來源:三易生活
日前,我們三易生活曾用 3 個品牌的 6 款機型,進行了一次 "2022 年中端機 "vs"2020 年老旗艦 " 的影像對比評測。在這次評測中我們發現,得益于 SoC 算力、影像算法等方面的進步,以及部分老款高端 CMOS 方案 " 下放 " 所帶來的硬件素質提升,如今中端機型在不少光線充足、且相對更考驗算法的場景中,其實已經可以勝過兩三年前的那些 " 非頂級影像旗艦 " 了。
然而副攝用料方面的巨大短板,也注定了中端機在諸如超微距、長焦望遠等場景下依然表現相對孱弱,甚至無法與數年前的那些在影像上算不上多極致的旗艦機相提并論。
中端機用上了旗艦 CMOS?然而并沒那么 " 旗艦 "
如果更進一步地審視此次評測中的 6 款機型就不難發現,雖然有不少廠商為了提升中端機的影像體驗,確實在將老旗艦的主攝 CMOS、防抖設計 " 下放 ",但這些 " 被下放 " 的方案其實原本在旗艦陣營里,往往普遍不算是特別高端的。
比如,小米體系內目前最頂級的 CMOS 方案是 1/1.12 英寸的 GN2、其次是 1/1.28 英寸的 IMX707,接下來則是已經使用了多代的 1/1.33 英寸的 HMX。但實際上 " 下放 " 到 Redmi 品牌的則是比 HMX 在技術上略新,但規格和定位則更低一些的 HM2(1/1.52 英寸)。
又比如在 vivo 體系內,頂配旗艦使用的 CMOS 是 1/1.31 英寸的 GN1 或定制衍生型號 GNV,稍低一些定位的機型用的是尺寸小了一截,但架構更新、采用 RGBW 像素排列的 IMX866(1/1.49 英寸),再往下則是尺寸再小一點、但技術上也很新的 GN5(1/1.57 英寸)。最后才是被 " 下放 " 給中端產品,誕生于 2021 年第三季度的 IMX766V(1/1.56 英寸)。
不同級別的機型,在影像設計上曾經很 " 平等 "
然而回溯歷史就會發現,這種 " 頂級旗艦機型的 CMOS 不下放給中端產品 " 的現象并非 " 自古有之 "。姑且不算當年非智能機時代的那些 " 怪物 " 影像機型,至少在大家熟悉的 Android 時代," 老旗艦的影像設計過一兩年就會被中端、甚至入門機型所繼承 " 曾經就是非常常見的現象。
往遠了說,比如 IMX214 作為早期 Android 陣營的高端 CMOS 方案之一,最早是由 OPPO Find 7 在 2014 年年初首發,后來被小米 4、華為 P7、索尼 Xperia Z2、vivo X Shot 等強調影像能力的旗艦產品普遍采用。然而只過了半年時間,2014 年 9 月發布的、售價僅 999 元起的紅米 Note 4G 增強版,就也用上了 IMX214 這款當時的 " 旗艦同款 "CMOS。
近一點的例子,就是比如三星 2016 年年初在 Galaxy S7 系列上首發的 IMX260,它曾是手機行業首款 " 全像素雙核對焦 "CMOS。幾個月后,IMX260 的 " 量產普及版 "IMX362 就被 vivo X Play6 等一眾其他品牌的高端機型采用。而當時間來到 2017 年后,魅族、華碩、OPPO 旗下的多款中端機、甚至是千元機,就紛紛喲經上了這款 " 前旗艦同款 " 的主攝方案了。
當然,距離更近、也更有名的例子莫過于 IMX586 了。2018 年 12 月底,榮耀方面發布了起售價 2999 元的大屏高端機 V20,在行業中首發 4800 萬像素的索尼 IMX586。而僅僅只過了不到 3 個月,1599 元起的 Redmi Note7 Pro 也用上了同款 CMOS,將曾經的 " 旗艦專屬 " 大底高像素 CMOS 拉低至千元價位段。
成本與技術的制約,讓中端機 CMOS 方案出現異變
很顯然,對比過往的這些情況,如今手機廠商在 " 下放旗艦機影像設計 " 這件事上其實是更 " 摳門 " 了的。那么問題就來了,這種現象背后的原因又是什么呢?
