罗源湾之窗

发表于: 2012-3-6 19:34:04 | 显示全部楼层

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本帖最后由 一品飞云 于 2015-4-13 08:34 编辑 <br /><br /> 诺基亚808 PureView的发布引起了众多消费者以及媒体的高度关注,在惊呼其不可思议的4100万像素的同时,也有一部分人对此提出质疑,认为如此高的像素是插值而来,这也是很多数码相机为了提高像素,惯用的伎俩。然而经过多方考证得知,诺基亚808 PureView的4100万像素确实是货真价实的。这也得益于其采用的超大的1/1.2的感光元件,使得即使在此感光元件上融入4100万像素,也能保证单个像素尺寸达到1.4微米,这一数据远大于普通智能手机采用的1.1微米级别的感光元件。说到这里有些不懂相机参数的人又晕了,到底什么是插值?1/1.2的感光元件有多大?1.4微米是什么概念?接下来笔者为大家一一解答。
  什么是插值?
  “插值”实际上是一种图像处理技术,是指将数码相机中的感光器件所形成的实际像素,通过相机中内置的软件,根据实际感光影像的像素,按照一定的运算方法进行计算,产生出新的像素点,并将其插入到原来像素附近的空隙处,从而产生出增加了像素总量和增大了像素密度的影像的方法。很多数码相机中都有采用这项技术来增加像素,一般数码相机说明书中会标明该相机的最大像素和有效像素,其中有效像素就是实际像素,而最大像素就是通过插值得到的像素。
  如图所示,我们把一张原始的照片放大两倍(边长),由于像素数并没有增加,所以图片会变得模糊不清,这时通过插值运算,系统程序会自动选择信息较好的像素作为增加的像素,在图像放大时,图像看上去会比较平滑、清晰。不过需要说明的是插值并不能增加图像信息。而且通过插值获得的图像也远比不上实际像素的图像质量高。这就好比在香浓的咖啡中加入一杯清水,虽然容量会增加,但是味道也会变得稀薄。
1/1.2实际上是表示感光元件对角线的长度为1/1.2英寸,也等效于10.8毫米×7.5毫米的感光元件。下图为诺基亚808 PureView的感光原件和其他拍照设备的感光元件尺寸对比图。
  我们知道,在相机设置里,我们可以选择4:3或者16:9的照片长宽比例。从以上两图我们可以看出,普通数码相机在选择4:3比例的照片时,感光元件的像素全部被用到,而选择16:9时,则相当于从4:3的照片中截取了一部分,有很大一部分有效像素则被浪费掉了。而诺基亚808 PureView则不同,虽然传感器具备着4148万的高像素(7728×5368),但是在实际拍摄只能选择3839万的4:3模式(7152×5368)以及3365万的16:9模式(7728×4354)。不过这样做也有个好处,就是在选择16:9模式拍照时,能够实现无损比例切换功能,减少了像素损失。这项技术也被称为面积冗余技术。
 实际上像素点也是有大小的,1.4微米指的是单个像素的尺寸。一块固定大小的感光元件上只能容纳一定数量的像素,如果想增加更多的像素,只能选择尺寸更小的像素点。而越小的像素点感光能力就越弱,像素之间的干扰越严重,成像的噪点也就越多,成像质量也会下降。所以,很多数码相机以及手机总是单纯的追求高像素,成效效果反而适得其反。
  从上图我们可以看到,诺基亚808 PureView虽然采用了超高的4100万像素,但是由于感光元件尺寸也相应的增大了不少,所以单个像素的尺寸仍保持了1.4微米的较高水准,这一数据比普通智能手机大了不少,而且仅比数码相机小了一点点。在实际拍照中,诺基亚808 PureView比普通手机能够扑捉到更多的光线,从而得到更好的成像。
 在传统的观念里面,像素的高低代表着可输出图像的尺寸的大小,利用一款手机的摄像头来输出巨幅海报,以代替专业相机,在目前来说,这个做法显然是愚蠢至极的,相信诺基亚也不会做出这样的傻事。那么诺基亚808 PureView采用如此高的像素到底有什么用呢?实际上诺基亚这次将两项先进的技术融入了手机摄像头当中,一项是“无损数码变焦”。另一项则是“像素超采样”技术。
  什么是无损数码变焦?
  “无损数码变焦”本质上还是“数码变焦”其工作原理如下图所示:
  诺基亚为什么不直接采用光学变焦,反而要无损数码变焦这么麻烦呢?因为手机毕竟是一种便携的移动通讯工具,对尺寸的要求比较高。如果采用光学变焦就必须采用个头更大的变焦镜头,这样会增大手机的体积和重量,看起来也不美观。这类手机之前也曾经有过,但是效果并不理想。而无损数码变焦却能够有效的改善这一问题,在实现变焦的同时,对手机体积的影响并不大。虽然无损数码变焦并不如光学变焦带来的成像质量高,但是就目前来讲,在手机上使用无损数码变焦是最好的选择。
诺基亚808 PureView的像素超采样技术是将8个像素压缩成为一个pure像素的技术,以至于能够达到较高的高感光度画质。我们也可以这样理解:我想要一张500万像素的照片,然而我却用4000万像素去拍摄一张照片,然后再通过压缩,将4000万像素合并成500万像素进行输出,这样做的好处是,增加了像素密度,使照片看起来更加清晰细腻,并且极大的减少了弱光环境下的噪点。

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