樣張告訴你這幾年影像傳感器提升有多大

　　【手機(jī)中國 評測】關(guān)于IMX系列傳感器的進(jìn)化歷程（理論篇）的內(nèi)容在之前文章中和各位分享了，今天我們用4款拍照手機(jī)對理論篇內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐性驗(yàn)證。這四臺樣機(jī)分別是2014-2016年比較具有代表性機(jī)型，14和16年各一臺，正如理論篇所說在15年出現(xiàn)了很多IMX系列傳感器，所以我們也采用了兩款搭載了不同傳感器的機(jī)型加入對比行列中。

　　我們將實(shí)拍樣張分為白天和夜景對決，下面我們先看看白天部分三臺樣機(jī)在攝像頭方面的參數(shù)。

白天對決

三款樣機(jī)攝像頭參數(shù)對比

　　如上圖所示，14年代表我們挑選了IMX214這顆傳感器，作為IMX135升級版在算法調(diào)教和自身成像品質(zhì)上有了較大的進(jìn)步，尤其是配合光學(xué)防抖鏡片組和大光圈鏡頭，造就其夜景的表現(xiàn)相比前幾年的智能機(jī)有了長足的進(jìn)步。

　　15年代表白天部分我們挑選了IMX234這顆1600萬像素傳感器，夜間部分則更換了另一顆傳感器，下文將會詳細(xì)說明。挑選這顆傳感器的原因除了想考驗(yàn)白天部分的解析力，看看16：9畫幅傳感器在取景時候優(yōu)勢，還想驗(yàn)證理論篇提及到的內(nèi)容，看看同樣搭載了驍龍810處理器的不同廠商的機(jī)型，在HDR合成速度上是否也是幾乎不用等待。

　　16年代表我們挑選了同樣是1600萬像素的IMX298，同時兼?zhèn)湎辔粚辜夹g(shù)和RGBW傳感器結(jié)構(gòu)，這也是我們需要在實(shí)踐篇驗(yàn)證的內(nèi)容，RGBW是否相比RGBG傳感器結(jié)構(gòu)能夠獲得更多的進(jìn)光量？同時在綠色元素的表現(xiàn)力上是否稍遜一籌？

　　本文的樣張都采用四臺樣機(jī)各自最大能夠輸出的像素值（1600/1300萬像素）進(jìn)行拍攝，并且同一場景至少連續(xù)拍攝5張照片，其中挑選發(fā)揮最穩(wěn)定的一張作為示例。由于拍攝當(dāng)天碰巧是陰雨天，所以更能夠考驗(yàn)幾臺樣機(jī)應(yīng)對惡劣天氣下的表現(xiàn)，先看看第一類場景：

IMX298

IMX234

IMX214

　　陰天對智能手機(jī)成像主要的考驗(yàn)在于曝光度控制上，三款樣機(jī)在陰天的曝光算法都偏向灰蒙蒙，但是色溫各有不同，IMX298偏暖，IMX234偏冷，IMX214偏紅，下文出現(xiàn)的樣張基本上也符合這種顏色的調(diào)校風(fēng)格。我們先來解答理論篇留下的問題，IMX234相比另外兩款傳感器最大的不同就是采用了16：9畫幅設(shè)計，在拍攝風(fēng)景時候特別占優(yōu)勢。

傳感器畫幅

16：9畫幅

4：3畫幅

　　如上圖所示，搭載IMX234這款樣機(jī)的取景界面能夠在開啟1600萬全像素時候以16：9畫幅記錄景象。相比普通那些采用4：3畫幅設(shè)計的傳感器來說在構(gòu)圖時候擁有更廣的視野。接下來我們看一個比較復(fù)雜的場景，充分考驗(yàn)三款傳感器在白平衡、解析力等方面的綜合表現(xiàn)。

IMX298

IMX234

IMX214

　　IMX234的樣機(jī)在這個場景充分表現(xiàn)出白平衡偏綠的問題，連續(xù)拍攝的5張樣張表現(xiàn)都是如此。其它場景偏綠的現(xiàn)象并沒有這個場景那么嚴(yán)重，適當(dāng)?shù)钠G能夠讓畫面變得更有活力，但是連天空都被染成綠色的話需要斟酌一下了。IMX298依舊偏黃，IMX214稍顯偏紅。

　　接著我們解答理論篇留下來的第二個問題，RGBW傳感器對于綠色元素的表現(xiàn)力是否有所削弱？我們把上面三張樣張局部細(xì)節(jié)進(jìn)行放大，請看：

