为什么三星1.08亿像素的相机不只是一个噱头

的确，软件和机器学习比硬件更重要。不过，硬件也起到了一定的作用，而且在过去几年里，三星在其智能手机摄像头技术上异常保守。而且你绝对不能在Galaxy S20 Ultra上提出这样的指控。

我们将不得不花更多时间来观察三星的软件游戏是否有所改进。但很难想象该公司会付出更多努力来填写S20手机的规格表。Ultra尤其在它的大尺寸相机中塞进了两个值得注意的第一次(至少是在美国市场):一个“潜望镜”的长焦镜头，具有前所未有的变焦能力，和一个主要广角相机的10800万像素传感器。

三星的Galaxy S20 Plus和Ultra first look:摄像头、5G和120Hz屏幕

这使得Galaxy S20 Ultra成为迄今为止采用高像素传感器这一更广泛的全球趋势的最主流手机。在过去，这可能是一个灾难的配方-提高百万像素的计数往往使照片看起来更糟，而不是更好，因为较小的像素导致较少的聚光能力。但是随着手机摄像头、处理器和软件的发展，用传统的标准来评估传感器技术变得越来越困难。虽然1.08亿像素的手机摄像头对许多摄影师来说可能听起来很荒谬，但当你了解三星是如何使用这项技术的时候，就会觉得它更有意义。

Galaxy S20实际上并不是市场上第一款10800万像素的手机，这一荣誉落在了小米的小米Note 10上，这款手机在中国也被称为CC9 Pro。小米Note 10使用的是三星设计的传感器，与Galaxy S20 Ultra的传感器非常相似，不过有一些不同之处。三星将其传感器业务视为未来增长的一个重要领域，自去年以来，三星一直在推广各种高分辨率设计，包括4800万像素和64万像素的零部件;这些最新的10800万像素传感器是为了进一步区别于市场领头羊索尼。

首先要理解的是，在所有条件相同的情况下，图像传感器越大越好。照相机需要光来产生照片，而更大的传感器能够捕捉更多的光。然而，每个传感器都被分成数百万像素，它们各自独立地收集光线。这意味着一个传感器的分辨率越高，像素就越小，因此每个传感器准确记录颜色信息的机会就越低。这就是为什么在低光环境下拍摄的照片会出现彩色噪声，而且这种噪声在高像素的小传感器相机上尤其普遍。

Galaxy S20 Ultra是一款高像素的小传感器相机。但是在手机摄像头的环境中，传感器实际上是非常大的。三星在其48兆和64兆像素的传感器中使用了同样的0.8微米像素大小，然后线性增加物理表面积达到108。其结果是一个1/1.3英寸的传感器，比诺基亚标志性的Lumia 1020更大(尽管仍然比其808 PureView前辈略小)。考虑到f/1.8的光圈，这款1.08亿像素的手机应该比市面上任何一款手机都有更纯粹的聚光功能。

这并不意味着噪音不是问题，0.8微米对于单个像素来说仍然很小。相比之下，iPhone 11的像素为1.4微米，不过其1200万像素的传感器要小得多，只有1/2.55英寸，而且分辨率明显要低得多。为了避免噪声，高分辨率的手机传感器将相邻像素的数据合并为一个，降低了结果图像的分辨率，但理论上提高了图像质量。与此同时，在光线明亮的情况下，你可以选择以全分辨率拍摄更详细的画面。

这是我今天下午用小米Mi Note 10拍的一张照片。(是的，你可以关闭令人讨厌的水印，但我让它开着，以便参考。)

这是它完全被剪切后的样子，与一流的iPhone 11相比。

正如你所看到的，10800万像素的图像在细节上有了明显的改善。不过，这是你必须在小米Note 10上切换到的一种特定模式——默认设置是将4个像素合并为一个，并显示出2700万像素的照片。这里有一个例子:

再一次，在iPhone 11旁边:

像素绑定的小米照片再次获胜。三星最新推出的1.08亿像素传感器则更进一步，将9个像素合成一个1200万像素的照片。这将使Galaxy S20 Ultra与iPhone进行更有趣的对比。不过，虽然没有对小米的图像处理做出评判，但至少可以肯定的是，在光线充足的情况下，1.08亿像素的图像传感器可以比传统手机摄像头拍摄出更详细的照片。

低光是一个更复杂的比较，因为在这方面的技术水平严重依赖于软件和算法，即使使用相同的传感器，制造商之间也存在很大差异。三星完全有可能将谷歌、苹果和华为与Galaxy S20的夜间模式相匹敌，但如果这种情况真的发生，传感器将不会是决定性因素。

因此，对于这些传感器的像素化解决方案来说，昏暗的灯光可能更像是一种考验——你不能依赖于夜间模式，但对于全分辨率来说，光线也不够。这是我在光线昏暗的房间里用小米Note 10拍的一张照片。

这是iPhone 11旁边的照片。

你会发现，虽然小米Note 10的2700万像素图像比iPhone的分辨率更高，但它在像素层面的分辨率却不那么清晰，而且还允许更多的颜色噪声混入。例如，有些紫色像素不应该出现在那里，而iPhone的图像非常清晰和一致。但我也应该注意到，iPhone图片激活了苹果的自动深度融合处理，这是专门为处理昏暗灯光下的细节而设计的，所以这是另一种情况，硬件本身可能不是最重要的元素。从理论上讲，三星的1200万像素图像应该比小米更好地处理噪音。

物理上较大的传感器也会影响景深，或给定图像的聚焦程度。模糊的背景是由更长的焦距和更大的镜头光圈造成的，前者的影响更大。为了在较大的传感器上实现相同的视场，需要使用较长的镜头。小米Note 10的镜头为6.72mm，而iPhone为4.25mm，此外，f/1.7的光圈略快于iPhone的f/1.8，因此景深较浅。

这里有一个比较:

当然，如今浅景深是由手机的“纵向”模式来处理的，这种模式使用算法来计算和渲染失焦区域。但它们仍然不是真正可靠的，不像物理定律规定光线如何通过透镜和传感器折射。你永远不会从这么小的硬件上获得背景-抹杀的肖像照片，但它仍然对食物、宠物等的特写很有用。

底线是，我们不知道三星的Galaxy S20超级相机到底有多好。为此，您需要继续关注我们的审查和随后的比较。但我们知道，高像素传感器并不是一个噱头，也不能像我们评价传统相机那样来评判它。不要认为这是像素大战的翻版，它让消费者的指手画脚变得无关紧要。这款来自三星的10800万像素的传感器相对于它的竞争对手来说是巨大的，通过正确的实现应该能够捕捉到前所未有的细节。

三星今年对其旗舰手机进行了一次严肃的相机硬件升级。现在我们只需要找出它对软件做了什么。