自從諾基亞放出了首款4100萬像素的智能手機808 PureView的消息之后，連日以來“4100萬像素”這幾個字頻頻出現(xiàn)在各大科技類網(wǎng)站的醒目位置，引起了網(wǎng)友的高度關(guān)注。4100百萬像素可以說是很多專業(yè)級數(shù)碼相機都到達不了的高度。然而，不少網(wǎng)友對這款手機感興趣的同時也在質(zhì)疑，這樣強大的硬件配置究竟只是參數(shù)上的噱頭，還是真能帶來強大的拍照功能？
很多網(wǎng)友都存在著這樣的疑問，4100萬像素究竟意味著什么？高像素就能帶來高畫質(zhì)嗎？諾基亞這款神機的高像素是真的嗎？達到4100萬像素需要這款手機配備多大的CMOS呢？接下來，筆者就針對這些問題為大家做一個詳細的解析。
4100萬像素到底有多大？
對于一款手機的攝像頭來說，800萬像素是目前的主流水平。1000多萬像素已經(jīng)非常之高了。而諾基亞808 PureView的攝像頭卻達到了驚人的4100萬像素，突破了人們想象的極限。以至于很多人不得不用“喪心病狂”或者“駭人聽聞”等詞語來表達自己無比震驚的心情。那么，“4100萬像素”究竟有多大呢？接下來我們通過對主流智能手機以及專業(yè)單反相機的像素數(shù)進行一下比較，來展示4100萬像素到底有多大。
主流手機與專業(yè)單反像素對比
諾基亞808 PureView與中畫幅相機賓得645D
從以上對比圖中我們可以看到，主流智能手機的攝像頭像素一般都在800萬像素，諾基亞N8以及摩托羅拉XT928等少數(shù)手機的像素高于1000萬。而售價在1萬多元的專業(yè)單反相機佳能5D Mark II的像素也才剛剛達到2000萬像素級別。即使算上尼康剛剛發(fā)布的最新一代全畫幅單反相機D800，像素數(shù)也僅僅達到了3600萬。目前能夠達到4000萬像素級別的也只有更高端的中畫幅數(shù)碼相機了，而這類相機的售價基本都在10萬甚至20萬元以上，低端的也要6、7萬元。比如賓得645D和哈蘇H4D-60 等。下圖為各個像素范圍實際圖像尺寸的對比圖。
實際顯示尺寸對比
各像素范圍實際顯示尺寸
我們知道，每個圖像都是由很多個像素點組成，“像素”是表示圖像尺寸大小的單位，那么4100萬像素到底有多大呢？從以上圖片中我們可以清楚的看到，不同像素范圍代表的實際圖像大小。其中，上圖左下角最小長方形部分為15英寸寬屏筆記本電腦顯示屏的尺寸。分辨率為1280*800像素，約等于100萬像素，實際尺寸為寬34厘米、長21厘米。圖中藍色部分為4100萬像素圖像的大小，實際顯示尺寸為273厘米*189厘米。從實際顯示面積上來看，在72像素/英寸的分辨率下，4100萬像素圖像的實際尺寸相當(dāng)于70多個15英寸顯示屏的面積的總和。
貨真價實還是假冒偽劣？
諾基亞808 PureView的發(fā)布引起了眾多消費者以及媒體的高度關(guān)注，在驚呼其不可思議的4100萬像素的同時，也有一部分人對此提出質(zhì)疑，認為如此高的像素是插值而來，這也是很多數(shù)碼相機為了提高像素，慣用的伎倆。然而經(jīng)過多方考證得知，諾基亞808 PureView的4100萬像素確實是貨真價實的。這也得益于其采用的超大的1/1.2的感光元件，使得即使在此感光元件上融入4100萬像素，也能保證單個像素尺寸達到1.4微米，這一數(shù)據(jù)遠大于普通智能手機采用的1.1微米級別的感光元件。說到這里有些不懂相機參數(shù)的人又暈了，到底什么是插值？1/1.2的感光元件有多大？1.4微米是什么概念？接下來筆者為大家一一解答。
什么是插值？
