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小米 12S Ultra 的图像传感器没有「一英寸」大,但却很正常

  • 2022-08-05 01:00:37
此一英寸
非彼一英寸
「这就是世界上最大的智能手机摄像头?」
这是 YouTube 上著名毁机博主 JerryRigEverything,对于小米 12S Ultra 拆解视频的标题。
与小米 12S Ultra 的官方宣传类似,无论是 JerryRigEverything 还是其他类似的博主,都会把重心放在内置的 1 英寸传感器上。
在一通常规操作之后,Jerry 直奔主题,用游标卡尺仔细地测量了一下所谓一英寸传感器的真实尺寸。
结果令他大跌眼镜。
这块传感器怎么量都不是「一英寸」,它长约 0.54 英寸(13.7mm),对角线也不过才 0.66 英寸(16.7mm),这是小米虚标了?
一英寸之迷
智能手机的影像功能愈发重要,几乎成为厂商们角力的主要战场。
与传统相机领域类似,相机是否强大与传感器尺寸有着不小的关联。虽然当下已经是「计算摄影」时代,但大传感器的低信噪比的优势仍然不可替代。
从早期的 1/3.6 英寸一直发展到如今的 1 英寸,也不过几年的时间,移动影像成绩斐然。
图片中传感器的尺寸标注有误!
也就在去年,很多产品的图像传感器尺寸已经摸到了一英寸的天花板。
只不过为了一英寸的宣传「噱头」,个中产品成像时并没有完美用到一英寸的全尺寸,而仅是取其中心的一部分再成像,引起了了相当多的讨论。
而后续,当小米 12S Ultra 也以「一英寸」为其影像的卖点时,赞同和质疑声也纷沓至来。
纵使索尼做背书,或者从图片尺寸下手,仍然没有拆机来的直观。但 Jerry 的拆机并没有直接证明「一英寸」是真的一英寸。
反而传感器的对角线长度不过才是一英寸的 66%。
此一英寸并非彼一英寸
「一英寸」换算为公制单位大约是 25.4mm,在其他领域,如电视、显示器上,多指的是屏幕对角线的长度。
按照这个思维惯性,传感器上的一英寸也应该指的是对角线长度,Jerry 在视频中便是如此的做法。
实际上,「一英寸」这个叫法,或者说这个尺寸与传感器(CMOS)的尺寸没有「制约」关系,反而更像是一个历史遗留问题。
影像发展了相当长的一段时间,早期记录介质是胶片等一些化学感光材料,而进入 21 世纪后,电子摄像管、CCD、CMOS 等一系列电子设备取代了胶片,相机的工作方式也成为我们现在所熟知的样子。
在胶片时代,胶片尺寸并没有当下电子传感器的尺寸那么丰富,彼时常见的多是 35mm(36mm x 24mm)胶片以及奥林巴斯的半格机(一张胶片一分为二)。
随着向电子时代过渡,细分尺寸最早出现在 20 世纪 50 年代的摄像管成像年代。

摄像管 图片来自:wiki
所谓的 1/1.8、2/3 英寸的尺寸准确来说,实则是摄像管的玻璃外壳的直径。
由于玻璃管原本也有一定的厚度,实际的圆形成像面积也只有 60~70%。
随着硅工艺的提升,CCD、CMOS 方形传感器的出现,逐步取代了摄像管。
纵使方形传感器的面积(对角线)与摄像管的直径并没有严格的数学关系(大约是三分之二),或许是由于约定俗成,或许是没有更好的标准,最终 CMOS 的尺寸还是沿用了摄像管时代的 1/1.8、2/3 英寸。
没有限定的数学关系,也没有所谓的标准,在现代统称的「一英寸」传感器中,其方形 CMOS 真正的尺寸也有着细微的差别。

Jerry 套了个管子,都就解释通了
作为一英寸代表的索尼 RX100 系列黑卡相机,其传感器尺寸实则为 13.2mm x 8.8mm,对角线尺寸为 15.86mm,面积为 116.16mm。
而小米 12S Ultra 则是 13.1mm x 9.8mm,对角线尺寸为 15.9mm,面积达到 128.38mm。
作为对比,常青树 IMX766,官方的标注是 1/1.56 英寸(16.28mm),其成像面积为 8.16mm x 6.1mm,对焦线实则是 10.2mm,面积则是 50.1mm。
如此来说,小米 12S Ultra 摄像头的成像感光面积是要略胜于索尼 RX100 系列相机,完胜 IMX766,「世界上最大的智能手机摄像头」如此的称呼站得住脚。
是时候树立一个新标准了
一英寸传感器并非是一英寸,此前仅限于相机这种小圈子,它原本就有着一定的门槛,也可归为于「影像常识」。
但随着智能手机影像的发展,这些小圈子的「常识」反而很容易引起误解。

真实的谎言
直到现在,依然有人在看了 Jerry 的视频后,认为小米 12S Ultra 的「一英寸」不过是个营销词汇。
同样地,随着无人机、智能手机等小型设备越来越常见,dpreview 再一次发起关于传感器尺寸采用新标注标准的倡议。
其实,早在 2002 年,当 CCD 开始取代摄像管成像时,dpreview 就澄清了方形传感器的实际尺寸与传统标注关联不大。
与 20 年前的「澄清」不同,这次 dpreview 给予了两个方案以减少混淆和误导。

传统的一英寸尺寸里 CMOS 真实的尺寸 图片来自:dpreview
它们联合许多影像科技网站、出版社以及许多 YouTube 频道,一同把「一英寸」传感器写为 Type 1,IMX766 的 1/1.56 英寸则是 Type 1/1.56。
已经有固定标准的 M43、APS-C、全画幅等依然沿用,并不会随之改变。
其实 Type 1 这种标注方法,早就出现在索尼半导体内部,dpreview 也是顺水推舟,将其推广出来,并呼吁终端厂商也一并采纳。
另外,由于 Type 1 略去了尺寸信息,dpreview 也在发起读者调查是否在 Type 1 后附加上具体的尺寸作为标注。
并表示,传感器真实的成像面积对于图像质量有着相当的影响,直接标注能够传达出最为直观的差异。
如此明确清晰的标注,彻底摆脱了影像发展的遗留问题,以及避免了概念的混淆。
标准的确立并非是一蹴而就,而更像是一个过程,涉及到上游的传感器制造商,到终端制造商,到产品宣传方式,再到消费者的认知方方面面。
但成熟可靠的标准,可以呈现出真实的规格信息,而不是打着「常识」的擦边球,掩盖一些信息。
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