首先,與幾年前相比,如今頂級旗艦機型所使用的 CMOS 無論在技術規劃、還是物理尺寸上,都有著長足的進步,也就是現在的頂級手機 CMOS 比過去要先進得多、" 底 " 也大得多。
這也就意味著,一方面這些最新的超大底 CMOS 本身的成本,可能就比數年前那些 1200 萬、4800 萬像素的早期高端 CMOS 貴得多。另一方面,超大的 CMOS 尺寸同時也會帶來一些看不見的 " 附加成本 ",比如它們必須要使用更多片、結構更復雜的鏡頭,必須要專門定制功率更大的防抖組件。同時因為這類相機模組實在是太大太厚,甚至往往意味著手機內部的整個結構,都必需采用更緊湊、更先進的制程封裝。
以結果來說,也就是頂級旗艦機型升級一次 CMOS 實際造成的成本上漲,是要遠遠超過新老 CMOS 之間差價的。如此之高的成本,要 " 下放 " 顯然并不容易。
旗艦機的主攝發展方向是 " 大尺寸 ",副攝(對應中端機主攝)方向才是 " 高像素 "
其次,或許是因為現在的頂級 CMOS 實在很難再 " 塞 " 進非旗艦機里了,但廠商又不能不給那些中端機、千元機進行影像升級。所以就會看到一個很奇特的現象,那就是上游的 CMOS 供應商現在很明顯地已經將產品劃分為了兩個方向,一條是 " 專供旗艦機 ",而另一條則是 " 專供中低端設備 "。
" 專供旗艦 " 與 " 專供中端 ",背后其實是市場的鴻溝
" 專供旗艦機 " 的 CMOS 有什么特征?簡單來說,這類 CMOS 不光本身尺寸大、像素大,而且追溯它們間的代際關系就會發現,這類專為旗艦機設計的 CMOS 在換代、改進時,往往都不會縮小尺寸,有的甚至還越做越大、越做越厚。其中典型的例子就比如三星 HMX、HM1、HM3 這三代 1 億像素大底,又比如 GN1 與 GN2 這兩款 5000 萬像素雙核對焦 CMOS。
除此之外,夏普 R6 和 R7 上所采用的型號不明的索尼 CMOS,其實也是相同的思路。前者是 2000 萬像素的 1 英寸超大底,后者則將像素提升至 4700 萬,增加全像素 8 核對焦機制,但超大的總體尺寸(1 英寸)卻保持不變。
三星 GW 系列前兩代還算正向改進,到了第三代就明顯專注中低端市場了
相比之下," 專供中端機 " 的 CMOS 則很明顯地會有 " 縮減單像素 /CMOS 整體尺寸 " 的傾向。比如前文中提到的三星 GM 系列,首款產品 GM1 是 0.8μm 單像素、整體尺寸 1/2 英寸,而到了最新一代的 GM5 上就變成了 0.7μm 單像素、整體尺寸 1/2.55 英寸。同理,如今中端機型上非常普遍的 6400 萬像素主攝方案也是如此。最早期的 GW1 還有著相對 " 大底 " 的 1/1.7 英寸規格,可到了最新的 GW3 上,就已經變成了與早期 4800 萬像素一樣的 1/2 英寸。
1.08 億像素的 HM6,全像素模式下的讀出速度甚至不如初代 HMX(8fps vs 10fps)
更不要說,現在還有 " 專供中端機 " 的最新型 1 億像素方案 HM6,其不僅采用了更小的單像素尺寸,把 1 億像素做到了相當于原來 6400 萬像素的 CMOS 體積,而且在圖像讀出速度等關鍵指標上相比前代 " 中端機專用 " 的 HM2,甚至還 " 成功 " 實現了技術倒退。
最新的中端機 " 專供 "CMOS,RGBW 結構的 GWB
當然,也不是說這些中端機型 " 專供 "CMOS 方案就只會做閹割。畢竟為了解決像素尺寸、CMOS 面積縮小所導致的感光能力劣化問題,這類產品往往反而會在諸如像素阱結構、RGBW 四色像素技術、"16 像素合 1" 等,能夠輔助增強感光性能的設計上,顯得比那些大底、超大底的旗艦 CMOS 更為 " 積極 "。
" 你看這臺手機才雙攝,還只有 4700 萬像素,比我們 6400 萬像素四攝的新品差遠了 "(設計臺詞)
然而想必大家都能看得出來,在關鍵的 CMOS 尺寸上 " 不進反退 ",只依靠細微的結構改進來彌補主要規格縮水所導致的潛在畫質損失,這些 " 專供 " 中端機型 CMOS 所采用的技術路線,無非就是想要一邊縮減成本、為手機廠商提高利潤率,一面又通過看似并未減少的 " 像素數字 ",來迎合對技術并不熟稔的目標消費群體而已。
說白了,這真有點糊弄人。但也正是因為這類產品的出現,非頂級機型往后想要用上真正的 " 旗艦同款 "、或者至少是 " 老旗艦同款 " 的影像設計,實際上也就變得越來越困難、甚至可以說是不太可能了。