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手機拍照哪家強?
原創(chuàng) 廣府酥魚 非凡油條 收錄于話題#攝像頭1#硬件1#手機1

繁星是無法超越的。
——龐加萊
(Jules Henri Poincaré,
1854.4.29-1912.7.17)
但光陰是可以記錄的,我們每天看見的繁星,都是數(shù)十萬年乃至更久遠時空的光線,片刻也因此可以被固定為永恒。
人類的本質(zhì)是復(fù)讀機,手機的本質(zhì)是照相機。
就是名媛拼完絲襪總得拍下來讓我們看看,也算娛樂大眾,反正我沒錢她騙不著我。
小姐姐明明愛前置,后置攝像頭是鋼鐵直男審美的絕對領(lǐng)域,信奉的設(shè)計理念大就是美,多就是好。
前置反正就一顆,流派就三種,挖孔、隱藏—彈跳式和還未大規(guī)模上市的屏下。老將中興這次搶了首發(fā),不知哪位愿意一試,也算為國產(chǎn)進步而努力了。
現(xiàn)階段前面都是美顏算法的領(lǐng)域,除了高貴的蘋果前置是照妖鏡,其他均可一鍵美顏,廠商也樂見其成,互不打擾相安無事。
不過美圖手機還是涼了,看來小姐姐們還是喜歡軟的算法,B612、美圖秀秀、激萌、輕顏相機等等,總有一款適合你。
這波進化史,先是從數(shù)量變多開始的,逐漸蔓延到像素、AI等領(lǐng)域?,F(xiàn)在除了相機公司大家都很開心,因為確實省錢了。
多攝指的是N>2,這波指的2017年后的智能機。
Mate20,則是比拼多攝的真正起點。從它開始,各家賣手機diss友商,主要就是拼攝像頭和拼算法,表現(xiàn)就是攝像頭怎么排的問題。
后置多攝在功能機就有人搞過,2000年夏普開發(fā)出第一臺可以攝影的手機,當(dāng)時也算是震驚天人的佳作。
索尼、夏普和黑莓都有相關(guān)機型,排列組合攝像頭這個概念從此一發(fā)不可收拾。
這也情有可原,系統(tǒng)都是安卓改,芯片都是高通加MTK,機圈粉絲情緒那么濃,總得有點差異化的東西。
Mate20累計出貨量達到1600萬臺,跟這四個攝像頭關(guān)系甚大。主攝、廣角、超廣角,再加上自己的算法優(yōu)化,真正讓手機攝像成為可能。
請注意我說的攝像,因為iPhone是手機攝影的絕對巔峰的存在,包括到現(xiàn)在為止。
而Mate20形似火箭筒的組合模式,攝影主打差異化,即夜景模式,還記得當(dāng)時看評測,印象最深的就是夜景優(yōu)化算法。
攝像的4K UHD模式算是第一次讓人有點技術(shù)領(lǐng)先的錯覺,但也只是一瞬。2017年的iPhoneX就標(biāo)配了4K (60 fps) 幀率,做到了差異化是針對國內(nèi)友商說的,iPhone X做到了6300萬的銷量足以讓所有人清醒。
快醒醒,繼續(xù)加大數(shù)量!

這是生產(chǎn)力,啊不,新概念的大進步,5G+4K/8K+AI全都有,反正參數(shù)越高越好就完事了。
數(shù)碼圈說手機攝像頭默認為談?wù)摰暮笾茫@固然是一種性別刻板印象,不過現(xiàn)實如此,后置攝像頭承載了全村人的希望,比如廣角一二三顆,2K4K還得防抖補光。
一顆屬實壓力有點大,那就多來幾個。
有夢想就要去實現(xiàn),iPhone 12又來了,mini是真迷你,那是要啥啥沒有,不過其他版本還是應(yīng)有盡有,主攝、廣角、長焦和激光雷達一應(yīng)俱全。
那就借此機會聊聊手機后置攝像頭進化史,補上手機攝影這回事,聲光電就圓滿了。
像素世界大戰(zhàn)
吾日三省吾身,怎么能拍好照片?
2000多年前,墨子試驗了小孔成像原理,可惜沒有堅持下去,都怪漢武帝獨尊儒術(shù),要不然攝影術(shù)可能就是我們先發(fā)明了。
要說厲害還得是牛頓大爺,親自用三棱鏡科學(xué)實驗,從而發(fā)現(xiàn)色散現(xiàn)象。說人話就是發(fā)現(xiàn)了白光實際上是七色合一,有種萬物歸一,大道至簡的感覺。
1857年三原色理論被正式確定,今天的RGB就是紅綠藍三原色的縮寫。
三原色各自組合,可以千變?nèi)f化以至無窮,從此我們的世界豐富多彩了起來。
2010年,iPhone 4第一次把像素加碼到5百萬,隨后就開始一路狂飆。
華為的RYYB本質(zhì)上是對這種模式的微調(diào)和算法優(yōu)化,并不是說突破了三原色成像的原理,真要突破了諾貝爾獎都不在話下,到時候就是我們制裁別人了。
這是色彩的基礎(chǔ)原理,要不然整天黑白照看著,那可不是文藝,而就是陰間來電了。

