90%用户都不知道？手机摄影冷热知识科普

移动摄影，没性能圈那普适性的评价方法（性能与功耗），也没音频圈那么玄学，但却依然很“黑箱”，用户对操作过程一无所知，因此也攒下了很多误解和冷知识。

这次就为大家解答一些移动摄影的日常疑问和冷热知识，结合之前的《简单科普：计算摄影“算”的是什么？》科普食用，效果更佳 。知道之后，将获得“你已超越全国90%用户”认证。

1. 手机镜头几乎都是塑料/树脂材质。

2. 8P镜头的“P”，不是“片”的拼音缩写，而是Plastic的英文缩写，中文叫塑料或普拉斯提克。

3.  1G6P镜头的“G”，是Glass玻璃的缩写。Redmi K40游戏增强版、vivo X70 Pro+、vivo X80 Pro、小米Civi 2等部分机器在用。

4. 手机上用玻璃镜片，核心用处其实是降低厚度和降低装配难度，其次才是玻璃能耐高温可以上更多层镀膜。1G6P的效果与8P接近，但透光率更高、厚度更低，唯一缺点是贵。

联名与自研芯片

1. 为什么松下CM1、华为、夏普、小米的手机都看不到徕卡的“可乐标”？这是徕卡的锅，其要求有可乐标就不能同时出现手机厂logo，所以大家只会用徕卡的文字标。

2. 徕卡是多栖登陆的“渣男”，合作厂商不计其数，近代就有松下、华为、夏普、小米、Insta360、坚果投影、海信投影等等等等

3. OPPO其实也尝试过和蔡司合作，但没谈成，而徕卡则是被小米抢先了，最后只能和一加“共用”哈苏了（这条算八卦）

4. 2005年，诺基亚N系列开山之作N90就首发了卡尔蔡司镜头，比2021年带蔡司小蓝标的vivo X60系列早17年。

5. 华为和徕卡分手后，出了自己的影像品牌XMAGE，有人说是手机厂推翻相机联名的大山。但其实诺基亚在2012年初就有自己的影像品牌PureView（纯景），首发机型就是大名鼎鼎的怪物——诺基亚808 PureView。

6. 为了计算摄影，Google在2017年的Pixel 2系列上，搭载了和英特尔合作设计的Pixel Visual Core，同代的还有华为海思的NPU、增加“仿生后缀”的苹果A系列芯片，多年后的vivo V1+、OPPO马里亚纳X，它们的初始核心用途全是搞计算摄影。

7. 自研ISP，以前属于一个听起来那么高档的范畴——外挂ISP。不要怪各大厂都搞自研ISP，因为高通、联发科的集成ISP，性能真的不够用。

8. 2012年的HTC One X就有ImageChip图像芯片（能每秒5张连拍、一次99张连拍、录像时也能拍照），比vivo、OPPO、小米的自研ISP/NPU早了8年有余。

主流传感器的尺寸比例对比↑

1. 数码相机，是胶卷相机大佬柯达在1975年发明的，最后把自己干趴了。

2. 2019年主流的1/2英寸传感器IMX586，只比2018年主流的1/2.3英寸传感器IMX363大5%（因为在1/2.3英寸上下，“每英寸”分别对应16mm和18mm）。

3. 同样是1/2.3英寸，不同CMOS间有14%的面积差异（ImX377对IMX230）；同样是1英寸，不同型号间也有12%的差别。

4. 弱光噪点主要由蓝色像素贡献。裸片硅在可见光波段的光电转换率是峰值的20%-60%，对1000nm红外光达到峰值，另一端的蓝光只有峰值的15%。

5. 传感器不能无限做小，因为红色光波长范围在620–750nm（即0.62到0.75μm）之间，亚波长尺寸的子像素，效果会下降很明显。

6. 现在最小的单位像素尺寸已小于理论极限。三星2亿像素的HP3传感器，单位像素已经压缩到了0.56μm，豪威也有同尺寸的传感器，但现在都没有量产机搭载。好消息是，这些传感器默认都是4合1、9合1输出，日常等效1.12μm和1.68μm，离物理瓶颈还很远，但高像素模式就基本废了。

7. 同是0.64μm的2亿像素HP1、1亿像素HM6、5000万像素JN1，都是各自像素级别的耻辱，0.56μm的效果真的不堪设想。

   

8. 索尼传感器最小的单位像素尺寸是0.8μm（IMX586/582/598、IMX686/682、IMX709/787等），为何索尼没有像三星和豪威那样跟进小像素？因为索尼工厂的制程太落后，无法低成本地把CMOS的单位像素做小（三星和索尼核心传感器都是自己生产的，豪威和索尼部分产线是找代工）。以公开信息中的豪威Purecel Plus传感器为例，单位像素1μm用的是45nm工艺，0.8μm用的是28nm，然而索尼自己的厂，集中在40nm以上……

9. 传感器是色盲，只能感知光线强弱，不能分辨颜色。实际操作中，是用红绿蓝3颜色的滤光片（对应常见的RGGB拜耳阵列，但也有RYYB等其他方案），让单个像素记录3原色中的一个，牺牲了2/3的像素数量去换取记录颜色的能力。结果100万像素的屏幕会有300万个子像素，而100万像素的CMOS只有100万个“子像素”。我们平时看到的照片，2/3的信息都是去马赛克(Demosaicing)算法插值、猜色重建的结果。

