科技猎800万像素逆袭 iPhone5s摄像头深度解析
2013年9月11日凌晨1点，传说中的苹果发布会终于召开，iPhone5s可以说是如约而至，对于这台手机的拍照性能我们有了非常多的畅想，但是最后却没有让我们直观的感受到他的提升，且不说其他东西，光是800万像素这个数字就让我们觉得不够惊喜，不过很显然苹果不可能给我们一个没有进步的产品，所以今天我们的目标就是来详细解析一下这个800万到底有什么讲究，他真的是毫无提升吗？
iPhone5s终驾临 摄像头依旧800万
说真的，其实很多人都说在乔布斯走之后，苹果缺乏了创新意识和创新精神，所以以至于很多人把拍照方面提升不够明显的责任赖在库克身上。不过我们必须要了解一些历史背景，首先iPhone5s只是一台小改款产品，而不是全面升级的产品，而且影像类产品最核心的部件―传感器虽然是半导体元器件，但是其更新换代速度要比运算类(比如CPU、GPU)单元慢得多。
苹果iPhone5s最大的改变就是加入了3色外观
总的来说iPhone5s在拍照方面的主要进步有以下几个点：更大的传感器，f/2.2的大光圈，每秒10张的连拍速度，可变色温的双LED灯，电子防抖，慢速视频拍摄，视频实时变焦，方形照片，全景扫描，多种滤镜。此外对于RAW格式、更大的传感器、光学防抖、融合光场相机也是大家畅想的重点，那么今天笔者就给大家来详细解析一下这些东西。
传感器与镜头 小累积提升画质
说摄像头就必须要说传感器，苹果官方对于传感器的尺寸一直是讳忌莫深，这一次也只是低调的给出了1.5μm的像素宽度以及背照式传感器的技术点。实际上从iPhone4s起，苹果就开始使用了来自索尼半导体的背照式传感器，型号IMX145、1/3寸，1.4μm的像素宽度，单纯从指标来看，其实提升还是非常有限的。
iPhone5s相比之前的产品传感器面积对比
不过通过以上的信息已经可以让我们得到这款传感器的很多规格指标，比如传感器尺寸约为1/2.8寸，整体面积(以及单个像素面积)增大了15%。就算技术完全没有改变，那么也可以实现大约1/6档高感以及信噪比的提升。虽然这个数字看起来很微小，但是确实实打实的进步。
考虑到iPhone4s所使用的索尼IMX145传感器已经是2011年的产品，如果计算目前的传感器技术进化，那么新传感器肯定会有更好的灵敏度表现以及更高的开口率，总的来说这部分进化可能会达到10%-35%，也就是说这块新传感器可以画质带来1/10档―1/3档的提升，对于一台拍照设备来说已经是个很不错的数字。
f/1.8手机目前已经出现 所以说f/2.2算不上什么优秀的数字了
然后我们来说说镜头部分，毫无疑问iPhone5s从过去的f/2.4光圈提升到了f/2.2，虽然看起来这只是个很小的数字改变，但是却带来了1/3档进光量的提升。这种提升对于暗光下的表现是非常明显的，同时也能非常微弱的提升虚化效果。
当然了其实f/2.2光圈在2013年看来已经不算什么了，毕竟在一个f/1.8光圈都不算稀罕的年代，f/2.2对于一台旗舰级手机来说只能算是及格水平。不过相对于大光圈，其实画质才是最重要的东西，毕竟想要把光圈做大非常容易，对于财大气粗的苹果来说更不是什么难事儿。
光圈绝非越大越好，很多时候我们需要有所妥协
那么做大光圈既然很容易为什么苹果不做呢？理由很简单，为了画质，光圈的增大同时也会带来相差的增大，尤其是各种各样的色散(紫边、绿边)以及惨淡的焦外都会让我们感受颇为差劲。从目前iPhone5s公布的样片来看，iPhone5s的镜头素质仍然是所有手机当中最为优秀的之一，这点并没有什么悬念，这或许也解释了为何iPhone5s的镜头光圈仍然保留在及格线上。
视频全面进步 一切源于传感器
然后我们来说说超高速视频，其实超高速视频在目前来看并不是什么太困难的事情，如果你有看过2012年索尼半导体发布的新型高端CMOS，你就会发现他们都有一个共同的特点，那就是具备极高的采样能力，1080/60p以及720/120p乃至于更高的240/240p都是他们的标配，所以说如果你的传感器供应商是索尼，那么超高速视频想做就能做。
视频的本质还是高速连续拍摄
那么为什么相机厂商不容易做呢？其实首先是这种设计对于处理器和缓存要求比较高，相机使用的处理器往往性能比较羸弱，更不能和苹果自家的A7(实际差距可能达到10倍以上)相比，此外相机厂商对于这一功能的重视程度也比较低，毕竟相机最多考虑的仍然是拍照功能，所以有所缺失也是正常的。