不管是算法優(yōu)化還是硬件優(yōu)秀,我們要的是美美噠的照片,一般路人只關(guān)心能不能做到,根本不關(guān)心是怎么做到的,網(wǎng)上炒得聲浪再大,線下還是賣的火熱。
現(xiàn)在像素動不動就上一億像素,瞅著老嚇人了,從理論上來說,像素指的是單位面積內(nèi)能容納取樣點的能力,因為攝像頭直接處理的不是光線,而是二進制的比特數(shù)據(jù),所以包含的數(shù)據(jù)量越大,理論上也就會接近物體的真實面貌。
可你也不要覺得像素真的要做到極端大。舉個例子,膠片其實理論上像素沒有上限,AI自動上色老電影也是這個原因。但是膠片機的王者柯達還是被CMOS干死了,最重要的原因是數(shù)碼好使輕便又廉價,而不是膠片本身有問題。
因為過于優(yōu)秀而死亡,簡直是黑色幽默。
所以沒必要被一億像素嚇到,日常iPhone 12的1200W也很好使,而且還更環(huán)保。
還有焦距,現(xiàn)在慣常宣傳長焦鏡頭,其實是有點問題的,因為長短焦并不沖突,實際上每個鏡頭都可以拉到無限遠,但是沒有任何意義,因為取不到任何景。
焦距主要看需求,你要是買手機目的是看對面1000M的女宿舍,那建議你換望遠鏡。
還是那句話,廠商在撿你能聽得懂的,他好宣傳的,沒必要為某些概念著急上火。
大家來評評理,好好看看下面這張遼寧艦,我要不說,你敢相信這是6.5W噸的航母?

攝影技術(shù)的進步,首先從不濫用廣角鏡頭開始,好好學(xué)學(xué)構(gòu)圖原理遠比用啥相機有意義。
這里必須感慨下諾基亞808 PureView,那可是2012年的4100萬像素,可惜生不逢時,最終成為優(yōu)秀的廢品。
現(xiàn)在冷飯熱熱竟然重新成為大餐,時也運也?
還有萬物皆可的人工智能,AI自動防抖、AI人像模式,看來手機可以爭取早日取代專業(yè)設(shè)備?
但這是不可能的,體積限制了手機攝像頭的傳感器數(shù)量和功效,傳感器才是手機攝影的核心技術(shù)。
人間至美傳感器
提到傳感器,就要說清楚傳感器的科學(xué)原理。
牛頓發(fā)言后是愛因斯坦,繼續(xù)擴展人類對光的認識。1905年,他成功解釋了光電效應(yīng),插一句,愛因斯坦1921年得諾獎是因為光電效應(yīng),從來都不是因為相對論。
光電效應(yīng)指的是是指光束照射物體時會使其發(fā)射出電子的一種現(xiàn)象,光具有波粒二象性指的是光即是一種波也是一種粒子,屬實縫合怪。
光電效應(yīng)可以把光子轉(zhuǎn)化為電子,電子可以被描述為二進制的0和1,一條龍推理下來,算法和傳感器分別負責(zé)軟硬件,諸位美麗的容顏才有機會被數(shù)碼時代留下來。

