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纵观从2019年初至今的智能手机发展思路，相机设计的“大型化”无疑算得上是其中的一大课题。要知道即便是如今已经成为国内市场新机标配的5G，实际上也是到了2019年下半年才开始逐渐有产品上市，但早在2019年年初，1/2英寸的三星GM1 4800万像素传感器就，已经随着Redmi Note7来到了千元价位段的机型上，也宣告了“大底超高像素”时代的正式开启。
在那之后，我们依次迎来了索尼IMX586（4800万像素）、三星GW1（6400万像素）、三星GM2（4800万像素）、三星HMX（1.08亿像素）、索尼IMX686（6400万像素）、三星HM1（1.08亿像素）、索尼IMX689（4800万像素）、索尼IMX700（5000万像素），以及三星GW2（6400万像素）等一系列超高像素手机拍照传感器，以及搭载它们的机型逐一亮相。因此也使得智能手机的主摄CMOS尺寸，也就这样从2019年之前的1/2.8英寸是主流、1/2.6英寸是高端、1/1.7英寸是旗舰，瞬间“膨胀”到了现在1/2英寸算低端、1/1.7英寸是主流、1/1.33英寸才算得上是旗舰的水准了。
那么问题就来了，智能手机的相机CMOS还能更大吗？如果更大的话，又会带来怎样的代价呢？
很显然，智能手机的相机CMOS至少在未来的一段时间里还会继续“膨胀”。根据目前已知的消息显示，三星方面已经开发完成了1.5亿像素的更大尺寸CMOS，并且最快或将会在今年下半年就将由国内手机厂商首发。而除此之外，近日还有爆料信息称，三星还在研发分辨率高达2.5亿像素，并且传感器尺寸直接超过1英寸的超巨型手机CMOS。
超过1英寸是什么概念呢？简单来说，迄今为止智能手机上尺寸最大的CMOS记录出现在一台并不太知名的“相机手机”上。它由松下出品，型号叫做CM1。而它的外观，是长成这个样子的。
发现了吗？没错，CM1的机身非常非常之厚，而且还有一个巨大的“镜头环”。它可以说是在实实在在地告诉了我们，1英寸甚至更大的相机CMOS，放到手机上会是怎样的结果……是吗？
其实还不只是这样，因为当你在松下CM1上启动相机时，它的“镜头”还会再往前伸出一小段来。也就是说，即便是如此厚的机身，也已经不能满足超大底CMOS的需求了。在手机上，它们注定会造成异常严重的镜头凸起问题。
Emmm……这可能都不只是“伸出一小段”了
为什么？因为对于任何一个相机设计来说，更大的底（CMOS面积）意味着当外界的光线射入时，必须要形成更大的投射面积才能完整覆盖CMOS区域。而这就意味着镜头的直径必须要更大。那么当镜头的直径变大时，要想维持相同的焦距，所有的镜片当然也只能等效地增厚、拉长，从而导致整个镜头等比例放大。体现在手机上，就是主摄的镜头会更加凸起，而且镜头直径也明显增大一圈。
索尼RX0就是大底小镜头的典型，而它也的确因此牺牲了光学防抖性能（相比其他小底运动相机）
不仅如此，整体变大变厚之后的镜头模组还会带来一些新的问题。比如说，它会需要更大出力的自动对焦马达，在拍照时产生更高的功耗（当然大尺寸CMOS本身也会有此问题），同时传统智能手机里所使用的被动式光学防抖机构，会因为镜组的变大变重而使得防抖效果下降，此时便意味着超大底的拍照手机将会更加依赖于算法和裁切所实现的电子防抖(EIS)。
浅景深用得好是很梦幻，但用不好那也很头大（图示照片为尼康f0.95超大光圈镜头拍摄）
除此之外，由于CMOS尺寸变大，就意味着相机系统将会拥有更浅的景深。说得好听一点，就是会更容易拍摄出自然的“虚化”效果，但说得不好听，就是会出现整张照片上只有中心对焦的部分十分清晰，其余前景后景全部“虚成一片”的结果。当然，要解决它办法很简单，就是给手机配备更小的光圈，或者使用多档物理光圈设计（类似于现在三星S10上的结构）。但是前者在宣传上会不太好看，而后者则会导致镜头结构进一步复杂化，变得更厚、更凸起、更耗电……
这还没完，对于如此超高像素的拍摄设备来说，如何保证拍出的照片能够被迅速保存、无延迟回放，以及顺利的通过社交软件分享，样样都是技术难题。要知道，主流的聊天软件比如QQ，通常只允许直接发送不大于5MB的图片文件，但2.5亿像素的照片，如果不采用HEIF文件格式存储的话，几乎肯定会大于5MB，甚至可能单张就有上百MB。可问题是如果采用新的HEIC格式来存储，不光主流的聊天工具，甚至包括Photoshop 2020这样的专业图片编辑软件，都是不支持HEIC格式的（PS只在Mac上支持HEIC，在Windows上不支持），更不要说手机上常见的那些“修图工具”了。
从某种角度上来说，我们可以期盼当2.5亿像素的手机出现的时候，聊天工具已经放开了对更大图片直接发送的限制，主流的编辑软件也已经为新的智能手机做好了准备，而诸如液态镜头、曲面CMOS这样的黑科技也已经能够商用，让手机的镜组不至于那么“一枝独秀”。
但按照现在智能手机像素的“膨胀”速度来看，2.5亿像素可能最快明年就要到来了。换句话说，留给以上这些变化发生所需要的时间，却可能已经不多了。 |
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发表于 2020-5-1 11:50:38
