中端机“专属 CMOS ”：技术的无奈还是商业阴谋

来源：三易生活

日前，我们三易生活曾用 3 个品牌的 6 款机型，进行了一次 "2022 年中端机 "vs"2020 年老旗舰 " 的影像对比评测。在这次评测中我们发现，得益于 SoC 算力、影像算法等方面的进步，以及部分老款高端 CMOS 方案 " 下放 " 所带来的硬件素质提升，如今中端机型在不少光线充足、且相对更考验算法的场景中，其实已经可以胜过两三年前的那些 " 非顶级影像旗舰 " 了。

然而副摄用料方面的巨大短板，也注定了中端机在诸如超微距、长焦望远等场景下依然表现相对孱弱，甚至无法与数年前的那些在影像上算不上多极致的旗舰机相提并论。

中端机用上了旗舰 CMOS？然而并没那么 " 旗舰 "

如果更进一步地审视此次评测中的 6 款机型就不难发现，虽然有不少厂商为了提升中端机的影像体验，确实在将老旗舰的主摄 CMOS、防抖设计 " 下放 "，但这些 " 被下放 " 的方案其实原本在旗舰阵营里，往往普遍不算是特别高端的。

比如，小米体系内目前最顶级的 CMOS 方案是 1/1.12 英寸的 GN2、其次是 1/1.28 英寸的 IMX707，接下来则是已经使用了多代的 1/1.33 英寸的 HMX。但实际上 " 下放 " 到 Redmi 品牌的则是比 HMX 在技术上略新，但规格和定位则更低一些的 HM2（1/1.52 英寸）。

又比如在 vivo 体系内，顶配旗舰使用的 CMOS 是 1/1.31 英寸的 GN1 或定制衍生型号 GNV，稍低一些定位的机型用的是尺寸小了一截，但架构更新、采用 RGBW 像素排列的 IMX866（1/1.49 英寸），再往下则是尺寸再小一点、但技术上也很新的 GN5（1/1.57 英寸）。最后才是被 " 下放 " 给中端产品，诞生于 2021 年第三季度的 IMX766V（1/1.56 英寸）。

不同级别的机型，在影像设计上曾经很 " 平等 "

然而回溯历史就会发现，这种 " 顶级旗舰机型的 CMOS 不下放给中端产品 " 的现象并非 " 自古有之 "。姑且不算当年非智能机时代的那些 " 怪物 " 影像机型，至少在大家熟悉的 Android 时代，" 老旗舰的影像设计过一两年就会被中端、甚至入门机型所继承 " 曾经就是非常常见的现象。

往远了说，比如 IMX214 作为早期 Android 阵营的高端 CMOS 方案之一，最早是由 OPPO Find 7 在 2014 年年初首发，后来被小米 4、华为 P7、索尼 Xperia Z2、vivo X Shot 等强调影像能力的旗舰产品普遍采用。然而只过了半年时间，2014 年 9 月发布的、售价仅 999 元起的红米 Note 4G 增强版，就也用上了 IMX214 这款当时的 " 旗舰同款 "CMOS。

近一点的例子，就是比如三星 2016 年年初在 Galaxy S7 系列上首发的 IMX260，它曾是 手机 行业首款 " 全像素双核对焦 "CMOS。几个月后，IMX260 的 " 量产普及版 "IMX362 就被 vivo X Play6 等一众其他品牌的高端机型采用。而当时间来到 2017 年后，魅族、华硕、OPPO 旗下的多款中端机、甚至是千元机，就纷纷哟经上了这款 " 前旗舰同款 " 的主摄方案了。

当然，距离更近、也更有名的例子莫过于 IMX586 了。2018 年 12 月底，荣耀方面发布了起售价 2999 元的大屏高端机 V20，在行业中首发 4800 万像素的索尼 IMX586。而仅仅只过了不到 3 个月，1599 元起的 Redmi Note7 Pro 也用上了同款 CMOS，将曾经的 " 旗舰专属 " 大底高像素 CMOS 拉低至千元价位段。

成本与技术的制约，让中端机 CMOS 方案出现异变

很显然，对比过往的这些情况，如今手机厂商在 " 下放旗舰机影像设计 " 这件事上其实是更 " 抠门 " 了的。那么问题就来了，这种现象背后的原因又是什么呢？

首先，与几年前相比，如今顶级旗舰机型所使用的 CMOS 无论在技术规划、还是物理尺寸上，都有着长足的进步，也就是现在的顶级手机 CMOS 比过去要先进得多、" 底 " 也大得多。