所以攝像頭就是捕捉光線的設(shè)備,而傳感器負責(zé)轉(zhuǎn)化光線為電子脈沖信號。如果沒有光電效應(yīng),攝影術(shù)只能停留在達蓋爾的化學(xué)時代。
科學(xué)理論聽起來很簡單,因為自然界的種種現(xiàn)象,對于人類來說就是一層窗戶紙,捅破了也就破了,第一次過后就輕車熟路了。
但是工程應(yīng)用就是另一個問題了,要不然大富大貴的就該是尼古拉·特斯拉而不是愛迪生。
現(xiàn)在手機就是傳感器的集大成者,CMOS也是索尼在手機領(lǐng)域最后的驕傲。
所謂的CMOS,基本上就是索尼IMX系列產(chǎn)品的同義詞。用了索尼哪一代產(chǎn)品,對于手機廠商來說是可以宣傳的點,足見其影響力。
CMOS的作用,就是在攝像頭捕捉光線后,激活像素陣列的光電效應(yīng),隨后將光信號轉(zhuǎn)化為電子脈沖信號,再之后就將電信號輸出。
可以把CMOS理解為一個發(fā)電機組,刮的是風(fēng)下的是雨,最后流出來的是電。
而光輸入——信號轉(zhuǎn)換——電信號輸出,CMOS傳感器全包了。這也是為啥現(xiàn)代人能把攝像頭裝進手機里的根本原因,傳統(tǒng)的數(shù)碼相機不算機身光鏡頭就得半斤。
傳感器越做越小,大家都就有想法了,現(xiàn)在CMOS市場大概有130多億美元一年,到2022年,突破200億美元基本問題不大。
所以84年的奧林巴斯倒了,相機市場也越來越不行,但是索尼還會活得好好的。
索尼目前在和臺積電合作生產(chǎn)CMOS傳感器,每年手機CMOS市場都是索尼獨占過半,但是現(xiàn)在相機市場乏力,安防、電動車市場方興未艾,一切都還有改變的機會。
索尼現(xiàn)在也是徹底想明白了,自己做的手機不會有人買的。當(dāng)不了手機的霸主,那就當(dāng)供貨商的巨頭。

然而地主家的余糧也不好吃,索尼最近不太好過。隨著美國對華為的絕罰,索尼已經(jīng)削減了4.7億美元的支出,如果特朗普還是不允許,那索尼每年要損失數(shù)十億美元的收入。
全能選手Samsung
索尼拿下的傳感器市場,不能說前景不廣闊,競爭環(huán)境自然也慢慢變得群狼環(huán)伺。
眼巴前的對手,就是老冤家三星。
三星真的是啥都干,手機不行(中國市場不行),那就造存儲器和CMOS,能掙錢就完事,出現(xiàn)在CMOS領(lǐng)域這里也不奇怪。
先前小米的一億像素攝像頭用的是三星的HMX,準確來說是1.08億像素,但是現(xiàn)在傳言今年底三星要造出來1.5億像素的Nonacell傳感器,而且有望出售給小米和OV。
至于給不給華為,那就聽天由命了。
現(xiàn)在世界上手機CMOS市場格局很簡單,索尼一半,三星吃下大概兩成份額,剩下的才是豪威的殘羹冷炙。豪威本次算是搭車小米,本次上車小米10至尊版,這也是首次國產(chǎn)高端機型搭載國產(chǎn)CMOS傳感器。

