横空出世的Ultrapixel
UltraPixel这一全新的相机摄影技术,是HTC公司在今年为自己的手机产品,打造的杀手级功能。它意在强调手机在低光照时拍摄的效果,纠正大众“高像素就是好”的概念。在手机功能比拼越来越激烈的今天,产品硬件规格和产品技术大战是大众消费者最容易理解,同时也是最容易忽悠的战争。简单的参数数据外加云里雾里的概念轰炸,往往会让消费者看不清产品的本质,而UltraPixel技术作为一项全新摄影技术,我们的确了解甚少。

采用400万像素拍摄输出的HTC One与目前高端的智能手机1300万像素相比较,单从数字上来看的确差距颇大,仅可拍摄最大长宽为2688×1520分辨率的照片。此外HTC所公布的UltraPixel技术也没有使用发布前传闻中带有三层感光元件的类Foveon传感器,但HTC承诺自己的UltraPixel相机将具备更强的光线捕捉能力,并在镜头模块中内置有OIS光学图像防抖系统,再次强调低光照摄影的画质表现。

HTC One
在HTC One的新品发布会上,HTC特别项目总监表示在当前的行业中,有太多的骗局,HTC希望借自己的UltraPixel相机来改变这一现状,“高像素不等于高画质”的观点含沙射影般的暗指Noika 808和其他配置有高像素摄影功能的智能手机。难怪在发布会结束后,诺基亚PrueView的设计师Damian Dinning在推特上大为光火,连发数条推文吐槽HTC One UltraPixel相机的能力。吐槽归吐槽、质疑归质疑,接下来就让我来和大家说一说这“UltraPixel”是什么。
UltraPixel是什么
什么是UltraPixel,顶着“Ultra”这个牛逼哄哄的形容词,像素的可能性被夸张到了一个新的“巅峰”。各位读者可不要被吓着,HTC One使用的UltraPixel并没有形容上的那么极端。HTC One的UltraPixel相机和其他手机使用的相机模块较为类似,由4个基本的组件构成,分别是前端的镜片组、光圈组、传感器已经第二代HTC imagechip影像处理器,根据HTC官方的白皮书介绍,HTC One使用了F2.0的超大光圈设计,同时全新的UltraPixel和二代影像处理器将在手机摄影画质方面起到决定性的作用。

HTC One摄像头组成示意图
UltraPixel镜头只采用了400万像素的传感器,像素值只是主流智能手机摄像头像素值的1/2(800万像素),是诺基亚808 Pureveiw像素的1/10(4100万像素)。同时反观数码相机市场,使用400万像素传感器配置的的相机产品,则早已退市不见踪影。HTC One使用了一块1/3英寸的传感器,传感器其的面积与诺基亚Lumia 920相同,但别忘了Lumia920可有870万像素。

UltraPixel单位像素面积更大
不过HTC并不在意这个“缺点”,既然否定“高像素即高画质”的论点,UltraPixel传感器自然有自己的特性所在。作为HTC One手机最重要的组成部分,UltraPixel的传感器单位像素的面积为4µm,而一般的手机的单位像素面积为2µm。在不增加像素的值的情况下,增加单位像素的面积有很多好处,譬如能加强传感器的受光量,并减少传感器单位像素之间的信号噪点。HTC官方在解释UltraPixel相机时称,UltraPixel除了传感器面积比一般手机大外,单位像素的感光能力能提升了300%。
逆向思维 断臂求新
为什么增加传感器的单位像素的面积能增加感光度呢?其实这是一个很简单的原理。图像传感器的表面不仅仅是简单设计有单一的感光元件,而是有上千万个单一的像素单位组成,单位像素面积将决定传感器受光区域开口的大小。当传感器工作时,图像传感器将光信号转化成电信号,受光越多,光电转换质量也越高,反之质量也就越差。此外传感器基板上的感光元件因自身热量和电路元件而相互干扰,产生噪点并影响画质,也不可小视。

UltraPixel相机的单位像素面积为4µm
在同一尺寸的传感器其中,传感器图像像素值越高(如1300万),那么单位像素排列必须跟紧凑,同时也需要缩小单位像素面积的尺寸,反之降低传感器像素(如400万),那么传感器就无需更高的加工工艺,可以将单位像素放大,感光单元的采光区面积也随之增大,通光量也增加,所以以获得更好的拍摄效果。

尼康D800的传感器可输出3600万像素
不过各位不要单纯的认为,感光元件的像素点面积越大,拍摄的效果越好,因为在制造传感器过程中,传感器的画质是由多方面因素所影响的,同时单位像素的面积也会因为传感器的尺寸、传感器的像素以及加工工艺等多方面原因所牵制。以全画幅数码相机尼康D800做例子,这款数码相机配备了一块3600万像素、35.9×24mm尺寸的传感器,使用了0.18µm的制造工艺,传感器单位像素密度更高。配合极为精细的加工工艺和独特的像素架构,尼康D800所采用的传感器的性能并没有因为像素数量的增加而缩水。
摄影像素论的迷思
让我们回头来看看UltraPixel,为了能加强传感器接受光线的能力,提升低光照拍摄画质,HTC果断舍弃了高像素的设计思路,逆向放大传感器中单位像素的面积,以低密度像素,来换取高感光和低噪点的图像画质,以此取得画质与性能上的平衡。所以说,HTC对UltraPixel采用了如此大胆的设计,可谓是勇气可嘉。不过接下来就是我们的疑问了,400万像素的输出能力,是不是太少了一点?