这也就意味着，一方面这些最新的超大底 CMOS 本身的成本，可能就比数年前那些 1200 万、4800 万像素的早期高端 CMOS 贵得多。另一方面，超大的 CMOS 尺寸同时也会带来一些看不见的 " 附加成本 "，比如它们必须要使用更多片、结构更复杂的镜头，必须要专门定制功率更大的防抖组件。同时因为这类相机模组实在是太大太厚，甚至往往意味着手机内部的整个结构，都必需采用更紧凑、更先进的制程封装。

以结果来说，也就是顶级旗舰机型升级一次 CMOS 实际造成的成本上涨，是要远远超过新老 CMOS 之间差价的。如此之高的成本，要 " 下放 " 显然并不容易。

旗舰机的主摄发展方向是 " 大尺寸 "，副摄（对应中端机主摄）方向才是 " 高像素 "

其次，或许是因为现在的顶级 CMOS 实在很难再 " 塞 " 进非旗舰机里了，但厂商又不能不给那些中端机、千元机进行影像升级。所以就会看到一个很奇特的现象，那就是上游的 CMOS 供应商现在很明显地已经将产品划分为了两个方向，一条是 " 专供旗舰机 "，而另一条则是 " 专供中低端设备 "。

" 专供旗舰 " 与 " 专供中端 "，背后其实是市场的鸿沟

" 专供旗舰机 " 的 CMOS 有什么特征？简单来说，这类 CMOS 不光本身尺寸大、像素大，而且追溯它们间的代际关系就会发现，这类专为旗舰机设计的 CMOS 在换代、改进时，往往都不会缩小尺寸，有的甚至还越做越大、越做越厚。其中典型的例子就比如三星 HMX、HM1、HM3 这三代 1 亿像素大底，又比如 GN1 与 GN2 这两款 5000 万像素双核对焦 CMOS。

除此之外，夏普 R6 和 R7 上所采用的型号不明的索尼 CMOS，其实也是相同的思路。前者是 2000 万像素的 1 英寸超大底，后者则将像素提升至 4700 万，增加全像素 8 核对焦机制，但超大的总体尺寸（1 英寸）却保持不变。

三星 GW 系列前两代还算正向改进，到了第三代就明显专注中低端市场了

相比之下，" 专供中端机 " 的 CMOS 则很明显地会有 " 缩减单像素 /CMOS 整体尺寸 " 的倾向。比如前文中提到的三星 GM 系列，首款产品 GM1 是 0.8μm 单像素、整体尺寸 1/2 英寸，而到了最新一代的 GM5 上就变成了 0.7μm 单像素、整体尺寸 1/2.55 英寸。同理，如今中端机型上非常普遍的 6400 万像素主摄方案也是如此。最早期的 GW1 还有着相对 " 大底 " 的 1/1.7 英寸规格，可到了最新的 GW3 上，就已经变成了与早期 4800 万像素一样的 1/2 英寸。

1.08 亿像素的 HM6，全像素模式下的读出速度甚至不如初代 HMX（8fps vs 10fps）

更不要说，现在还有 " 专供中端机 " 的最新型 1 亿像素方案 HM6，其不仅采用了更小的单像素尺寸，把 1 亿像素做到了相当于原来 6400 万像素的 CMOS 体积，而且在图像读出速度等关键指标上相比前代 " 中端机专用 " 的 HM2，甚至还 " 成功 " 实现了技术倒退。

最新的中端机 " 专供 "CMOS，RGBW 结构的 GWB

当然，也不是说这些中端机型 " 专供 "CMOS 方案就只会做阉割。毕竟为了解决像素尺寸、CMOS 面积缩小所导致的感光能力劣化问题，这类产品往往反而会在诸如像素阱结构、RGBW 四色像素技术、"16 像素合 1" 等，能够辅助增强感光性能的设计上，显得比那些大底、超大底的旗舰 CMOS 更为 " 积极 "。

" 你看这台手机才双摄，还只有 4700 万像素，比我们 6400 万像素四摄的新品差远了 "（设计台词）

然而想必大家都能看得出来，在关键的 CMOS 尺寸上 " 不进反退 "，只依靠细微的结构改进来弥补主要规格缩水所导致的潜在画质损失，这些 " 专供 " 中端机型 CMOS 所采用的技术路线，无非就是想要一边缩减成本、为手机厂商提高利润率，一面又通过看似并未减少的 " 像素数字 "，来迎合对技术并不熟稔的目标消费群体而已。

说白了，这真有点糊弄人。但也正是因为这类产品的出现，非顶级机型往后想要用上真正的 " 旗舰同款 "、或者至少是 " 老旗舰同款 " 的影像设计，实际上也就变得越来越困难、甚至可以说是不太可能了。