IMX298

IMX234

IMX214

　　IMX234明顯偏綠我們忽略不計，IMX298和IMX214在綠植的顏色表現(xiàn)上其實(shí)不相伯仲，我們下文還有其它場景佐證這一結(jié)論。在解析力上IMX298和IMX234雖然只是多了300萬像素，但是相比IMX214多了很多的細(xì)節(jié)，除了能夠從岸邊欄桿的紋理能夠體現(xiàn)這一點(diǎn)，還能夠通過IMX214樣張中出現(xiàn)了明顯涂抹現(xiàn)象可以看出。局部截取這部分切片內(nèi)容其實(shí)屬于畫面的中心區(qū)域，解析力按道理應(yīng)該相比下文出現(xiàn)的邊緣區(qū)域解析力會更好，所以兩年前推出的IMX214解析力在今天看來確實(shí)有點(diǎn)落后了。

IMX298

IMX234

IMX214

　　我們對同一個場景樣張放大暗部細(xì)節(jié)，IMX298和IMX214的曝光明顯不足，而IMX234雖然白平衡偏綠，但是卻是三者之中曝光最充足的。曝光充足對于解析力的還原有加分作用，無論是木板上紋理，還是船只上文字，再到放在救生衣上面的那根竹竿整體清晰度，IMX234明顯完虐另外兩者。

IMX298

IMX234

IMX214

　　我們再對同一個場景樣張的右側(cè)邊緣部分進(jìn)行放大，IMX214明顯被完爆了。IMX298和IMX234表現(xiàn)出出色的解析力，雖然不及中心區(qū)域那么優(yōu)秀，但是絲毫也沒有丟1600萬像素的架。這幾年傳感器突破1300萬像素之后仍然向上挑戰(zhàn)更高級別的像素值，其實(shí)就是為了把邊緣解析力也推上去新的高度。當(dāng)然，IMX234另一個明顯的優(yōu)勢在于16：9畫幅下讓我們看到了更多的景物。

IMX298

IMX234

IMX214

　　數(shù)碼變焦一直被消費(fèi)者認(rèn)為十分雞肋，但是當(dāng)我們遇到某些特殊場景必須使用變焦功能才能夠記錄難忘畫面時候，數(shù)碼變焦還是能夠派上用場的。IMX214的數(shù)碼變焦效果相比功能機(jī)時代已經(jīng)算是劃時代的改變，起碼我能夠看到畫面中鴨子獨(dú)立著一只腳在睡覺。而IMX234的最大變焦距離是三者中最近的。IMX298的最大變焦距離和IMX214相仿，但是在清晰度上已經(jīng)不能夠同日而語，這也是筆者在使用IMX298這臺樣機(jī)時候經(jīng)常不由自主使用數(shù)碼變焦功能原因，順帶一提的是IMX298在夜景的數(shù)碼變焦表現(xiàn)也不錯。

　　小結(jié)一下上面這個復(fù)雜場景的表現(xiàn)，IMX234雖然出現(xiàn)了白平衡不準(zhǔn)的情況，但是整體曝光度卻是三者中最高的，解析力和IMX298相比并沒有落后太多，16：9畫幅讓其能夠看到更多的景物。

　　IMX298綜合表現(xiàn)優(yōu)秀，無論是解析力、白平衡或者是數(shù)碼變焦的效果上，當(dāng)然曝光度并不是那么充足。而我們一直擔(dān)心的RGBW傳感器結(jié)構(gòu)會削弱綠色元素的表現(xiàn)力問題卻沒有出現(xiàn)在樣張中。

IMX298

IMX234

IMX214

　　來到第三個場景我們PK一下局部細(xì)節(jié)，看看中心區(qū)域的解析力表現(xiàn)以及對焦速度。白平衡方面，從上面三張樣張來看IMX298的白平衡較為討好眼球。三臺樣機(jī)中只有搭載IMX298機(jī)型具有相位對焦技術(shù)，拍攝時候除了下雨還一直刮風(fēng)，所以照片中的紅色掛飾都被吹起來了。

IMX298

IMX234

IMX214

　　IMX234和IMX214雖然沒有相位對焦技術(shù)，但是能夠?qū)祜椢膊繐u擺時候瞬間動態(tài)清晰捕捉到并且沒有出現(xiàn)拖影，IMX系列這三款傳感器表現(xiàn)還是值得肯定的。接著就是再次印證IMX298的RGBW傳感器并沒有犧牲綠色景物的表現(xiàn)力，樣張中綠植的顏色和另外兩款傳感器相比起來不過不失。最后就是招聘茶藝師這則廣告，IMX214和IMX298在這個環(huán)節(jié)實(shí)力相當(dāng)，IMX234雖然白平衡不準(zhǔn)但是卻是最清晰記錄下這則廣告的。

HDR合成速度

　　在對比HDR合成效果之前，我們先討論合成時候的速度。三款手機(jī)在白天時候的合成速度其實(shí)都并不慢，畢竟都搭載了旗艦級別的處理器而且還內(nèi)置了雙ISP（圖像處理器），縱然面對HDR合成時候產(chǎn)生的大量運(yùn)算數(shù)據(jù)也并不會出現(xiàn)等待時間過長的情況，大概在2s左右。

