拍照加分全靠它

手機傳感器的幾大勢力

智能手機專用的CMOS傳感器主要來自索尼（IMX）、豪威（OV）以及三星（ISOCELL），其中三星ISOCELL系列傳感器在近兩年的發展很快，其高端型號的品質并不遜于同期的索尼IMX，這一點從歷代Galaxy S旗艦都采用ISOCELL+IMX兩批傳感器混用的策略而成像效果不變就可見一斑（圖1）。此外，三星ISOCELL也早已開放給其他手機廠商，比如vivo X20就配備了ISOCELL Fast 2L9，主打2×1200萬像素（2400萬感光單元）的賣點。

OV傳感器自從被蘋果和HTC兩大金主“拋棄”后就逐漸淡出了主流市場，甚至不會被廠商作為賣點宣傳。索尼IMX系列的口碑最好，也是目前占有率最高的存在。因此，很多用戶提起手機CMOS首先就會想起索尼IMX系列（圖2），而本文我們主要討論的傳感器也是以索尼IMX為主。

不以數字大小論英雄

手機專用的移動處理器型號眾多，很多用戶都表示“看不懂”，比如至今就仍有不少“童鞋”不清楚聯發科MT6753、MT6750、Helio P20、P23、P25、P60等芯片的規格和強弱關系。然而，這些處理器如果仔細從數字大小梳理，好歹還有跡可循，就好像P60肯定要比P23強。然而，索尼IMX傳感器卻根本不遵循數字大小論英雄的軌跡，迷信數字你就輸了。

舉個最簡單的例子，索尼MIX傳感器包含IMX100、MIX200、IMX300、IMX400幾大家族，理論上后綴數字越大的家族在規格上應該更占便宜吧？可惜，由于索尼采用了可以和手機廠商聯合定制MIX傳感器的運營策略，這就搞亂了數字大小與規格強弱之間理應具備的既定關系。

可以定制的CMOS傳感器

對索尼來說，MIX傳感器就是一門很普通的生意，給錢就賣（圖3）。對手機廠商而言，高端傳感器不經濟（成本高），低端傳感器又不給力，中端傳感器大家都在用，如何才能增加宣傳噱頭并拉開與競品之間的成像差距？

沒錯，就是直接找索尼定制專用的傳感器。

最早這么做的廠商就是蘋果。從iPhone 4S開始，蘋果就不斷讓索尼為其量身定制感光元件，比如iPhone 4S時期的IMX145、iPhone 6S時期的IMX315，它們都要比索尼同期供貨給其他品牌同價位的“公版”IMX傳感器更好，所以蘋果才能始終在拍照質量上力壓一眾Android品牌一籌。

隨后，Android手機廠商們也逐漸向蘋果學習，聯手索尼一起定制專屬或首發的IMX傳感器。比如，華為在2016年4月發布P9時，就高調宣稱與索尼聯手定制了名為“IMX286”的傳感器，主打獨特的RGB/Monochrome（彩色+黑白）架構。隨后，IMX286還被應用在了華為自家的Mate9和榮耀V8等產品身上。

魅族在發布MX6時曾主打首發IMX386傳感器，取得了非常好的宣傳效果（圖4）。隨后，IMX386傳感器作為“標準件”，又被索尼開放給了其他手機品牌，比如小米6、小米Max2等手機也都以IMX386作為主攝的傳感器。

O P P O也是非常喜歡與索尼攜手的手機品牌，在發布R9s時就獨享名為“IMX398”的傳感器（圖5），主打剛剛開始流行的雙核對焦技術。到了最新的R15發布時，再次與索尼攜手定制并獨享“IMX519”（圖6），主打更大的傳感器尺寸和單位像素面積，使得夜拍進光量更大、噪點更少。

需要注意的是，所謂“定制”也并非從零開始設計，而是在公版IMX傳感器的基礎上加以微調和優化。比如IMX386和IMX286就是同門師兄弟，二者規格幾乎完全一致，只是前者并不是RGB/Monochrome架構。同理，IMX362和IMX260、 IMX380和IMX378、IMX498和IMX398、IMX519和IMX240也都有著“剪不清理還亂”的血緣關系。