诺基亚Pureview相机设计师质疑UltraPixel的摄影能力
让我们再次回到像素论的话题上,在HTC One的发布会上,引述了《纽约时报》编辑的观点,关于高像素的相机会有更好的画质,这是一个弥天大谎。针对这一个观点,我们应该分几个部分来解释。数码相机的出现改变了百年来传统的银盐摄影技术,摄影变得更加方便,同时摄影的画质也随着技术的革新也不改进。拍摄的照片好不好看这是一个极为主观的评价,不是每一个人都可以成为摄影师或者艺术家,但数码相机设备的普及让每个人都可以拍照,这是一定的。随着智能手机的不断发展,相机配备摄影功能已经是家常便饭。

拿起手机拍照并分享网络已经是平常事
根据市场研究机构Strategy Analytics的数据显示,2012年全球移动手机的出货量增长2%共计16亿部,虽然没有具体数据介绍搭载摄像头手机的数量,但其基数很显然可以轻松破亿。智能手机的出现将摄影这活变得像发短信一样简单,同时也促成手机摄影的快餐化。
笔者认为,手机摄影不需要高画质和高精度,虽然智能手机的摄影能力在不断的改进和革新,作为手机的附属功能,手机摄影的作品多用来与朋友沟通与分享,而不做专业的浏览、打印甚至是放大展览之用。就像我在前面所指出的,由于制造技术的高速发展和设备的普及,摄影这一活动已经走入了寻常百姓家,不过普及的永远是设备。好比是现在每个家庭都有炉灶可以做饭,但能称得上是厨师的人毕竟是少数。智能手机作为一种快速交流的移动信息通讯设备虽然承载了许多功能,作为附属,摄影这一功能在此设备上的表现自然不能用专业数码相机来做对比和定义。用手机拍摄照片发送微博分享,存储在手机中与好友分享浏览,记录身边随身琐事等等,完成这些小事正是手机拍摄功能可轻易实现并满足的。但是要达到图像高画质、高精度,满足展览或是大幅喷绘彩扩,手机的摄影能力实在是太有限了。

大幅面的影像输出,对图片数码件的分辨率及精度要求颇高
反观数码相机,数码相机作为拍摄获取图片甚至是视频的工具,意在为消费者提供作为完备的拍摄操作体验和成像结果。配置超高像素可获得更多的图像细节,优质的相机镜头、出色的图像传感器、专业的数字后期软件等,都可以为“获得好照片”而服务,不同的用户有不同的创作手法,所以需求也不尽相同。譬如微单相机适合生活类用户,无需高质量机身,注重便携和简易拍摄;专业相机为摄影师所服务,防水防尘等特性克服不同的摄影环境;卡片相机价格低廉,适合不同区域的营销需求。不过高像素可以提供更多的图片细节,便于打印输出这一点是不可否认的。
如何看待UltraPixel
400万像素、光学防抖、更佳的低光照拍摄,HTC One想要告诉消费者和用户我的手机摄影可以带来以上这些功能,虽然输出的像素值不高,但画质可以得到保证,不过这种保证需要付出一些代价,我们没有使用高像素输出的设计。此外使用高像素的镜头模块还要钱·牵扯到与供应商之间的合作、价格和产能问题。

像素不是决定画质的唯一标准
目前由索尼所制造的1300万像素的传感器模块产量依然不是很足,像是OPPO Find 5和索尼Xperia Z使用来自索尼的镜头模块,多多少少会影响到产品的出货量,HTC One使用的镜头模块在价格和产能上是否能占到一点便宜,让HTC One的铺货速度会更快这种猜测也不是不可能。

HTC One可以说是一朵奇葩 但它有足够的勇气去面对质疑
作为一家手机制造商,HTC在去年受到了三星智能手机的极大冲击,由于三星手机在组装、供应链等方面有着自己得天独厚的优势,所以HTC在2012年的市场表现和盈利润方面下滑严重。为了能在2013年卷土重来,HTC就不得不重新设计规划自己的产品。一方面是推出具有竞争力的新产品,增加自己的营销力度,加强手机自身的用户体验,另一方面则是改进产品制造的每个环节,将利益最大化。我不敢说UltraPixel的摄影模块可以为HTC省下多少钱,但HTC如此大胆的做法的确有些破釜沉舟。