IMX214

IMX298

　　搭載IMX234樣機(jī)最值得期待，因?yàn)樵谥拔覀冊u測過的一臺搭載驍龍810手機(jī)中HDR合成速度相當(dāng)快，可以說是無須等待。而這一臺同樣搭載驍龍810手機(jī)在HDR合成速度上卻超過了2s，其實(shí)并不是運(yùn)算速度慢了，而是同時生成了兩張樣張存儲到本地。

IMX234

　　搭載了IMX234傳感器和nubia UI的樣機(jī)2在開啟HDR模式后不僅會生成HDR照片，還會自動多生成一張原圖進(jìn)行對比。這就是樣機(jī)2為什么在合成HDR界面看上去好像耗時更長的原因。

IMX298開啟HDR前

IMX234開啟HDR前

IMX214開啟HDR前

　　開啟HDR之前，IMX298的天空部分稍顯黃。IMX234整體把握不錯，不過紅燈籠相比IMX214樣張并不夠鮮艷，這也是IMX214這臺樣機(jī)白平衡偏紅的好處，所以有時候缺點(diǎn)也會在特殊情況下轉(zhuǎn)化為亮點(diǎn)。

IMX298開啟HDR后

IMX234開啟HDR后

IMX214開啟HDR后

　　開啟HDR后，三張樣張的暗部細(xì)節(jié)都得到了一定的還原，IMX214紅燈籠位置相比之下也不再那么具有壓倒性優(yōu)勢，不過從天空部分還原來看，三者的白平衡算法估計是不會隨著HDR開啟而發(fā)生變化，依舊是一個偏黃、一個偏冷、一個稍微偏紅。為了再次印證這種白平衡的偏好選擇，我們對白色的雕像進(jìn)行了拍攝。

IMX298

IMX234

IMX214

　　結(jié)論依然是一臺偏暖、一臺偏冷、一臺偏紅。IMX234在這個環(huán)節(jié)依然表現(xiàn)出16：9畫幅的優(yōu)勢，能夠顯示出更多的縱向畫面，只不過我們?yōu)榱送怀鲋行膮^(qū)域的雕像所以對原圖進(jìn)行了裁剪。順便普及一個拍照小技巧，陰雨天和逆光時候一樣，都很適合開啟HDR模式，提高暗部細(xì)節(jié)亮度同時減少亮部細(xì)節(jié)的過曝。最后三張樣張就是開啟了HDR模式之后拍攝的陰雨天建筑物（對原圖進(jìn)行了裁剪），請忽略IMX234的白平衡問題，應(yīng)該也是特例吧。

IMX298

IMX234

IMX214

夜間對決

三款樣機(jī)攝像頭參數(shù)對比

　　夜景部分我們將搭載IMX234手機(jī)換成了搭載IMX258手機(jī)，這樣做的目的主要是測試RGBW傳感器對夜景提升究竟起到了多少作用？另外兩款機(jī)型不變。根據(jù)理論篇的內(nèi)容，我們知道IMX298內(nèi)置RGBW傳感器而IMX258并沒有，而且IMX214、IMX258和IMX298正好就是14-16年同一CMOS產(chǎn)品線迭代軌跡。同時經(jīng)過了幾年時間積累之后，我們也很感興趣沒有OIS鏡片組加持的IMX298樣機(jī)能否擊敗擁有光學(xué)防抖的IMX214樣機(jī)呢？

IMX298

IMX258

IMX214

　　三臺樣機(jī)都出現(xiàn)了炫光現(xiàn)象，當(dāng)然和傳感器關(guān)系不大，和鏡頭關(guān)系更密切一點(diǎn)，不過IMX258樣機(jī)的炫光更加漂亮一點(diǎn)。我們先看白平衡，更換了參考系之后，IMX258樣機(jī)相比IMX298樣機(jī)更加黃，IMX214樣機(jī)在白天的偏紅現(xiàn)象變得沒有那么明顯了，整體觀感最好。IMX298采用了更大尺寸的傳感器，所以在噪點(diǎn)抑制上理應(yīng)會比IMX258和IMX214表現(xiàn)更好，帶來更高的畫面純凈度。從這組樣張中并沒有拉開差距，后兩者的表現(xiàn)依然不錯。

IMX298

IMX258

IMX214

　　這組樣張中三顆傳感器表現(xiàn)十分相似，我們并沒有看到理論篇中提及到IMX298因?yàn)橐肓薘GBW傳感器從而讓綠色元素表現(xiàn)力下降，同時也能夠看到RGBW傳感器確實(shí)能夠提升弱光下的曝光度。相比擁有更大光圈和光學(xué)防抖鏡片組并搭載IMX214的樣機(jī)來說，IMX298的表現(xiàn)并不遜色。

