質足夠優秀的長焦成為可能。
與此同時,手機影像大戰也早已不是單純硬體引數的軍備競賽,而是比拼誰能夠真正讓普通人更輕鬆地拍出好照片。
毫無疑問,在三星ISOCELL影像技術的加持下,高畫素長焦影像時代已經到來。
未來,隨著技術的不斷進步和成本的下降,像HP9這樣的優秀感測器會更廣泛落地更多價位段機型,讓更多使用者能夠享受到影像感測器畫素技術創新帶來的體驗變革。三星ISOCELL與各路手機巨頭的合作,也將繼續推動移動影像技術的創新,為使用者帶來更精彩的影像體驗。
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