本文主要介紹4800萬像素高嗎?(4800萬像素是什么概念),下面一起看看4800萬像素高嗎?(4800萬像素是什么概念)相關(guān)資訊。
近年來,我不 不知道是哪家廠商開始了前面像素?cái)?shù)的爭奪戰(zhàn)。索尼和三星等幾家cmos供應(yīng)商也推出了1600萬像素、2000萬像素和2400萬像素的cmos系列,用于前置攝像頭。最近,三星 s5kgm1和索尼 s imx586將像素之爭推向了一個(gè)新的高度。那么這個(gè)越來越高的像素?cái)?shù)是怎么來的呢?有什么好處嗎?
普通cmos像素是什么意思?首先,我們知道一般顯示設(shè)備上的一個(gè)像素(讓 我們不談pentile的安排...)通常由紅綠藍(lán)三原色組成,如下圖所示,我們稱之為四像素,每個(gè)像素通過紅綠藍(lán)三原色的組合可以獨(dú)立顯示各種顏色。
顯示設(shè)備的像素計(jì)算模式
但是我們的cmos傳感器就沒那么幸運(yùn)了。一開始每個(gè)像素只能感知光線的強(qiáng)度,不知道光線是什么顏色,這是黑白傳感器。這時(shí),一個(gè)1200萬像素的4:3傳感器有4000個(gè)水平像素,所以最終4000x3000照片中的每個(gè)像素可以直接對應(yīng)傳感器上的每個(gè)像素。
黑白傳感器
隨著技術(shù)的發(fā)展,彩色傳感器的實(shí)現(xiàn)有很多種,而平衡成本和效果的一種就是在黑白傳感器的每個(gè)像素上加入不同的濾鏡,所以被稱為bayer array,如下圖所示。
這時(shí)我們可以看到,每個(gè)像素只能感知一種顏色光的強(qiáng)度。假設(shè)一個(gè)1200萬像素的傳感器只能感應(yīng)300萬像素的紅光和藍(lán)光,600萬像素的綠光。
顏色傳感器
按照習(xí)慣,我們還是希望一個(gè)叫做1200萬像素的傳感器最終能拍出1200萬像素的照片,但是現(xiàn)在每個(gè)像素只有一種顏色。我們做什么呢事實(shí)上,我們可以通過周圍其他顏色的像素來猜測當(dāng)前像素缺少的兩種顏色的光有多強(qiáng)。這一步叫做demosaic (demosaic?完成后,每個(gè)像素將有一套完整的r\g\b g \ b三原色。
因?yàn)榘荻嚵衏mos已經(jīng)足夠普及,現(xiàn)在isp硬件一般只需要支持拜耳陣列去馬賽克就可以了,而且每個(gè)isp都有自己不同的去馬賽克算法來滿足越來越高的效果要求,所以我贏了 不要在這里展開。
isp去馬賽克處理
從上面的介紹我們可以知道,1200萬像素的顏色傳感器每個(gè)像素只有一個(gè)顏色感應(yīng)能力,之所以我們可以用r\g\b信息拍攝1200萬像素。像素照片是通過后期算法猜測每個(gè)像素缺失的另外兩種顏色得到的。
四合一是多少?像素超高是真的嗎?早些年,對于很多人來說,就是希望拍出來的像素足夠高。但對于手機(jī)等元器件有限的器件,不可能無止境地增加cmos面積。所以在過去的幾年里,為了增加像素?cái)?shù)量,每個(gè)像素的面積不斷縮小,達(dá)到800萬、1300萬、1600萬甚至2070萬像素。近年來,弱光攝影的表現(xiàn)成為用戶非常重視的一個(gè)點(diǎn),于是像素?cái)?shù)大戰(zhàn)稍有休整,單像素面積成為大家關(guān)注的焦點(diǎn) 的關(guān)注。
相信你也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)矛盾:同樣面積的傳感器在高像素的弱光下表現(xiàn)不佳,而像素面積大的傳感器在大白天分辨率不足。
這時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)quad bayer陣列傳感器。從終端市場來說,前置攝像頭最早用的就是這個(gè)傳感器,1300萬像素的口號直接推高到1600萬,2000萬,2400萬。那么這是什么樣的安排呢?
可以簡單的理解為每種顏色的原始像素被分成了四個(gè)部分。比如上面文章中的1200萬像素傳感器變成了下面的4800萬像素,那么傳感器面積沒有增加或者只是略有增加,像素?cái)?shù)量直接增加到了4倍。
四倍拜耳
在弱光環(huán)境下,一般廠商會選擇使用cmos內(nèi)部合成,將四個(gè)像素合成為一個(gè)輸出。此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)正常的拜耳陣列cmos,目前的isp硬件也可以無障礙處理(此時(shí)對于isp來說,這和一個(gè)1200萬的普通cmos沒什么區(qū)別,所以什么四合一增強(qiáng)分辨率都是扯淡...).
cmos四合一
quad bayer的優(yōu)勢在于,如果光線足夠好(這里,足夠好一般指室外陽光充足),廠商可以選擇讓cmos輸出全像素quad bayer圖像,那么他們就會遇到一個(gè)關(guān)鍵問題。isp硬件一般只支持拜耳陣列,他們不 我不知道quad bayer的布局。如果isp強(qiáng)行去馬賽克,必然會導(dǎo)致顏色混淆和錯誤。
所以目前要想讓quad bayer圖像能夠被普通isp處理,就需要對cmos輸出的quad bayer圖像進(jìn)行一定程度的處理,然后變成普通的bayer排列的圖像進(jìn)行isp處理,這樣才能得到分辨率更高的照片,把quad bayer變成bayer陣列的步驟就叫做remosaic。
雷莫賽
最開始的時(shí)候,重馬賽克這一步一般都是軟件處理,處理每一幀圖像需要200ms~600ms,這也是為什么有些手機(jī)會拍出主動的照片。在戶外拍照,頭會卡住。隨著技術(shù)的發(fā)展,一些cmos開始在硬件上支持實(shí)時(shí)重鑲嵌。雖然cmos在物理上仍然是以quad bayer排列的,但在輸出時(shí)已經(jīng)重新排列成正常的bayer圖像,相當(dāng)于一個(gè)普通的4800萬像素cmos用于isp硬件,不需要額外的處理。
不過不管怎么實(shí)現(xiàn),這種傳感器無疑可以被稱為1600萬、2000萬、2400萬、4800萬像素,但最終還是會根據(jù)廠商在某些場景下使用這種cmos輸出 s設(shè)置,而且大部分時(shí)間還是在用四合一輸出模式(這里會有一些其他基于quad bayer的特殊功能,而不是擴(kuò)展一些cmos)。
所以可以說,支持硬件去馬賽克或者quad bayer輸出和軟件去馬賽克的高像素quad bayer cmos不是虛張聲勢,確實(shí)可以獲得更高的分辨率。
最后,我留給你一個(gè)問題。如果一個(gè)2000萬像素的quad bayer cmos只支持四合一輸出,你愿意稱之為_ _ _ _千萬像素嗎?
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