10. 现代传感器滤光片最常用的Bayer拜耳阵列，就是柯达科学家Bryce Bayer发明的。

11. 但滤光片排列在理念上没有所谓的最优解。最普遍的RGGB排列（也有比较常用的GBRG/GRBG/RGGB，优势是几十年的积累，色彩准、易调，但光线损失大）、有华为在用的RYYB（Y是黄色的意思，进光量大，但易偏红和高光溢出）、OPPO爱用的RGBW（W是白色，即无滤光片，进光量大，但色彩淡）、RWB（索性绿色都由无滤光片的白色代替，色彩也是问题）、MONO（黑白，最大进光量，但黑白）。

12. ToF镜头（Time of Flight，飞行时间）没那么高逼格。当年的激光对焦就算是ToF的一种，2014年的LG G3就有了，后来华为P9、HTC M10等大量机型使用（当年意法的ToF传感器有效距离只有2米），后因双核对焦普及而逐步被没落。更low的ToF实现，是距离感应器（控制打电话和口袋里自动灭屏那个），2016年的iPhone 7就在用了。

算法/计算摄影

1. 手机上的计算摄影并没有那么遥不可及，本质还是把相机老法师手动/半自动的拍照方法和后期修图，进行自动化和硬件化。

2. 以前手机拍照会有黑屏“咔嚓”一下的原因（现在基本不存在了）：CMOS有预览和拍照模式，为了省电和降低ISP压力，前者可能是1080P，甚至可能是720P的。按下快门那下短暂黑屏，是CMOS转去拍照模式，导致预览视频流短暂中断的结果。

3. 几年前，Google相机能移植到各种手机上（成为小米6的“最后一块拼图”），是因为当时后期处理管线对硬件依赖不强，基础版本只要支持Neon就能跑，但非官方设备没有对应的校正（降噪模型等），可能会出现涂抹力度过轻或过重、偏色、还无法达到最佳的效果。

4. 现在大部分自动夜景的样张，其exif信息中的快门时长不再有参考性（几秒钟的夜景，结果快门显示1/4秒）。其显示的不是多帧合成的总时长，而是长曝光帧EV0正确曝光的样张快门速度。

5. HDR算法会降低细腻材质的质感（如毛发、线条等密集纹理），多帧合成的帧数越多，翻车几率越大，所以Google和很多厂商在光线好时，HDR是2帧合成的（苹果Smart HDR是9张，Google HDR+是2-8帧）。

6. 虽然现在流行自研拍照算法，但算法供应商依然是大头。著名供应商有虹软科技（100亿市值，21年营收5.7亿，2.7亿研发，444人研发）、商汤（300亿市值，2000人）、旷视科技（市值200亿，总数1400人）、Core Photonics（以色列，市值2.5亿，50人研发）和 Morpho（日本，研发人员未知，7.6亿市值）

7. 手机拍照算法值多少钱？在虹软19年财报曾有提及，计件模式下，平均每台手机算法费用0.55元……

1. 为什么相机一开，后台的app就没了？

   因为相机app真的很吃内存。手机大厂为了做多帧合成+零延时延时快门，相机打开后就在不停拍照，按下快门后会把最近的2-15帧送去做多帧合成（苹果Smart HDR和Deep Fusion一般都是9张）。跑进RAW域（笼统理解为，从jpg文件到RAW文件）的图片处理流程，加上各种算法模型，以及部分机型那机关枪一样的快门响应，内存不爆就有鬼了。

   反过来，要不是计算摄影巨大的内存需求，抠到家的苹果也不会让iPhone从2017年的3GB涨到现在的6GB。这样骗自己，心理会舒服点（苹果只用9合1，没有往上堆，一来是功耗和内存顶不住，二来是边际效用递减，以及样张太多就更难对齐，容易糊片）

2. 都说安卓拍照比苹果好，但为什么安卓机发的朋友圈比苹果差？因为张小龙。安卓版微信对图片压缩更猛、分辨率更低。张小龙！！！

3. 安卓第三方app拍照或录视频不如原生相机好？因为第三方app（包括用微信内置的拍照和录像入口）无法/没去调用原生相机的算法，甚至会用预览画面来输出视频，不糊才有鬼（因此改善第三方app的影像效果，也成了2017年Google Pixel Visual Core、2021年OPPO马里亚纳X等外挂芯片的目标之一）。

4. 拍视频的视野为何比照片小？因为录像没调用所有像素，以常见的4:3 1200万像素传感器为例，4K 16:9（比例这里损失一道）录像单帧只用了1200万像素中的829万像素，8K视频只用了4800万模式中的3318万像素，视野自然会小一圈。理论上可用合并采样、超采来避免视角缩水，但算力和功耗要求太高。

5. 近几年所有旗舰手机，连拍时都可能因为处理不及而偶尔出现几张没算法处理的“废片”，俗称“夹生”。iPhone情况很轻微，但安卓旗舰比较明显，连拍或抓拍时，要珍惜前几下快门，前面都拍不清，后面大概率也是糊的。

6. 即便是在2022年，绝大部分安卓旗舰，都会因为发热问题，根本无法坚持30分钟的4K 60fps录像（效果就更别提了）……而相机的30分钟视频拍摄限制，不是防止过热，而是避免进出口时被归类到摄像机，后者的关税更高（虽然确实有不少相机会过热）。

7.  掌握大量可作为谈资的摄影冷/热知识，甚至报了68888元的大师班学了一个疗程，想着在吃饭和聚会时或许能用上，这是怎样一种体验？

   答：就像昨晚梦到和女朋友分手，我哭得很惨，第二天醒来想起自己没有女朋友，哭得更惨了

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