所以说我们完全可以预料得到，这个功能苹果绝不会独占太久，之后索尼、三星这种具备相当影像技术根底的企业很快就是跟进，谷歌也会考虑在原厂相机中加入这一功能，届时只要传感器能够实现高速视频拍摄，那么手机就一定会跟着来。
高速视频功能的门槛还是很低的 可以说想有就能有
视频无损变焦也是一个很有意思的功能，这个功能真正普及者其实还是诺基亚808，他的工作原理很简单，由于传感器本身具备极高的采样能力(根据笔者猜测这块传感器其实具备全像素每秒30帧以上的输出能力)，所以我们可以通过改变采样方式实现变焦，并且没有太大的画质损失。
这一功能对于拍摄视频的用户来说还是很方便的，毕竟视频不像照片，我们很少有能够重来的机会，变焦可以让我们更加好的捕捉到需要的画面，虽然苹果只提供了3X变焦功能，并且还附加了诸多条件，但是总的来说实用性还是增加了很多。
来源于诺基亚808的变焦演示 iPhone5s虽然比这个简单 但是类似
当然了，在这里笔者还是要提醒一下大家，拍摄视频的时候变焦也许能给我们带来很多便利，但是变焦操作会非常直接的毁掉画面感，如果你想拍摄出很多具备纪念价值的视频，那么一定要谨慎的使用变焦功能，否则再精彩的画面也会被变焦弄得一团糟。
小科技也逆天 LED双色补光有新意
iPhone5s采用了双LED补光灯，而且这个双LED补光灯还采用了不同颜色的设计(一个偏暖，一个偏冷)，这样的好处就在于无论我处于什么样子的环境，我都能找到一个比较近似的LED来进行补光，不会让整个画面出现奇怪的色温差。
双色LED补光灯的创新意识非常优秀
从这点上来看，双色LED补光灯绝对是一个非常创新的东西，而且通过合理的调节，双灯同时开启时会叠加出你想要的色温(或者说是设备认为正确的)，这样的设计同时也提高了LED补光灯的功率，让我们在逆光以及暗光环境下的拍摄更加轻松。
这种设计与相机的测光系统尤其是色温测算系统搭配起来十分优秀，甚至超越了专业闪光灯不少，毕竟对于摄影师来说，色温不一致带来的麻烦非诚非常的多，而传统的色温滤镜并不能实现太精确的调节，相信这一技术很快会被一些专业相机厂商所参考。
iPhone5s的双LED补光调节色温的说明
至于这个东西的原理，笔者用以上一张图给大家简单的解释了一下，希望大家能够看懂。当然了，LED的本质属性并没有改变，虽然iPhone5s使用两个双LED补光灯，但是保守的估计他的亮度仍然与传统的氙气闪光灯有着3倍以上的差距，不过对于色温的调节以及在摄像方面的优势都是氙气闪光灯不能实现的东西，这也是目前旗舰级智能手机很少选择氙气闪光灯的原因。
厚度仍是限制 大底防抖均无奈
既然iPhone5s可以提升传感器尺寸，那么是否代表着下一代iPhone会进一步提升呢？这个事情还是很有可能的，不过显然不可能增大太多。虽然传感器本身是一个很大的平面，但是增大传感器会带来一个非常直接的问题，那就是增大厚度。
超薄镜头是每个厂商的愿望，也是很难实现的东西
这个厚度主要来源于镜头，毕竟镜头是一个立体的东西，越大的传感器会导致镜头跟着放大，索尼Xperia Z1在8.5mm的厚度内实现了1/2.3寸的传感器基本已经达到了极限，更不要说Z1的镜头素质相比iPhone5s还是要差了不少，这都是为了传感器尺寸而做出的妥协。
其实光学防抖也是如此，光学防抖组件也拥有相同的无法克服的伤痛，那就是极其庞大的体积，相比镜头防抖组件的体积更是我们难以想象的数字，这也是目前手机没有普及光学防抖的主要原因，毕竟对于旗舰级手机来说，薄一点永远是重要的(或者是流行的)。所以我们看到的iPhone5s采用了电子防抖这一个并不算太高级的技术。
光学防抖对于厚度的要求是非常没办法的事情
换句话说想要扩大传感器尺寸并非不可能，想要加入光学防抖未必不可能，但是iPhone从始至终是一个不愿意为了体积妥协的产品，除非哪一天iPhone愿意做的更大更厚，否则一切只是梦，7.6mm的体积永远是不可突破的现实。
当然了随着技术水平的不断提高，光学防抖组件一定会越来越小，这种技术未来一定会在手机上大放光彩，未来的手机市场也一定会继续细分，会有一些手机愿意为了更好的拍照质量以及更好的电池续航能力去牺牲厚度上的东西。不过换而言之，短时间内光学防抖一定会离手机更远手机仍然是少数。
RAW想有就能有 光场很是遥远
其实手机RAW这个事情过去从没有人想过(忘记摩托罗拉ZN5吧，那个RAW根本不能叫做RAW)，提到他也是因为在几天前才面世的小米3具备了这个功能。从硬件角度来讲小米3的确不能算是在拍照方面优秀的手机，但是加入了RAW格式之后小米3的画质有了非常明显的提升，可以说是目前1/3寸所有机型当中最为优秀的产品。