不過貿(mào)易戰(zhàn)來了,短期來看確實會割裂生態(tài)鏈,一眾中國廠商大受打擊,但長期來看,反而會激發(fā)出新的市場活力。
豪威科技今年發(fā)布了自家的OV64C傳感器,支持8K視頻拍攝的6400W像素,可以說跟上節(jié)奏,要不然小米也不會傳幫帶。
根據(jù)預(yù)測,2024年平均手機攝像頭數(shù)量會達到3.4個,反向一想,也就是說到時候千元機都會搭載幾千萬的多攝,等等黨永不吃虧。
但差距其實還很大,三星眼看著要往2億像素的高點擴張了。
這還不算夸張的。在擴張手機CMOS領(lǐng)域的同時,三星也在布局6億人眼像素級的人工智能CMOS傳感器,不過這是瞄向未來車聯(lián)網(wǎng)市場的遠景規(guī)劃,短期內(nèi)不會真量產(chǎn)。
現(xiàn)在車用攝像頭主要是后視攝像頭,2019年出貨量在6500萬臺左右,能讓你倒車就足夠了。但從長期來看,實現(xiàn)車路協(xié)同,不上高精度攝像頭是做不到的。這又是一塊大蛋糕。
2020年二季度,索尼市場份額是42.5%,而三星已經(jīng)突破到21.7%,也算把皇帝拉下馬了。
但實際數(shù)字差距沒這么大,2020年上半年全球手機CMOS市場規(guī)模在63億美元左右,索尼營收大概在27億美元,三星在20億左右。
只有7億的差距了。
從三星2002年進入CMOS領(lǐng)域算起,已經(jīng)一代人的時間了,這還不算長期的投資和虧損成本,索尼目標(biāo)是2025年要達到60%的市占率,在長崎砸了1000億日元開建新工廠,接下來還有好戲看。
先別害怕,三星也不是一天建成的。
二戰(zhàn)后,三星的整個進階史,某種意義上說就是對日本消費電子領(lǐng)域的全面進攻,從整機到細分領(lǐng)域,再到日韓小號貿(mào)易戰(zhàn)后的材料部分。
整體態(tài)勢是日退韓進,這到不是說索尼比不上三星,而是因為韓國是三星的,索尼是日本的,這還怎么玩。
當(dāng)然三星也不是就全面代表韓國了。SK海力士也在搞CMOS芯片,目前市占率是3.4%,但是有夢想誰都了不起,值得鼓勵。
這不是壞事。廠家打起來,消費者才能受益,Samsung不發(fā)力,我們也用不上一億像素。
一切歷史都是當(dāng)代史,日本廠商現(xiàn)在普遍退回供貨商領(lǐng)域,基本喪失對品牌和渠道的把控。
可以說是秦失其鹿天下共逐之。
那我們該從三星里學(xué)什么,是越大越好?還是越精越好?
我感覺還是適合自己最好,你讓華為去干三星的活,客觀上也不允許。巨型財閥對小國來說還好,對我們不是什么好事。
我們的細分巨頭在哪里
每日都要靈魂一問,我們的國產(chǎn)進度現(xiàn)狀如何。
整機有華為,細分有豪威科技。
但是有無和先進還不是一回事,相機CMOS的水平現(xiàn)在還真不行,安防有??低晭樱袀餮哉f華為芬蘭研究所也做CMOS,但現(xiàn)在沒消息。
華為也不能全干了,產(chǎn)業(yè)鏈還是需要大家協(xié)同分工。
手機市場現(xiàn)在就這樣了,也許電動車時代彎道超車?
電動車時代,電動車測距就有兩條路,一條是說過的激光雷達,還有就是攝像頭也是個機會,所以豪威科技也許行,反正比亞迪微電子也有相關(guān)產(chǎn)品線。
錢砸的多了,總歸有行的,如果不行,那就是因為砸的錢還不夠多。

中國不能吃掉所有產(chǎn)業(yè)鏈,但架不住美國非要你全知全能。技術(shù)密集型企業(yè)也得茁壯生長,緊趕慢趕希望占個好位置填補空白。
索尼發(fā)貨華為還得申請,空白就有市場,有市場就有人去做,那些不用申請的企業(yè)機會就來了。
華為不是萬能的,集成電路大基金這種模式也不可能面面俱到,技術(shù)進步大部分還是要靠市場。我們產(chǎn)業(yè)鏈不單單是CMOS的問題,是現(xiàn)階段所有的技術(shù)問題都會面臨一個問題:
解決了有無,但還不夠先進。
這篇主要針對手機CMOS,下次有機會可以說說安防或者車聯(lián)網(wǎng),情況稍微好一點。
參考文獻:
索尼已暫停向華為供應(yīng)相機 CMOS:正申請解禁https://readhub.cn/topic/7ZY1AmOyXkt
CMOS圖像傳感器解讀,中國廠商不會缺席http://news.moore.ren/industry/90712.htm
豪威科技甩出6400萬像素傳感器,副總裁:明年趕超三星!https://www.sohu.com/a/374837599_115978
http://stock.tianyancha.com/ResearchReport/eastmoney/0e5a2de97df935f3e1bad6262236147f.pdf
CMOS影像感測器新商機湧現(xiàn) 索尼市佔第一、三星緊追,其他廠商紛紛投入https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=16904
報告:三星智能手機圖像傳感器上半年營收超 20 億美元,僅次于索尼https://readhub.cn/topic/80vIfpKFw8K
https://search.bilibili.com/all?keyword=CMOS%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8&from_source=nav_search_new
硬貨|圖像傳感器大PK:CCD和CMOS誰更強https://info.xitek.com/favorites/201608/18-290145.html
http://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP201710270983030393_1.pdf
圖像傳感器的市場狀況和主要廠商https://www.eet-china.com/mp/a20144.html
本回完
原標(biāo)題:《手機拍照哪家強?》
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