小米的一亿像素，到底有什么用？
11 月 5 日，小米在新品发布会上发布了小米 CC9，这也是小米旗下第二款搭载一亿像素传感器的手机。
说到一亿像素，大家最先想到的可能是活跃在各大影楼和摄影工作室的中画幅相机。这些只能安静地支在三脚架上的铁坨坨，一般人很难会使用到。
哪怕富士推出了更加平民化的 GFX 系列，它的价格和操作仍然有一定门槛，大众也未必能接受。
▲ 富士 GFX-100 样张，单张 JPEG 体积达到 80MB
更重要的是，单张一亿像素的照片体积大。一张照片就占了好几十 MB 的空间，传输分享不方便的同时，储存起来也更占地方。所以很少人会专门买一台一亿像素的相机来记录生活，这些相机也只会在专业拍摄领域里出现。
如今搭载三星传感器的小米手机将一亿像素带到手机拍照圈里，在吸引大众眼球的同时，也提升了手机摄影像素的上限。
不过对于大众来说，即使手机用上一亿像素，却依然不知道它强在哪里，也不太清楚它究竟有什么意义。
那么，今天我们就来给大家解析一下，小米这次用上的一亿像素到底有什么用？
一亿像素，意义在哪里？
要谈一亿像素的话，那就要从三星这款传感器说起。
早在 8 月 12 日，三星发布了一款支持 1.08 亿像素拍摄的传感器 ISOCELL Bright HMX，这是在手机圈里面首款达到亿级像素的传感器。
作为全球首款亿级 CMOS，ISOCELL Bright HMX 采用 1 / 1.33 英寸的大底设计。传感器尺寸虽然比诺基亚 808 用的 1/1.2 英寸 4100 像素 CMOS 传感器要小，但和三星 GW1、索尼 IMX486 这些常见的 1/2 英寸高像素手机 CMOS 比起来，ISOCELL Bright HMX 的尺寸还是要大一些。
这三款传感器的单像素大小都是 0.8μm，像素大小并没有改变，变化的是传感器的大小。
就目前的 CMOS 发展看，CMOS 的体积相当于一个碗的容积，每一个像素点等于每一粒米，在米粒同等大小的条件下，更大的碗能盛更多的米。那么就等同于更大的底，在单个像素面积相同的条件下能堆积更多的像素点。
ISOCELL Bright HMX 也支持 Tetracell 四像素合成技术，它可以通过四像素合成一个大像素的形式来增加单像素的感光面积，提升弱光下的成像表现。
当然，它也跟其他高像素传感器一样，日常都还是以 2700 万像素的模式拍照，一亿像素只会存在一个特殊的拍摄模式中，需要手动开启才能使用。
了解过 ISOCELL Bright HMX 这款传感器之后，相信有不少用户都会问：
我平时就记录生活，一亿像素的拍摄模式对我来说有什么用？
平日确实没有要用上一亿像素的必要。
对手机用户来说，高像素的意义其实在于放大。
有更多的像素，意味着有更多的余量可以去做画面放大，通过另一种方式来实现高倍数变焦的功能。要是用户想拍摄远处的物体，有高像素来做放大基础，拍出来的都会再清晰一点。
这样的话，厂商也不需要在手机长焦镜头和变焦上多花功夫。用上高像素传感器，再搭配上对应的优化算法，手机就能够实提升数码变焦的效果。
除此之外，一亿像素传感器进行四像素合之后也能输出 2700 万像素。这样在弱光环境下，拍照像素也不会太低，这样对于保留画面细节也有好处。
和四像素合一后剩下 1200 万像素的三星 GM1 比起来，2700 万像素其实还有一点数码放大的空间。如果有用户还想做进一步的放大或变焦的话，那四像素合一后还有 2700 万像素的 ISOCELL Bright HMX 仍能够满足需求，这也是高像素带来的优势。
总体来说，ISOCELL Bright HMX 将一亿像素带到手机上，主要还是为了给用户更多的数码变焦空间。
虽然，ISOCELL Bright HMX
的像素和传感器尺寸都比之前的高像素传感器要大，满足人们和厂商营销对参数的需求。在一亿像素模式下拍摄，照片的清晰度和细节处理都要比 6400 万像素和
