手机拍照进化史：看得见的数字，与看不见的创新

全文2593，阅读约需5分钟

文 | X科技实验室

最近几年，手机的创新，往往体现为像素的无限增加，摄像头数量的不断增多。

不过有人会怀疑，单纯怼参数，也能算创新吗？当然算，最近10多年，摄像头一直是手机中最重要的元器件之一。回望过去，诺基亚、三星、夏普，推出过的这些奇葩造型手机，都是工程师不断探索手机拍照极限留下的印证。

而手机拍照从最开始的聊胜于无，走到今天的1亿像素、后置5摄，这个过程，其实是用创新能力将一个个不可能化为可能的过程。

奏鸣曲：提升像素数

去年年底，小米CC9 Pro发布，号称是第一款1亿像素手机。

与20年前全球第一款搭载摄像头的手机，夏普J-SH04的11万像素相比，数字提升了将近1000倍。

过去20年，诺基亚、三星、苹果、华为等不同时期的手机巨头，突破了一个又一个手机像素数字的极限。而像素数的提升，也确实给手机拍照质量带来了长足的进步。

左右滑动查看更多

但你是否想过，为什么用了20年，像素才变成1亿，为什么没有厂商直接做个10亿像素的手机呢？

相机成像的原理，是物体发出的光穿过一组透镜后，映射在传感器的阵列上，阵列上的光信号会转化为电信号，再以数字信号输出，才形成了我们在屏幕上看到的照片。

这里面最关键的元器件是传感器，传感器面积越大，成像质量越好。而像素数，就是在传感器上分割出了多少个感光点。比如1200万像素就是在传感器上分割出了1200万个感光点。

目前较主流的提升手机像素的方法，是一边略微扩大传感器面积，一边尽量缩小感光点面积。

比如对比华为的两代旗舰机型，P30Pro和P40Pro，主摄的传感器尺寸从 1/1.7 英寸扩大到1/1.28英寸，同时像素也从4000万提升到5000万。

可惜的是，当光学原理应用在当下的技术工艺上时，传感器的扩大变得十分艰难，手机厚度这一项要求，就严重阻碍了这件事的发展。

刚才提到的P40 pro使用的传感器，已经是当今最大的手机传感器，这款由索尼生产的传感器与单反相机相比仍是小的可怜。

另外一面，缩小感光点面积也不轻松，感光点面积的缩小意味着照片能展示更多的细节，不过同时带来了大量的副作用，比如在光线不是很好时，更多的像素会加剧照片的模糊程度。

不同像素摄像头对比（白天&夜间）

另外越多的像素也对手机运算能力要求更高，使用1亿像素手机的用户肯定深有体会，开启1亿像素拍照，总是要等待好几秒钟，才能完成拍摄。

这也就是为什么没有厂商直接做个10亿像素手机的原因。

协奏曲：增加摄像头‍‍

当单个摄像头像素提升变得越来越困难时，厂商们开始尝试用数量来解决问题。

从2016年，华为P9搭载后置双摄像头开始，主流机型后置摄像头的数量，就以接近1年1个的速度持续增加。今年华为推出的两款旗舰机型，后置摄像头数量均达到了5个。

现在最流行的多摄解决方案是，利用主摄、广角、长焦等不同摄像头的属性，应对不同场景分别发挥长处。能独立工作的同时，多个镜头也会相互配合，将不同摄像头的取景进行合成，从而优化拍照质量。

今天我们能轻易地调侃iphone20可能的样子，甚至千元机都已经能安排个后置4摄。

但在4年前，对工程师来说，突破性地让多个镜头组合在一起，并能配合工作发光发热，这个过程却是异常艰难。

我们知道，手机摄像头由镜头、马达、传感器等一系列元器件组合封装而成。

当手机摄像头变多之后，组装摄像头的过程，不仅需要保证单个摄像头的封装质量，还要让各摄像头的光轴保持平行，摄像头模组的生产也就必须配备更精密的生产工艺，比如需要引入自动对准技术。

我们以华为的多摄模组主供应商舜宇光学为例：

有专业机构计算过，这家来自中国宁波的厂商2018年的设备成本，以7*24小时的效率工作，要达到每月100万颗双摄模组的产能，设备投资需要约4600万元，另外还需要大量技术熟练的生产线工人。

由此可知，当年想制造高质量的双摄手机并非易事。

这还不算完。为了调动多枚摄像头相互配合，实现背景虚化、图像合成、夜景高清等功能，软件算法的支持是必不可少的，这看似简单的事情，需要相机工程师们无数次的测试，才能实现。

多摄手机的花洒、浴霸、火箭炮等等造型，消费者褒贬不一，但你可能从没想过，这每一枚摄像头模组背后，凝聚着的是全世界最优秀的手机工程师的智慧和发量。

变奏曲：非光学镜头

手机行业发展到今天，当千元机都已经拥有千万像素，后置四摄的“豪华配置”。

一些富有创新精神的厂商们开始另辟蹊径，在光学镜头之外做起了文章。

今年苹果在iPhone 12 Pro系列上增加了一枚激光雷达，利用激光束，可以测算物体离手机的大致距离，用来辅助暗光环境下对焦的同时，也很大幅度提升了AR的能力。

华为在刚刚发布的 Mate 40 保时捷版中则是在摄像头模组里加入了红外测温模块，在手机上实现了测温功能。

可以预见，未来几年，这种非传统光学镜头，或许将会越来越多地被搭载在手机上，成为手机新的创新标识。

手机像素的持续提升，摄像头数量的不断增加，拍照效果的持续优化，都离不开无数工程师的不断突破创新，是这些创新者的努力，才让我们随时可以按下手机快门，就能把生活中的美好记录下来。

如果你也同样富有创新精神，想和我们一起领略全球最前沿的创新技术。可以关注将在12月9日举办的世界创新者大会。

诺贝尔经济学奖得主，国内外知名学者、企业家等百余位全球创新者将带你以最直观、犀利的方式，对全球经济趋势，前沿科学技术，新兴商业机会做一次全面的鸟瞰。

即刻注册报名，你就可以获得：

【全球趋势】连续3天，主篇章+3大海外篇章+7大行业篇章，国内外各行业最新见解全掌握

【大咖对话】与120名全球优质演讲者互动，在线答疑，倾听他们的独特感悟

【创新社群】加入万人专业社群，参与讨论与社群活动，获得第一手信息资料

【商务对接】发布商业需求，发现潜在合作伙伴，有效对接商务需求

【权威报告】非上市公司/上市公司/投资机构/科技领袖TOP榜单&报告，直接投递注册邮箱

点击阅读原文即可报名，免费票、贵宾票、专享票满足你的不同需求；还有预售票优惠别错过！加入WIM2020，成为世界创新者社群的一员，足不出户参与一场连动世界的科创狂欢，为不平凡的2020年画上特殊的句号！

本文由亿欧原创。申请文章授权请后台回复“转载”，联系相关运营人员，未经授权不得转载。