IMX298

IMX258

IMX214

　　IMX258和IMX298這兩顆相對較新傳感器優(yōu)勢在這個場景下得到了體現(xiàn)，IMX214樣機(jī)縱然擁有光學(xué)防抖加持，但是在高亮部分文字處出現(xiàn)了因?yàn)殪殴舛鴮?dǎo)致模糊現(xiàn)象，18個大字的整體還原相對稍遜一籌。其實(shí)在上一個噴水池場景已經(jīng)能夠看出類似的問題，我們將視線轉(zhuǎn)移到照片邊緣位置那一排中華燈上，IMX214樣張的炫光問題更加明顯。

IMX298

IMX258

IMX214

　　這組樣張最能夠表達(dá)這三代IMX傳感器之間的不斷進(jìn)步。搭載IMX214樣機(jī)作為昔日的拍照旗艦在當(dāng)年表現(xiàn)還算可圈可點(diǎn)，兩年后的今天再看其夜景表現(xiàn)還是能夠挑出毛病來的。路燈部分出現(xiàn)偏紅現(xiàn)象，暗部細(xì)節(jié)丟失嚴(yán)重，這也是為了顧及亮部細(xì)節(jié)不被過曝所做的妥協(xié)。相比之下，分別搭載IMX298和IMX258兩臺樣機(jī)表現(xiàn)明顯進(jìn)步了，畫面整體亮度比肩前者，花叢中暗部區(qū)域相比前者能夠還原出更多細(xì)節(jié)，同時畫面整體噪點(diǎn)控制得很好。需要注意的是，分別搭載IMX258和IMX298傳感器的兩臺手機(jī)從參數(shù)上看按道理占不了任何的優(yōu)勢，相位對焦在弱光下形同虛設(shè)，沒有光學(xué)防抖，光圈值也不夠搭載IMX214那臺樣機(jī)大。難道有什么黑科技是我們在理論篇中忘記介紹的嗎？我們先從EXIF信息中看看曝光算法。

EXIF信息（從左往右：IMX298、IMX258、IMX214）

　　看到不支持光學(xué)防抖機(jī)型的快門時間相比支持光學(xué)防抖機(jī)型還要長，老讀者可能已經(jīng)習(xí)慣了，之前好幾篇拍照專項(xiàng)評測中也出現(xiàn)過類似的現(xiàn)象。IMX214之后的IMX系列或者ISO Cell陣營傳感器，即使沒有光學(xué)防抖加持也無懼延長快門時間。這就是參數(shù)上無法顯示出來的差距，或者這就是索尼和三星兩家傳感器廠商的黑科技。

　　還記得前幾年延長快門時間在沒有光學(xué)防抖情況下手部的抖動會影響畫面變得模糊，這兩年的影像傳感器貌似對快門時間的限制松動了不少。除了更長的快門時間，搭載IMX298傳感器的樣機(jī)將ISO值飆高到800，在提升畫面亮度同時依然能夠兼顧純凈度，這就是大底傳感器的優(yōu)勢，理論篇提及的DTI畫質(zhì)增強(qiáng)技術(shù)自然也功不可沒。

　　當(dāng)然，分別搭載IMX298和IMX258兩臺樣機(jī)還存在著進(jìn)步空間，針對這個場景而言前者炫光問題仍需改善，后者白平衡偏綠。

IMX298

IMX258

IMX214

　　最后這個場景，搭載IMX298和IMX258兩臺樣機(jī)在不依靠光學(xué)防抖鏡片組，并且光圈值縮小了一級前提下依然能夠表現(xiàn)出和搭載IMX214傳感器、OIS鏡片組和更大光圈樣機(jī)一樣的成像水平，可見這兩年的IMX系列傳感器在夜景方面的積淀已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)變。

　　總結(jié)：通過理論篇和實(shí)踐篇這兩期評測文章，我們能夠看到IMX系列傳感器這幾年從量變到質(zhì)變的進(jìn)步：白天部分中心解析力和邊緣解析力提升，白平衡更加討好眼球，更佳的HDR合成效果和更快合成速度，數(shù)碼變焦達(dá)到可用級別以及支持更多對焦技術(shù)。夜間部分表現(xiàn)為對燈光控制力以及同時兼顧明暗細(xì)節(jié)效果更佳，純凈度更高前提下減少了涂抹算法的濫用，配合曝光度提升讓夜間解析力更加出色。最后就是在不往手機(jī)中塞入OIS鏡片組和更大一級光圈前提下，通過影像傳感器自身的優(yōu)化依然能夠追趕并超越前兩年的夜拍神器，這就是不少業(yè)界攝影師紛紛褒獎這兩年手機(jī)影像傳感器進(jìn)步日新月異的原因。

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