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为什么 iPhone 12 Pro Max 拍照那么强?靠的全是它

2020/10/17 10:04:46 来源:互联网 编辑:匿名

编者按:本文来自微信公众号“APPSO”(ID:appsolution),作者 王贺龙,36氪经授权发布。

每年 iPhone 的发布会,都会重点强调其影像能力的精进,今年也不例外。

我粗略统计了一下,长约 52 分钟的 iPhone 12 全系列发布会中,苹果花了大约 16 分钟来介绍其新产品在影像方面的进步。尤其是 iPhone 12 Pro 系列,长约 20 分钟的片段里,有 13 分钟都在描述它的摄影功能有多么先进。


当然,最让人好奇的并非 iPhone Pro 系列新增的 LiDAR 传感器,因为我们此前已经在 iPad Pro 上和它见过面。更值得注意的是 iPhone 12 Pro Max 的主摄镜头下,那颗尺寸更大,并且可以「运动」的传感器。


首先需要注意的是,这颗吸睛的传感器,只用在了广角摄像头上,也就是主摄镜头。一些朋友误以为 iPhone 12 Pro Max 的三颗镜头,传感器都比 iPhone 12 Pro 要大,实际并非如此。Pro Max 的超广角镜头以及长焦镜头,配备的传感器与 Pro 版本没有差异。


苹果在发布会上骄傲地宣称,「iPhone 12 Pro Max 主摄的传感器,尺寸比 iPhone 12 Pro 上搭载的增大了 47%,低光拍摄效果提升了 87%,单位像素尺寸由 1.5 微米增大至 1.7 微米」。

如果你此前没有接触过摄影相关的理论,那么这些「不明觉厉」的数据可能很难理解。这颗传感器真的很牛吗?传感器「位移」有什么用?我们需要先从这颗传感器的技术原理来讲起。


在说位移式传感器的技术原理之前,我们得先了解一张照片,是由哪些主要参数组成的。当然,如果你已经对摄影有一定了解,那么可以略过这一部分。

对于消费级或专业级相机来说,调到手动挡后,你一般需要手动调整 ISO(感光度)、光圈,和快门速度。这三大参数综合决定了照片的明、暗,清晰还是模糊。

在手持拍摄,且光线不那么充足时,快门速度会直接影响着照片的清晰度。如果你的快门速度比较低,同时拍摄的时候手抖了,那么就可能会得到一张这样的照片↓


这就是因为你的抖动,在快门时间内造成了进入传感器中的光线源不同,因此照片会模糊或者重影。

解决这一问题最直接的办法,就是提高快门速度,让你「抖动的速度」,追不上快门的速度。具体到哪个数值比较安全?其实没有标准答案,这需要根据相机的画幅,以及镜头的焦距等因素来综合判断,一般来说最好不要低于 1/60 秒。

不过快门速度越高,意味着光线进入传感器的时间越短。暗光环境下,你不得不提高 ISO(感光度),并增大光圈,来平衡照片的明暗。


其他参数不变,ISO 越高,照片越明亮. 图片来自:photographylife

但 ISO 越高,画面的纯净度就会越差,画面上的噪点就会越明显,这对摄影师来说是难以忍受的。


图片来自:photographylife

那么有没有办法能改善这些问题呢?如何在较低的快门速度下,依然可以手持拍摄出清晰、清澈的夜晚呢?

当然有,为了解决上述烦恼,相机厂商们研发出了防抖技术。

相机上常见的防抖技术主要分为两种,一是镜头防抖,二是机身防抖,也就是苹果口中的「位移式传感器」防抖。


图片来自:xitek.com

世界上首款用于民用相机的镜头防抖系统是由佳能开发的,1993 年首次用于佳能 EF 75-300mm F4-5.6 IS USM 镜头上,这是光学防抖系统在民用相机上的首次应用。


镜头防抖示意

而机身防抖的发展史则相对短一些,且目前仍未普及到中低端相机上。

机身防抖就是通过感光元件的移动,抵消手抖或者机器带来的震动,从而实现光学防抖。像索尼、佳能、奥林巴斯等高端机型的相机,已经可以实现「五轴防抖」。这也是 iPhone 12 Pro Max 新传感器的防抖原理。


通过镜头防抖或者机身防抖技术,我们就可以轻松地手持拍摄出清晰照片。甚至快门速度降到 1/30、1/15 或更慢时,也能拍出没有重影的照片。

既然机身防抖并不是一个新技术,那么 iPhone 12 Pro Max 独享的这颗传感器,有什么值得关注的呢?

