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科技 [新技术研习社]看诺基亚PureView 808如何炼成41MP

本帖由 漂亮的石头2012-02-28 发布。版面名称:新闻聚焦

  1. 漂亮的石头

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    感谢burbe的投递
    新闻来源:爱活网
    今年的MWC显然要比去年有趣得多,话题人物诺基亚又一次夺得了全场的瞩目——凭借PureView 808(以下简称NOKIA 808)这款像素达到4100万的手机。下午惊爆全场的4100万像素数后出现了不少猜测,随着技术文档的放出,X3和插值说都湮灭了——货真价实的41MP。面对NOKIA 808,我们首先先接受它的存在,然后再来仔细看一下41MP照相手机的含金量:
    ·41MP 1/1.2inch 超采样 CMOS,ISO 50起跳,像素大小1.4微米
    ·分辨率7728×5368
    ·卡尔·蔡司认证镜头,16:9下为26mm广角,4:3下为28mm(等效35mm片幅)
    ·镜头结构5片1组,光圈值f/2.4,1片高折射低色散模铸玻璃镜片
    ·最近对焦距离 0.15m
    ·机械快门,内置中灰滤镜
    ·提供8MP、5MP、2MP输出选择
    ·“无损变焦”,静态图像3×,1080p录像4×​

    官方文档里面提供了NOKIA 808这枚照相单元的参数为以上这些,最值得注意的特性有三点:CMOS大小/像素、变焦能力、镜头。
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    NOKIA 808的CMOS大小达到了1/1.2inch,1/1.2inch的概念就是接近了Nikon CX画幅的1inch,超越了目前除了G1X/X1/X100/DP以外所有不可换镜相机的传感器大小。41MP是将1.4μm大小的像素充满1 /1.2inch面积造成的,并不神奇。此外,NOKIA声明了“Oversampling”超采样技术:普通的拜耳滤镜滤色方式为 4G+2R+2B,808的CMOS则为内插值到8G+8R+8B。这样对像素过采样后每个像素可以成为带完整RGB信息的一个像素。简而言之诺基亚通过 内插值后“融合”8个像素成为一个pure像素输出可以得到一个模拟X3传感器的效果(此时的输出为5MP,此时的理论图像质量达到最好)。

    [​IMG]

    也就是说,不看宏观上的恐怖数据,NOKIA 808的CMOS是一块比较普通的传感器,并且没有BSI背照技术,非常平凡。而将其放大之后则有了一些变化:一是像素足够多则做低像素输出的时候得到改 善的图像质量;二则是CMOS大小达到了1/1.2inch让NOKIA 808有了实现“变焦”技术的资本。这两点则都是建立在芯片速度和算法上实现的。

    NOKIA 808搭载了一枚定焦镜头,却宣称可以实现“无损变焦”,其奥义则也存在于那枚CMOS中。谈谈NOKIA 808的“变焦”技术之前我们可以先回到比较熟悉的135相机:就我们所知135系统的画幅有36×24mm全幅和各种残幅截幅,当你将一枚全幅相场的镜 头接驳到APS-C上焦距则需要乘以1.5或1.6的倍率,其原因是传感器只利用到了APS-C的成像圈(从全幅镜头的成像圈内切割出),而视角范围也相 应缩小,达到了换算后乘以1.5/1.6焦距的视角效果。说到这里小编想你应该大致了解了NOKIA 808虽然没有光学变焦镜头却有“无损变焦”的效果是如何实现的。

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    这样的“裁切”传感器感应区间来实现不同视角的功能单反上就有,例如尼康D4的静态画面或者动态视频可以以FX/DX/CX幅面裁切摄录,而 NOKIA利用了这点特性利用CMOS上芯片算法达到连续缩传感器感光面积来裁切实现“变焦”,它可以实现从1×到1080p裁切之间的“连续性”。由于 该特性,在“变焦”的时候光圈都可以达到f/2.4来成像。正是因为如此巨量的像素和大底传感器才可以肆无忌惮玩“融合像素”和“无损变焦”。

    另外这个照相组的重要组成部分则是卡尔·蔡司标识的镜头。结构声明达到5片1组,1组这个数字推测为按照整组移动对焦以结构划分,如果按照光学来划 分则很容易想到是5片4组的Tessar Modified天塞改型结构。至于具体结构NOKIA并没有放出所以尚且不得而知,但按照常理来推测此乃4片3组的Tessar增加了尾组一片来改善周 边成像的可能性很大。说到这枚镜头小编觉得是NOKIA 808这个手机上最值钱的模组之一了:5片镜片都是非球面镜片,而且含有一块高折射率、低色散的非球面镜片。虽然你看着NOKIA 808就那么点绿豆大的镜头,但是联想到相场要覆盖和Nikon 1差不多大小的传感器,并且要维持那么小的体积,单体工本可想而知在同类中是非常骇人的。

    具体NOKIA PureView 808的照相表现如何,可以从诺基亚给出的官方样张上检验一下,同时加入上一代因为照相品质卓越而声名大噪的N8对比。
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    NOKIA PureView 808 5MP官方样张 ISO800下为100% Crop
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    NOKIA N8官方样张 ISO146,下为100% Crop
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    Nikon1 V1样张 ISO3200,下为100% Crop(JPG直出)

    可以看到NOKIA给出了41MP全尺寸大小的样张,但是都是在光线条件相当良好曝光非常充足的情况下拍摄的。这种环境下41MP相对以往品在细节 描写力上有天然的优势,同时因为底大的原因在近摄光圈全开的情况下造成的景深效果也非常喜人,而5MP的样张则在黄昏拍摄。

    不过冷静下来结合现有事实和分析来看,NOKIA 808所带来的PureView并不具有太多高尖的技术特征,相反如果做41MP输出,没有背照808传感器在暗光情况下的表现则可能会非常难看。但对于 一个手机来说,小编想很少人需要10M一张JPEG的41MP(压缩后)图像吧?而5MP的输出又能实现良好的品质,是一种非常取巧途径。

    虽然有NOKIA的宣传有噱头的成分在,但小编还是给予NOKIA 808以肯定的意义,同时也将它看作手机摄像上具有里程碑意义的一款作品,因为它解决了两个问题:一个是获得了达成了像素与画质上的平衡,在明亮光线下, 大画幅、高像素能够厚实、精细的画面,在昏暗环境下,凭借Oversampling技术提供5MP高质量照片;二是在手机这种小体积设备上不使用伸缩式镜 头来提供3×级别的变焦,保证了高品质模组在小体积设备上不用凸头凸脑难以设计的问题。NOKIA PureView 808的照相模组是过硬的光学用料和不同思路的电子实现方式的一次很好的结合,同时它是一款手机可以即时分享,据诺基亚相关人士表示PureView成像 技术将会用到Windows Phone手机中。
     
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