为什么相机传感器的尺寸比更多的百万像素更重要

摄像头质量是最新的智能手机武器竞赛，摄像机传感器是出色图片的最大贡献者之一。虽然大型百像是越来越受欢迎的趋势，但实际上更重要的是相机图像传感器的大小。华为，三星和其他人在最近几代人的智能手机中，从更大的图像传感器中做出了更大的收益。但是，为什么相机传感器的尺寸似乎对拍摄最佳照片至关重要？

要了解为什么，我们需要立即回到拍照的基本原则 - 轻拍照。一个更大的传感器比小的传感器捕捉到更多的光，并且更多的光线会产生看起来更好的图片。至少这是其中的要点，但是还有更多的东西。

阅读更多：什么是摄影的动态范围？

捕获尽可能多的光

在基本级别上，传感器的大小确定相机可用于创建图像的光线。虽然分辨率在详细范围内起着作用，但捕获的光量决定了相机的曝光平衡，动态范围甚至清晰度。这就是为什么16MP和20MP DSLR相机看起来仍然比今天更好108MP智能手机。

大多数智能手机传感器通常仅测量1/2.55英寸或大约1厘米的范围，尽管高端智能手机越来越多地包装在1/1.7英寸和较大的传感器中。通过对比，数码单反相机传感器的时钟高于一英寸，很容易使它们的尺寸4或5倍。相比之下，智能手机传感器只是很小的，尽管一些品牌正在缩小传统点和射击传感器尺寸的差距。这华为P40系列是移动行业最大的1/1.28英寸，三星Galaxy S21 Ultra在1/33英寸处不远。

传感器越大，它捕获的光越多快门速度，，，，ISO（暴露敏感性）和光圈。虽然您可以使用更长的曝光来抵消小型传感器缺点，但这使图片更容易受到手摇和场景运动的模糊。无论传感器的分辨率如何，模糊都会降低图像清晰度。同样，在不引入镜片失真伪像的情况下，更宽的光圈镜头更难构建，更不用说改变视野了。正如您可能猜到的那样，更多的光也使较大的传感器在低光摄影方面也比较小的摄影更好。

摄像头，负责将场景转换为电信号的位，Love Light。这些可以根据传感器的方式以不同的方式排列。较旧的智能手机使用的传统拜耳传感器等同于每个光子的一个像素。尽管现代的高分辨率手机摄像机已转向四轮传感器，这些传感器更像是轴线，每光摄像机更加四个甚至九个像素。换句话说，四个像素共享一个单个颜色过滤器，该颜色过滤器通过一种称为像素箱的技术模仿了较大的照片的属性。稍后再详细介绍。

无论哪种方式，光照射物接收到的越多，它们可以产生的动态范围越好（可感知到光线和黑暗之间的可感知步骤）。可以将其视为“确定性”，任何给定的像素都比邻居更轻或更暗。判断传感器和最小的噪音的判断要容易得多。

光子的尺寸取决于相机的分辨率和传感器的大小。保持传感器尺寸的恒定意味着随着分辨率的增加，光石的大小会缩小。或者，对于设定分辨率，光材料的越大，传感器变为越大。

下一步：摄影初学者的最佳相机

这一点很重要，因为将照片塞在小传感器中。它们的近距离意味着偶尔从一个像素从一个像素泄漏到相邻像素。这是传感器的噪音，通常在弱光图片和蓝天（如蓝天）上很清楚地显示出来。较小的传感器和小光子会增加噪音并减少动态范围。三星试图通过其ISOCELL相机传感器技术来解决此问题。

相机传感器的尺寸为什么很重要？

随着转向越来越大的分辨率（现在高于100MP），更大的相机传感器从未如此重要。保持像素尺寸合理对于最大化48、64和108MP摄像机的分辨率潜力至关重要。尽管我们尚未看到智能手机摄像头，从而从这些数字中提取了您期望的全部细节。即便如此，这些传感器在良好的照明中也比以往任何时候都更加细节。

移动空间的最新趋势是Pixel Binning技术，允许这些高分辨率传感器结合像素以更好地捕获光。这些较大的传感器以及较大的像素，极大地提高了低光摄影的质量。这会导致更少的噪音和更好的颜色，即使在昏暗的环境中也是如此。Quad Bayer Pixel Binning摄像头还可以产生令人印象深刻的HDR图像。

阅读更多：什么是像素箱？您需要知道的一切

更大的传感器对您的镜头外观和质量产生影响，而不仅仅是分辨率。正如我们之前提到的，更快的快门速度和下部ISO确保您的图像看起来清晰明确。您也不需要如此宽敞的光圈来捕获大量光线，从而减少了镜头失真的机会，例如从色差中紫色晕。

较大的传感器还会影响图像焦距，部分地产生了我们与DSLR相关联的奇特的散景效果，该效果是孤立的，其余图像被模糊。对于集合光圈，随着传感器尺寸的增加，磁场的深度变窄，从而形成更明显的前景和背景模糊。虽然小型移动传感器无法与DSLR可用的效果匹配，但较大的传感器有助于缩小差距。

智能手机传感器比较

为了展示智能手机空间中当前可用的各种图像传感器，我们已经跟踪了过去几年中一系列高端手机的主要传感器尺寸。

直到2020/2021，大量智能手机摄像机都超过了2013年诺基亚Lumia 1020（移动摄影的历史悠久的巨人）提供的1/1.5英寸传感器。较大的传感器当然不是一个新主意，但是现在，公司准备好拥抱与更大传感器并驾​​齐驱的美学折衷。

还值得注意的是Google像素5和iPhone 11排在现代旗舰传感器尺寸的底部，但被认为是他们这一代最好的相机手机。显然，在拍摄精美照片方面，传感器的大小并不是一切。计算摄影和智能软件当然也可以帮助提高图像质量。

看更多：为什么智能手机相机颠簸如此巨大？

只有一块难题

较大的图像传感器是移动摄影难题的重要组成部分，但并不是唯一的作品。优质的相机还需要出色的镜头，功能强大的图像处理链和软件，使您可以尽可能轻松地从硬件中获得最大收益。重要的是要查看整个软件包，而不仅仅是规格表上的一部分或大数字。

智能手机相机质量也越来越受到进步的驱动计算摄影和机器学习。请参阅Google Pixel 5和负担得起的Pixel 4A，它继续超过其重量。以至于智能软件经常击败原始的百万像素用于图像质量。即便如此，只有太多的软件可以使用不良的硬件来完成。智能摄像机需要一个可靠的底座才能建造，而图像传感器的大小是竞赛中更好的智能手机相机的重要成分。

编者注：本文最初发表于2020年3月，已更新，以反映电话相机成像中的最新发展。