4800 万像素都强。
但如果只从实际体验和使用的角度理解，这些都还不是 ISOCELL Bright HMX 需要突出的重点。
用最简单的数码放大，为手机用户带来更高倍数变焦效果，同时也能够减少厂商研发、使用手机长焦、变焦镜头的成本，这才是高像素传感器最核心的东西。
换上一亿像素后，手机拍照就会变好了吗？
这是不少用户会问的问题。
对于数码照片来说，像素是判断画质的其中一个核心因素。像素总量的大小，决定照片的大小，也会影响图像解析力。
正如爱范儿在小米 CC9 Pro 的评测中提到，在光线良好的情况下，一亿像素将会带来比主流的 1200 万像素与 4800 万像素极大的解析力优势，1200 万如果是看个大概，4800 万是看个清楚，那一亿像素的细节夸张点说，已经可以说是溢出屏幕了。
这个时候，如果你在放大图片观察，就能够看出明显的优势。
▲ 虚化效果对比样张；小米 CC9 Pro（左）和 iPhone XS（右）
另外，CELL Bright HMX 为了在单像素大小不变的前提下装上这一亿像素，传感器尺寸也增大至 1/1.3。传感器面积变大之后，等效系数也会跟着变化。等效系数变化之后，拍摄的视角、景深效果也会受到影响。
从图中能够看到，小米 CC9 Pro 和 iPhone XS 在被摄物体距离一致的情况下，iPhone 已经完全没了虚化效果，而小米 CC9 Pro 则还能够看到一些虚化效果。这里，就是传感器尺寸变大之后带来的效果。虽然跟像素提升没有直接关系，但 CELL Bright HMX 是为了提升像素总量而增大了传感器尺寸，这也算是一个像素总量增大后带来的作用吧。
景深变化其实只是传感器尺寸变化带来的一个副产物，CELL Bright HMX 这款传感器最大的亮点，其实还是体现在于图像清晰度和解析力的提升上。在不放大的前提下，像大楼表面窗户上的内容，以及外墙上的纹路这些细节。
▲ 2700 万像素
▲ 1.08 亿全像素模式
说了这么多高像素能带来更好的图像解析力和更大的图像信息量，但高像素拍出来的照片，画面观感就一定会更好了吗？不一定。
▲ 2700 万像素截图
▲ 1.08 亿像素截图
在同一组样张中也能看到，小米 CC9 Pro 在 1.08 亿全像素模式下并不能开启自动 HDR 等图像处理效果。缺少了这些算法的辅助，1.08 亿全像素模式的样张的宽容度表现一般，暗部位置的处理并没有 2700 万像素四合一模式来得好。
除了解析力和细节处理比较突出之外，整张照片的观感也相对比较平淡，后期可以调整的空间也未必会比 2700 万像素四合一模式来得多，所以照片观感也未必会比 2700 万像素模式来得好。
这里其实是一个取舍。
因为 4800 万、6400 万以及一亿像素这些高像素照片的信息量都很大，手机处理起来也比较吃力。
所以为了降低手机的处理压力，手机在高像素模式时也会减少算法的使用，处理效果自然也不会有低像素模式时那么明显。
这样说来，高像素模式就像是一个偏科的孩子，解析力、细节呈现这些是它们擅长的，表现就会突出一些，但宽容度等其他其他需要靠算法辅助的，它就未必能像四合一像素模式那样来的全面。这也是开启高像素模式之后，照片观感未必会比普通模式来得好的原因之一。
和相机比有多大的差距？
用上了尺寸更大的一亿像素传感器后，手机有没有挑战相机阵营的能力？
而为了了解高像素和相机的差异，我们也拿出了佳能 EOS 5D Mark iii 和小米 CC9 Pro 做个简单的对比。
▲ 小米 CC9 Pro
▲ EOS 5D Mark iii
在对比样张中我们能够看到，换上用上一亿像素传感器的小米 CC9 Pro 在图像解析力方面有不错的表现，这方面跟搭载 2400 万像素全画幅传感器的 EOS 5D Mark iii 差距不算太大。