“插值”實際上是一種圖像處理技術(shù)，是指將數(shù)碼相機中的感光器件所形成的實際像素，通過相機中內(nèi)置的軟件，根據(jù)實際感光影像的像素，按照一定的運算方法進行計算，產(chǎn)生出新的像素點，并將其插入到原來像素附近的空隙處，從而產(chǎn)生出增加了像素總量和增大了像素密度的影像的方法。很多數(shù)碼相機中都有采用這項技術(shù)來增加像素，一般數(shù)碼相機說明書中會標(biāo)明該相機的最大像素和有效像素，其中有效像素就是實際像素，而最大像素就是通過插值得到的像素。
插值前后對比
如圖所示，我們把一張原始的照片放大兩倍（邊長），由于像素數(shù)并沒有增加，所以圖片會變得模糊不清，這時通過插值運算，系統(tǒng)程序會自動選擇信息較好的像素作為增加的像素，在圖像放大時，圖像看上去會比較平滑、清晰。不過需要說明的是插值并不能增加圖像信息。而且通過插值獲得的圖像也遠比不上實際像素的圖像質(zhì)量高。這就好比在香濃的咖啡中加入一杯清水，雖然容量會增加，但是味道也會變得稀薄。
1/1.2的感光元件有多大？
1/1.2實際上是表示感光元件對角線的長度為1/1.2英寸（1英寸=16厘米），也等效于10.8毫米×7.5毫米的感光元件。下圖為諾基亞808 PureView的感光原件和其他拍照設(shè)備的感光元件尺寸對比圖。
感光元件尺寸對比圖
大家都知道，相機成像質(zhì)量的高低，感光元件尺寸的大小起到關(guān)鍵的作用。從上圖我們能夠直觀的看到，諾基亞808 PureView的感光元件尺寸相比單反相機相差很大，從而也可以斷言，諾基亞808 PureView的成像質(zhì)量和單反相機是不在一個等級的。但是它的感光元件尺寸比普通的數(shù)碼相機以及智能手機要大得多。所以，諾基亞808 PureView的成像質(zhì)量還是相當(dāng)值得期待的。另外，值得注意的是，諾基亞808 PureView采用的只是普通的感光元件，并非iPhone 4S等手機采用的背照式感光元件。
雙比例切換對比圖
雙比例切換對比
我們知道，在相機設(shè)置里，我們可以選擇4：3或者16：9的照片長寬比例。從以上兩圖我們可以看出，普通數(shù)碼相機在選擇4：3比例的照片時，感光元件的像素全部被用到，而選擇16：9時，則相當(dāng)于從4：3的照片中截取了一部分，有很大一部分有效像素則被浪費掉了。而諾基亞808 PureView則不同，雖然傳感器具備著4148萬的高像素（7728×5368），但是在實際拍攝只能選擇3839萬的4：3模式（7152×5368）以及3365萬的16：9模式（7728×4354）。不過這樣做也有個好處，就是在選擇16：9模式拍照時，能夠?qū)崿F(xiàn)無損比例切換功能，減少了像素損失。這項技術(shù)也被稱為面積冗余技術(shù)。
1.4微米是什么概念？
實際上像素點也是有大小的，1.4微米指的是單個像素的尺寸。一塊固定大小的感光元件上只能容納一定數(shù)量的像素，如果想增加更多的像素，只能選擇尺寸更小的像素點。而越小的像素點感光能力就越弱，像素之間的干擾越嚴(yán)重，成像的噪點也就越多，成像質(zhì)量也會下降。所以，很多數(shù)碼相機以及手機總是單純的追求高像素，成效效果反而適得其反。
像素點大小對比圖
從上圖我們可以看到，諾基亞808 PureView雖然采用了超高的4100萬像素，但是由于感光元件尺寸也相應(yīng)的增大了不少，所以單個像素的尺寸仍保持了1.4微米的較高水準(zhǔn)，這一數(shù)據(jù)比普通智能手機大了不少，而且僅比數(shù)碼相機小了一點點。在實際拍照中，諾基亞808 PureView比普通手機能夠撲捉到更多的光線，從而得到更好的成像。
4100萬像素有什么用？
在傳統(tǒng)的觀念里面，像素的高低代表著可輸出圖像的尺寸的大小，利用一款手機的攝像頭來輸出巨幅海報，以代替專業(yè)相機，在目前來說，這個做法顯然是愚蠢至極的，相信諾基亞也不會做出這樣的傻事。那么諾基亞808 PureView采用如此高的像素到底有什么用呢？實際上諾基亞這次將兩項先進的技術(shù)融入了手機攝像頭當(dāng)中，一項是“無損數(shù)碼變焦”。另一項則是“像素超采樣”技術(shù)。
