三星推出6400萬畫素的感光元件 雖然高畫素不等於好畫質 為何還要做高畫素?

雖然我們都知道對手機來說,相機畫素高不等於畫質好,但近來因為越來越多廠商利用多幀合成演算來提升拍照畫質,因此高畫素好像突然重要了起來(畫素多可以擷取合成的資訊也多),三星昨天就發表了一款畫素高達6400萬的感光元件,型號為ISOCELL Bright GW1,同場還發表了另一顆ISOCELL Bright GM2,是4800萬畫素的。兩顆感光元件預計今年下半年量產,會先用在下半年的Galaxy Note10呢? 還是某支A系列呢? 可以密切關注後續的流出囉。

▼6400萬畫素GW1

▼4800萬畫素GM2

三星感應器業務的執行副總裁Yongin Park提到,這兩顆感光元件以更高的畫素,以及更先進的技術,會把現今講求輕薄的移動裝置的攝影,帶向一個新的水準,也將改變我們紀錄日常生活的方式。

三星的感光元件叫ISOCELL,底下有四種系列,其中ISOCELL Bright這個型號是強調讓低光拍攝時,能做好降噪同時保持色彩不失真。
這兩顆感光元件都放在Bright系列底下,可見是強調其低光拍攝畫質。


▌但畫素高只會讓單位畫素變小,為什麼還要這麼做?

6400萬畫素的Bright GW1,以及4800萬畫素的Bright GM2,單位畫素都是0.8微米,而且三星0.8微米這產品線上佈局得蠻完整的,從2000萬畫素到現在6400萬畫素都有,這跟我們認知中,單位畫素越大越好的觀念好像有點不同喔?

現在手機的趨勢是透過多鏡頭來達成拍攝多種焦段,或取得更多成相資訊來做合成,比方華為P30就提到拍變焦照時,主相機和長焦相機都會同時拍攝,還有NOKIA 9 PureView那令人印象深刻的5顆頭,都是多鏡頭會同時拍攝的例子,對手機設計者來說,要放進多鏡頭,就得面臨空間有限,厚度又不能任意擴張的挑戰。
三星做0.8微米畫素的出發點或許就來自於此,若要讓手機相機有高畫素,取得更多成像資訊,又不能加大感光元件尺寸,或許就得從縮小單位畫素下手了。

當然單位畫素越大,感光能力一定越好,對畫質一定有幫助(如果光圈大小也配合好的話),因此這些ISOCELL雖然單位畫素只有0.8微米,但三星有做一些配套技術來避免降低感光能力。
比方ISOCELL Plus,以及 Tetracell技術。

ISOCELL是指在相鄰的畫素間,用物理金屬柵格,減少不同通道間色彩互相干擾,並擴大單畫素的電子容量(Full Well Capacity),使每個畫素可以吸收更多光量,提高成像畫質。ISOCELL Plus則是在一樣的基礎上,優化像素隔離的技術,主要是以Fujifilm開發的新材質,代替金屬柵格,減少光的反射跟損耗,根據三星的數據,除了提高色彩保真度外,也提高了15%的感光度。。

Tetracell技術則是將四個相鄰畫素合併為一個較大的畫素,來提高感光度,就是大家比較熟悉的四合一畫素技術。因此若感光元件高畫素,即使經過四合一技術,輸出的低光照片畫素也不會太低。
所以ISOCELL Bright上雖然單位畫素面積小,但三星透過這些技術,讓感光性能不會隨之減少。

而這6400萬畫素的GW1上,除了ISOCELL Plus及四合一畫素外,還有一些提高動態範圍的技術。
GW1具備DCG(Dual Conversion Gain)/ 雙重轉換增益技術有關,透過這技術,優化了FWC(Full Well Capacity),也就是每個單位畫素可以容納多少電子量,通常單位畫素面積越大,電子容納量會越多,動態範圍就越好。
根據三星的解釋是,透過DCG技術可以更有效率收集光線,提高動態範圍,再透過SuperPD/ 高性能相位對焦技術,提升低光時的對焦速度,從而得到更清晰的成像。

三星提到,6400萬畫素的GW1可在低光環境下生成明亮的1600萬畫素照片,在光照充足的環境下,則可生成細節較多的6400萬畫素照片。
另外GW1可以紀錄的動態範圍為100dB,一般感光元件的動態範圍大約是60dB,而人眼的動態範圍通常可到120dB,這意味著GW1可以紀錄更多暗部/ 亮部裡的細節,更接近人眼看到的對比及色調。
此外GW1也支援1080p/ 480fps的慢動作攝影。
而4800萬畫素的GM2,也具備Tetracell、DCG及SuperPD等技術。

有些單眼是降低畫素來換取感光量,但在手機上卻有著完全不同的走向,或許是因為手機受空間限制,得導入畫素合一技術,以及越來越依賴演算成像所致,真是有趣啊...

突然出現的很多技術名詞,如果不介意燒一下腦的話,可以參考以下網路文章:
ISOCELL Plus
SuperPD
Dual Gain
Full Well Capacity
ISOCELL官方介紹
2019-05-10 12:16 #1
畫素密度沒有改變,所以畫素提升無妨

萬年的1/2.5"終於結束,三星終於把產品線推到1/1.7"了,期待拍照品質能有大幅度提升

Nanako0625 wrote:
雖然我們都知道對手...(恕刪)
9-11月的A90會搭載GW1鏡頭,處理器可能845
雖然兩者不完全相等
但是高畫素對於高畫質有沒有幫助?
肯定是有的
拿單眼來說好了
拍遠處一個小招牌
2400萬拍起來依稀可見
但是4800萬拍起來可能就很清楚分辨
對我來說重點是這段
"三星提到,6400萬畫素的GW1可在低光環境下生成明亮的1600萬畫素照片,在光照充足的環境下,則可生成細節較多的6400萬畫素照片。"

表示
1.在光充足下
6,400萬畫素全力拼畫質, 可得到高解析度照片

2.在光線不足下
6,400萬畫素有很大一部分會轉為搶光線的元素,
使能拍出光線足夠但畫素僅剩1600萬畫素的圖片
對提昇內建flash容量也是有推波助瀾的效果,***半導體業務還是賺錢的核心,不提振需求無法挽回近來下墜的趨勢

阿凱 wrote:
雖然兩者不完全相等...(恕刪)


這個前提是每個像素的感光面積要相同,4800萬像素的感光元件是1200萬像素感光元件面積的4倍,很顯然,根本沒有,所以你的猜想只是理論。有些東西只是商業或是行銷噱頭,不用太相信

e30_892232 wrote:
對我來說重點是這段...(恕刪)


反正手機能高速疊圖
多鏡協同
高畫素當然可以拿來運用
彌補小感光元件的弱勢
華為就玩的還不錯
這也會成為趨勢
有些人觀念可能還轉不過來

sid1980cheng wrote:
反正手機能高速疊圖...(恕刪)

高畫素+高速疊圖=CPU性能要求極高
像nokia 9那樣拍一張要等20秒, 你願意等嗎? 一般消費者願意等嗎?
除非學google那樣使用硬件pixel visual core+AI算法協助, 速度才能合理
但三星有google等級的AI專家嗎?
不代表畫質好,但代表技術高
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