在iPhone5s中加入RAW格式绝对优秀 但是却不够实用
当然了，小米3使用的是Adobe公开的DNG标准，目前索尼的传感器也拥有输出标准拜耳RGB数据的能力，也就是说任何厂商只要想让自己的手机具备拍摄RAW的功能是件容易的不能再容易的事情，只需要小小的修改一下就好了。
当然这里边可能会涉及到一些底层的东西，所以更多的还是需要系统级的开放。毕竟RAW能给我们带来的可调余地会大得多，当然了在笔者看来使用手机拍摄RAW的确是一件极度蛋疼的事情，谁又会真正有心情玩这个呢？但是对于可能性的探索才是一家积极的厂商应该做的事情。
光场相机本身还存在很大的局限性
之前也有很多说光场相机会与苹果合作，光场相机的确是个很好的概念，在iPhone内部集成类似的功能很符合苹果的品牌定位。不过今天对于这个东西丝毫说不上是畅想，在笔者看来，光场相机集成在iPhone内部完全是不可能的事情，如果实现了才是玩笑中的玩笑。
首先光场相机的画质，可以说堪比2008年的手机水平，虽然他拥有不错的虚化表现，以及随时可以调整焦点的功能，但是光场相机具备一个极其严重的问题，那就是分辨率方面的严重不足，光场相机目前的分辨率只能和100块钱的摄像头相当(约200-300线)，如此的画质不仅不能符合苹果的标准，更不能符合绝大多数人的标准。
而且为了创造虚化效果 我们需要一个体积比较大的镜头
而且光场相机具备很强的排他性，即使你不想使用光场功能，他的画质依然是非常惨淡的，也就是说我们必须准备另外一套成像设备以满足日常使用的需求。就算我们可以不考虑成本，但是体积是个永远的伤，这是我们不能改变的现状。
有爱就有宽容 正视只是小提高
好了关于iPhone5s的成像设备分析我们已经到此为止了，在这一页我们来汇总一下目前得到的信息。首先传感器方面，iPhone5s相比iPhone5有了不少的提升，综合面积、技术、应用等方面，笔者可以确认单纯从传感器来讲iPhone5s具备至少1/3档的画质提升，以及1倍以上的采样能力提升。再加上镜头光圈的进一步增大和画质的提高，iPhone5s暗光下拍摄效果的会有2/3―1档这样的提高，这个数字是绝对值得肯定的。
iPhone5s在拍照方面的进步真心不算小
另一方面，一些新功能的加入也让iPhone5s的相机更加易用，更容易拍摄出有乐趣的图片和视频，考虑到手机摄影用户相比画质更加在意功能，所以说iPhone5s是一台在拍照方面进步非常大的手机，会让他的使用者更加轻松的记录下身边的生活。
当然了纵观目前的手机市场，已经开始出现了不少以拍照作为第一卖点的手机，无论是旗舰级的诺基亚808、1020，还是主打易用性和性价比的三星GALAXY S4 Zoom，iPhone5s都是有所不足的。而且今后会有越来越多的厂商进入这一领域，所以如果你非常看重手机的拍照功能，那么会有越来越多的型号比iPhone5s更加适合你。
iPhone5s仍然是一台均衡来讲极强的手机
当然了综合来看，iPhone5s仍然是目前综合性能最强的手机之一。最后说句题外话，这一次iPhone5s相比iPhone5的提升总的来说并不算大，但是人们还是给予了比较宽容的态度加以认可，这与苹果的品牌影响力和本身品质不无关系，但是总的来说人们还是对于苹果更加宽容，如果这种进步幅度放在某些国产厂商身上，恐怕大家就要骂街了不是？
最后，如果有机会，我们也会给大家带来关于iPhone5s拍照方面的详细测试，如果您对这台手机的相关功能还有什么疑问，或者对笔者有什么意见和建议，也请在文章下方留言，笔者不甚感激。
附：iPhone5s实拍样片赏析
焦距:5mm 光圈:f/2.2 ISO感光度:32
曝光时间:1/2740 曝光补偿:EV 白平衡:自动
焦距:5mm 光圈:f/2.2 ISO感光度:32
曝光时间:1/586 曝光补偿:EV 白平衡:自动
焦距:5mm 光圈:f/2.2 ISO感光度:64
曝光时间:1/120 曝光补偿:EV 白平衡:自动
焦距:5mm 光圈:f/2.2 ISO感光度:40
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焦距:5mm 光圈:f/2.2 ISO感光度:32
曝光时间:1/394 曝光补偿:EV 白平衡:自动
焦距:5mm 光圈:f/2.2 ISO感光度:32
曝光时间:1/1866 曝光补偿:EV 白平衡:自动