什么是無損數(shù)碼變焦？
“無損數(shù)碼變焦”本質(zhì)上還是“數(shù)碼變焦”其工作原理如下圖所示：
普通數(shù)碼變焦畫質(zhì)影響較大
從上圖我們可以看出，數(shù)碼變焦實際上就是從原圖中截取了一部分，然后通過插值的算法進行放大，從而達到變焦的目的。數(shù)碼變焦由于減少了有效像素數(shù)量，所以對圖像質(zhì)量的影響比較大，也稱作有損數(shù)碼變焦。而諾基亞808 PureView的無損變焦技術(shù)實質(zhì)上也大同小異，只不過它有足夠的像素可供用戶或者系統(tǒng)裁剪，不用另外插值補充像素，變焦后相當(dāng)于從4100萬像素的圖像中截取500萬像素部分，直接輸出也能達到無損的效果，所以稱作無損數(shù)碼變焦。
無損數(shù)碼變焦放大照片依然清晰
無損數(shù)碼變焦倍率與像素的關(guān)系
如上圖所示，諾基亞808 PureView有4種工作模式可供選擇，全像素、800萬、500萬、300萬，其中800萬像素可以實現(xiàn)5倍無損數(shù)碼變焦，500萬提供8倍無損數(shù)碼變焦，300萬像素14倍無損數(shù)碼變焦。
諾基亞為什么不直接采用光學(xué)變焦，反而要無損數(shù)碼變焦這么麻煩呢？因為手機畢竟是一種便攜的移動通訊工具，對尺寸的要求比較高。如果采用光學(xué)變焦就必須采用個頭更大的變焦鏡頭，這樣會增大手機的體積和重量，看起來也不美觀。這類手機之前也曾經(jīng)有過，但是效果并不理想。而無損數(shù)碼變焦卻能夠有效的改善這一問題，在實現(xiàn)變焦的同時，對手機體積的影響并不大。雖然無損數(shù)碼變焦并不如光學(xué)變焦帶來的成像質(zhì)量高，但是就目前來講，在手機上使用無損數(shù)碼變焦是最好的選擇。
像素超采樣技術(shù)
諾基亞808 PureView的像素超采樣技術(shù)是將8個像素壓縮成為一個pure像素的技術(shù)，以至于能夠達到較高的高感光度畫質(zhì)。我們也可以這樣理解：我想要一張500萬像素的照片，然而我卻用4000萬像素去拍攝一張照片，然后再通過壓縮，將4000萬像素合并成500萬像素進行輸出，這樣做的好處是，增加了像素密度，使照片看起來更加清晰細膩，并且極大的減少了弱光環(huán)境下的噪點。
像素超采樣技術(shù)示例圖
從上圖我們可以看出，左圖和右圖都是原始像素百分百顯示截圖，兩張圖片的顯示效果相似，但是都有些發(fā)虛。而中間的圖片為左圖縮放至原圖尺寸的1/4得到的。其顯示效果明顯比原圖直出要清晰。這可以說明，用4100萬像素拍攝一張照片，然后壓縮至800萬像素，得到的圖像細膩程度，要高于直接用800萬像素拍攝的照片。這也就是為什么諾基亞要采用如此高的像素的第二個原因。
結(jié)束語：
通過以上的介紹，相信大家對諾基亞808 PureView有了一定的了解，首先我們肯定了4100萬像素確實是貨真價實的，其次也證明了如此高的像素也是非常實用的。筆者認為，這款手機一定會成為一款具有劃時代意義的手機。諾基亞花費5年的時間所研制的“無損數(shù)碼變焦”技術(shù)運用了非常先進的理念，改變了人們一直以來“變焦靠鏡頭”的傳統(tǒng)觀念，這項技術(shù)在未來的智能手機中一定會發(fā)揮越來越重要的作用。目前來講，諾基亞憑借著這項技術(shù)已經(jīng)成功的吸引了全世界的眼球，并且把諾基亞重新推到了輿論的最高峰。諾基亞能不能憑借著這項先進的技術(shù)理念，重新奪回自己在智能手機中的地位呢？讓我們拭目以待吧！
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