需要注意的是,这项技术虽已颇为成熟,但此前它是被运用在相机上的。相机的内部空间与手机相比,要宽阔很多。要在手机狭小的空间里实现传感器的光学防抖,并不是一件容易的事情。

所以从这个角度来看,iPhone 12 Pro Max 是第一台传感器位移式防抖的手机。


可能看到这,有人会怀疑:vivo X50 系列手机的「微云台」技术,不是比 iPhone 12 Pro Max 更早吗?

其实两者的技术原理是两个方向。vivo 是将镜组与传感器连成一个整体,将其放在双滚珠的悬架里面,这样一来,镜组和传感器便可以一起运动,实现光学防抖。


vivo 微云台技术

而 iPhone 12 Pro Max 的镜组与传感器依然是分开的。和其他机型不同的是,主摄的镜片防抖方案改成了传感器防抖方案。就像上述单反用到的技术一样,通过传感器位移,达到光学防抖的效果。

相比镜片防抖,苹果表示传感器位移式防抖更先进,可以带来更出色的防抖体验。

据苹果介绍,这颗传感器可以精确控制 X 轴和 Y 轴的动态,消除低频和高频的干扰,例如手的抖动或者汽车的震动。通过整套光学防抖系统,iPhone 12 Pro Max 在手持低光条件下,可以获得长达 2 秒的稳定曝光时间,相当于加大一级光圈曝光。


实际上,防抖升级带来的利好更能直观的体现在视频拍摄上。配合杜比视界以及 10 位 HDR 视频拍摄的功能,iPhone 12 Pro Max 将成为短视频时代的最强摄像手机之一。


这颗传感器值得关注的点,不光是位移式防抖技术,还有其更大的尺寸。

上文已经提到,iPhone 12 Pro Max 主摄像头的传感器尺寸,比 iPhone 12 Pro 的大了 47%,几乎是增大了一半,成为苹果迄今为止最大的影像传感器。


在摄影圈里,我们经常听到一句话就是「底大一级压死人」。意思就是传感器尺寸越大,感光面积越大,捕捉的光线越多,感光性能越好,信噪比越高。简单来说,就是成像效果越好。

在不少朋友的印象里,像素越高,照片画质越好,其实这是一个片面的认知。事实上,增大传感器尺寸和提升像素相比,前者对于画质提升更重要。 1/1.8 英寸的 800 万像素相机效果通常好于 1/2.7 英寸的 1200 万像素相机(后者的感光面积只有前者的 55%)。


各种尺寸的手机摄像头. 图片来自:alibaba

目前我们还不得而知 iPhone 12 Pro Max 主摄传感器的具体尺寸,可供参考的是,iPhone 11 Pro 主摄传感器的尺寸为 1/2.55 英寸。

更大的传感器意味着更多的进光量。这就好比房间面积一样大,但窗户变大了,因此屋子里的通光效果会更好。

苹果表示,这颗增大的传感器,让 iPhone 12 Pro Max「低光拍摄效果提升了 87%」。这个数据证明了新的传感器,在暗光环境下的拍摄表现,将比 iPhone 12 Pro 更强,提升比较明显。


苹果官方样张

即便增大了传感器尺寸,iPhone 12 Pro Max 主摄的像素依旧选择了 1200 万像素。这带来的好处就是照片的单位像素尺寸增大了,由 1.5 微米增大至 1.7 微米。

这就像是房间增大了,相同数量的气球,可以吹得更大了。更大的单位像素,承载的信息量也会更多,使得照片的宽容度、纯净度(噪点控制)等方面都会更好。


苹果官方样张

之所以苹果坚持 1200 万像素,其实是为了平衡拍照与摄像。比如索尼全画幅微单 A7S 系列,为了突出其视频拍摄能力,始终坚持 1200 万像素。

这是因为对于 4K 录像而言,1200 万像素的传感器是最优解。这个像素裁剪为 16:9 后,正好是 4K 分辨率向上取整,最大程度地利用了 CMOS 的有效像素,使录像的画质最优化,同时不会给处理器带来太大负担。


实话说,这次 iPhone 12 Pro Max 让我最眼前一亮的,就属这颗位移式传感器了。而且我有理由相信传感器位移技术,将很快在明年的旗舰机上普及。因为这一技术不仅能够带来更好的防抖效果,还能降低镜头模组的设计难度,在同样的厚度内,实现更强的光学素质。

目前看来,iPhone 12 Pro Max 对于专业摄影师、摄像师而言,可能是当下最好的选择之一。遗憾的是,它延续了上一代的重量,226 克让腱鞘炎患者爱不起来,可能会让喜欢小屏手机的摄影爱好者纠结不已。


另外,关于 iPhone 12 Pro Max 这颗位移式传感器,实际摄影能力如何,后续爱范儿收到真机后,将为大家提供更加详细的测评,敬请关注。

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