这里要清楚的是，EOS 5D Mark iii 并不是全画幅的高像素机身，如果要比像素和图像解析力的话，它身上的优势也不大。如果换上像同门的 EOS 5DS 系列或者尼康 D8X0 还有索尼 α7R 系列等高像素机身，相机的优势会来得更明显。
▲ 小米 CC9 Pro
▲ EOS 5D Mark iii
另外，EOS 5D Mark iii 整体细节的处理也会比小米 CC9 Pro 要好不少，皮卡丘身上的毛发细节，EOS 5D Mark iii 也拍得更清晰一些。
毕竟，传感器尺寸的差异就是摆在那里。搭配镜头上的光学优势，哪怕手机要用上像素量更大的传感器，它还是撼动不了相机的地位，差距还在那里。
所以，还是那句话：
底大一级，真的能压死人。
富士在小米发布会之后那张「欢迎图」，可能就用更直观的的方式，来告诉用户们这个道理。
算法、大底、高像素，谁才是手机摄影的未来
从 3200 万到 4800 万，再从 6400 万提升到一亿像素，像素提升已经成为了手机拍照其中一个重点的发展方向。
更大的像素总量，为用户带来更多放大和数码变焦的空间，让他们在没有长焦镜头的情况下也能拍到更远的画面。
而在像素总量变大的同时，传感器尺寸也在不断变大。换上感光面积更大的传感器之后，手机相机也能够获取更好的拍摄效果。搭配图像算法的进步，一般人也能靠手机也能够拍出好看的照片。这个，也是越来越多人用手机拍摄的原因之一。
优秀的 AI 处理和图像算法能够提升图片的观感，也能降低拍照的门槛。像苹果和 Google，当算法足够优秀的时候，普通人在构图不出问题的前提下，简单按个快门就能够拍出一张不错的照片。
除此之外，手机也可以通过算法提升自身夜间拍摄的能力，也能模拟出相机用大光圈镜头拍摄出的虚化效果。
只是，算法的提升也无法突破硬件上的瓶颈。
就像只有算法模拟，手机只能拍出类似相机用大光圈镜头的虚化效果。但如果要放大对比的话，手机处理出来的虚化效果还是没有相机来得自然，这些就是物理上存在的差距。
不过，如果只考虑提升像素或增大传感器面积，这条路其实也未必能走太远。
从今天的对比中我们就能够看到，不断增大像素也只不过是为了提升图像解析力，又或者是给用户带来更多数码变焦的空间。但如果要增强画面整体观感，只靠提升像素其实还不够。
再加上，像素增大的同时，图片的体积也会增大，这样也会为储存、分享和后续处理带来不便。
另外，不断变大的传感器也在影响着手机的形态。当厂商选用尺寸更大的传感器时，相机镜头等整个后置相机模组也会不断变大。
这个规律，我们也能从 iPhone 5s、iPhone 6、iPhone 7 的后置镜头变化中看出来，随着机身越来越薄、CMOS 尺寸越来越大，相机凸起的程度就越渐明显。
从图表中能够看到，iPhone 5S 到 iPhone XS 的进化过程中，传感器面积增大的同时，镜头凸起也变得越来越明显。显然，超大尺寸的 CMOS 并不符合之后手机越做越薄的设计需求。
除了 iPhone，我们还能找其他极端一点的例子。如松下曾经发布过的 CM1 手机，是一款搭载 1 英寸 CMOS 的手机，传感器尺寸跟索尼「黑卡」一样大，比现在的手机还要大不少。
但是松下 CM1 的后置镜头就要比常见的手机要大不少，拍照的时候，CM1 基本上就跟以前常见的卡片机几乎一样了。尽管拍摄画质会比其他手机好，但这样的设计又厚又重，收纳的时候也远没有现在的手机来得方便，最后松下也不得不放弃这个想法。
所以提升像素或增加传感器尺寸，又或者说单独提升算法质量，这些对于手机拍照来说是有一定的提升能力。但只提升单项的话，还是会存在瓶颈。
只有将三者都融合在一起，相辅相成地进步，这样才能够进一步提升手机拍摄能力，达到一个更好的平衡状态。
「买吧，不贵。」
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