可以說，就是各種定制傳感器的“橫空出世”，再加上索尼IMX本來就不以數字大小論英雄，最終才導致IMX傳感器規格的混亂，哪怕是專業人士也難以通過具體型號辨別強弱關系。

如何判斷IMX傳感器的性能

CFan曾經不止一次強調，CMOS傳感器能否記錄更真實美好的畫面，與像素值的大小關系不大。而決定CMOS傳感器性能指標的，主要還是在于“傳感器尺寸”以及“單位像素面積”這兩個參數，同時其所支持的“對焦技術”可以作為附贈的Buff效果。

表1是小編收集整理的索尼IMX傳感器參數對比表，基本涵蓋了目前所有常見的手機鏡頭，下文相關的討論都是建立在這個表格的數據之上。

傳感器尺寸越大越好

手機之所以難以和單反相機比拼拍照畫質，就是受限于纖薄的身材無法容納太大尺寸的感光元件。然而，在CMOS傳感器領域一直存在“底大一層壓死人”的說法，而這里的“底”指的就是傳感器尺寸這個參數，傳感器尺寸越大意味著相機在拍攝時能接收到的光線也就越多（圖7）。

傳感器面積的單位為1/x，由于分子都是1，所以分母“X”對應的數字越大，代表傳感器面積越小。比如1/2.3英寸傳感器尺寸的就要大于1/2.6英寸，選擇后者往往可以取得更好的拍照底蘊。

華為P20 Pro之所以夜拍非常出色，就是因為它武裝了IMX600（圖8），而這個傳感器的傳感器尺寸達到了破天荒的1/1.73英寸，遠遠大于手機CMOS領域主流的1/2.x英寸。

理性看待單位像素面積

單位像素面積與傳感器尺寸和像素值這兩個單位息息相關，在傳感器尺寸一定時，像素值越高，單位像素面積越小。比如IMX362（1200萬像素）和IMX318（2250萬像素）的傳感器尺寸都是1/2.6英寸，但IMX362和IMX318對應的單位像素面積卻分別為1.4微米和1.0微米。

單位像素面積是一個“相對矛盾”的參數。單位像素面積越大，可以在相同時間內捕捉到更多的光，在暗光下拍照可以顯著降低畫面噪點（圖9）。而單位像素過大，在白天光線很足時拍照卻又容易出現過曝現象，較小的單位像素面積可以在白天捕捉更多畫面的細節。

就拿索尼最新發布的IMX586傳感器為例，其傳感器尺寸高達1/2.0英寸，但由于像素值也達到了4800萬，所以其單位像素面積就只有0.8微米，堪稱手機歷代CMOS中的最小值。但這并不代表IMX586暗光拍照效果就很差，因為它采用了Quad Bayer陣列設計，在暗光下拍照時相鄰的2×2像素可使用同一種顏色，4個像素能將靈敏度提升到等效1.6微米的水平。同理，華為P20 Pro配備的IMX600也存在這種情況，其單位像素面積為0.9微米，但卻可以通過Quad Bayer陣列實現燈效的1.8微米單位像素面積。

來自對焦技術的增益效果

CMOS傳感器全部支持反差對焦，而從IMX300系列開始又都將PDAF相位對焦技術納入了標配。相對而言，雙核對焦是比相位對焦更先進的技術（圖10），因此當傳感器其他參數相似時，支持雙核對焦的型號更值得選擇。

IMX363傳感器之所以能被小米8、小米MIX2S、堅果R1、vivo NEX等爆款手機獵裝，就是因為它的傳感器尺寸和單位像素面積都很大，而且還支持雙核對焦，雖然綜合性能不如華為P20和魅族15采用IMX380，但表現的卻最為均衡。

小結

看到這里，相信大家已經對CMOS傳感器有了較為深度的了解，也掌握了從已知參數判斷其拍照底蘊的方法。

但需要注意的是，手機攝像頭是一套非常復雜的元器件集合體，CMOS傳感器只是其中的組成部分之一。相同的CMOS傳感器，手機廠商還能為其準備不同大小的光圈，安裝透光率更高或數量更多的鏡片，引入光學防抖系統等等。再加上來自ISP影像處理器和相機APP端的成像算法的優化，也是導致相同CMOS傳感器的兩款手機，拍照效果卻依舊存在差距的原因。