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手机拍照效果和单反能比吗?

(2019-03-20 20:52:06)
标签:

手机拍照

单反

分类: 数码

手机拍照能达到单反的拍照效果吗?我先给个结论:不能够。至于原因,有很多种,但是我想先主要强调一点,就是CMOS尺寸。CMOS就是相机拍照的底片,你拍摄物体后,你的底片的大小直接决定了你能接收到的信息的多少,因此他的尺寸决定了你的照片质量。很多人更强调像素,那我认为像素就相当于在CMOS上画格,也许4000W像素比2000W像素格更多,解析力更好,但是在同样尺寸CMOS下,格越多,每个格面积越小,其信息的质量也是下降的。因此决定画质的首先看CMOS尺寸,而不是像素。那么到底手机的CMOS和全画幅相机还有半画幅相机比差多少呢?

http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/6e80471c6ce24c47b1798c6020607beb

CMOS大小(图片来源于百度百科)

上面两幅图我们从感性上和数据上比较了一下相机的感光元件的大小,首先我们现在手机中公认的底很大的华为P20 PRO的感光元件大小是1/1.7,虽然华为一直宣传其底大,但是和全画幅单反相机相机比相去甚远。华为P20 PRO的CMOS面积是42,像佳能5D MARK IV这样的全画幅的CMOS面积是864,它的画幅面积只有全画幅的大约1/20,差距十分明显;而即使像尼康、索尼的APS-C画幅相机的CMOS面积也是华为P20 PRO的8.76倍,可以说差距也很明显。正是因为有这样的CMOS上的差距,你在一个手指上成像的质量和在你一个手掌上的成像质量肯定是不同的CMOS的差距决定了同时代的手机是很难追上全画幅或者APS-C画幅相机的画质的。

第二点要提的在华为P20 PRO的手机主摄像头宣传中我们看到有1.7的大光圈,有27mm的焦距,那么为什么他的光圈没有等效呢?因为我们在比较相机参数的时候更多的要乘以一个转换系数,比如APS-C画幅的相机其转换系数为1.5,这个转换系数是CMOS对角线长度的比值,等效的参照为全画幅CMOS,其焦距、光圈、ISO都要乘以一个转换系数。因此我们看到像APS-C画幅相机在使用50mm 1.8光圈镜头的时候,它等效焦距为50*1.5=75mm焦距,光圈1.8*1.5=2.7的光圈,同样在调节ISO的时候APS-C画幅相机在使用ISO200的时候其噪点水平就相当于全画幅单反ISO300的水平。那么换到手机我们同样要乘以转换系数

华为P20 PRO的CMOS面积为1/1.7,其对角线长度为9.5,全画幅相机的CMOS对角线长度为43.4,因此其转换系数为43.4除以9.5约为4.6,因此其等效光圈就从1.7变成8.3,其等效焦距为27mm,P20 PRO的4000W主摄像头是等效焦距27mm的F8的广角定焦镜头。

那么等效的F8.3是不是厂家宣传的大光圈呢?显然不是。 正是这样的原因我们也就可以理解了,为什么P20 PRO需要大光圈模式,因为他本身光圈是8.3是很难实现虚化的,而华为的大光圈模式是靠后期去抠图算法将主体周围的背景进行了虚化,因为这样的算法不完美所以经常出现了穿帮的情况。手机因为CMOS小,转换系数大,因此就是光圈做到1,乘以转换系数后仍然做不到大光圈,这是由其CMOS小的先天不足引起转换系数数值大的问题是很难攻克的,只能依靠越来越完善的后期算法,当然在我们平时拍照的时候也可以通过靠近被摄物体的方法实现背景虚化,但是这是拍照技巧而非大光圈手机特性了。

第二是手机现在拍照越来越强大,但是我们发现手机的强大更多的是白天,但是夜晚拍照仍然很差。首先我先说结论:手机拍夜景主要依靠的是的HDR以及现在最新退出华为超级夜景模式,通过短时间内拍出多张曝光不同的照片合成得出相对好的画质。那么为什么手机拍单张照片效果和单反比差距大呢,还是因为手机先天不足造成的。我们知道要想拍出好的夜景,需要充足的吸收光线,而为了得到更多的光就需要通光量大的镜头和大的CMOS。由于手机的体积决定了其CMOS小,镜头也小,因此进光量不足。在进光量不足的情况下,其为了提高画面亮度,有三个方法,加大光圈,降低快门速度,和提高ISO。首先大多数手机的光圈是恒定的(三星是可变光圈),但是通过上面介绍我们发现即使手机1.7的光圈等效全画幅单反也只有8.3的光圈,那么光圈是很难大幅提高进光量了。第二是快门速度,现在手持光学防抖做的比较好的iphone的最慢快门速度是1/4秒,再提高其实也不现实,更多的国产厂商即使有光学防抖,其自动的最慢快门速度只有1/17秒,可以说也到了极限。那么最后要想提高画面亮度的只有提高ISO了,因此我们看到大多数手机厂商,特别是国产厂商过去以及现在都在飚ISO,原来OV的夜晚ISO动辄3200,画面充满噪点,同时大家还忽略了,就是ISO也要乘以转换系数,因此即使200的ISO,其在华为P20 PRO上乘以转换系数4.6也就达到了960,而其他手机CMOS面积更小,当其ISO飙到1000的时候,其等效ISO可能是6400了,因此噪点在所难免,我们看到画面噪点还不至于失控很大部分原因是依靠手机的涂抹算法,但是这样的结果噪点可能不多了,细节其实也被涂抹没了,而且这种涂抹牺牲了画质,这才是手机夜间拍照差的原因,我们往往羡慕iphone手机拍照效果好,质感好,其实很多时候也是因为iphone的算法比较好,能够涂抹的让画面更接近真实,有质感。

上面我们都是基于现在手机中比较领先的华为P20 PRO的主摄像头做的分析,下图我们列出了几款主流拍照手机的硬件参数,其中焦距均为等效焦距,其他均为手机的标称值,其实际效果是需要乘以其转换系数的。

华为P20 PRO其实是一款做的很优秀的手机镜头了,我们下面在用参数比较普通的华为mate9给大家算一遍,华为mate9的CMOS尺寸1/2.8,光圈F2.2,焦距4mm,1200W像素。由于CMOS小,需乘以转换系数6.8,这样等效光圈F15,等效焦距27mm,其CMOS尺寸是索尼A7全画幅单反的1/43,索尼a6000残画幅微单的1/18。mate9如果和相机比是一个小底小光圈广角定焦头相机。其画质是无法和全画幅、ASP-C画幅一战的。

手机拍照水准日新月异,这个毋庸置疑,我们听过佳能挤牙膏,尼康挤牙膏,索大法挤牙膏,但是很少听说哪个手机厂商挤牙膏,为什么?因为竞争太激烈了,大家谁敢有丝毫的懈怠。手机拍照水准确实越来越高这个应该承认,但是我们不应该被手机厂家宣传的高像素、大光圈、虚化、高画质的宣传所迷惑,更不应该在不经过分析的情况下就想用手机如何秒杀单反。手机的优势不是大光圈,大底带来的高画质,而是通过快速的后期算法处理得到看起来不错的照片并且能够快速分享到社交网络中。我们只有明白了手机在CMOS,镜头中存在的劣势,尽量在光线充足的时候拍照,通过靠近被摄物体用距离换取虚化效果,同时发挥手机便携和分享上存在的优势,经过不断摸索来熟悉手机厂商在先进HDR算法下的优势,才能将手机拍照发挥好,拍出好的作品。

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