iPhone 6s摄像头“1.22微米像素”的秘密

今天凌晨苹果发布了万众期待的 iPhone 6s /6s Plus手机。新一代iPhone终于告别了沿用数年的800万像素主摄像头，新型号的像素数量一下提升了50%，达到了1200万。苹果在发布会上着重介绍了新一代iPhone的拍照性能，并用一系列夺人眼球的样张试图证明iPhone依旧拥有手机中超一流的拍照性能。

发布会结束后，苹果官网更新了新一代iPhone的详细资料，截图如下：

其中，摄像头一栏“1.22微米像素尺寸”的字样无疑给激动的粉丝猛浇一盆冷水。与之前苹果引以自豪的1.5微米像素直径相比，1.22微米的数字是明显的退步。

过去几年，苹果一直在iPhone摄像头像素指标上止步不前，而原因也相当合理——

像素数量并非决定相片画质的唯一要素，而在传感器面积不变的前提下增加像素数量必然会减少单个像素的面积，进而损失动态范围和低照度拍摄性能。

传感器拍照画质的关键指标有清晰度、动态范围（照片的最大允许明暗跨度）、噪点、色彩深度、色域这几个要素。其中只有清晰度与传感器像素数量成正比，其它几项指标只和单个像素的面积成正比。在传感器总面积不变的情况下，显然提高清晰度就只能牺牲其他画质指标。这是CMOS传感器面临的客观规律限制，如何取舍就要看厂商的决策了。

苹果过去的选择是维持800万像素数量不变的情况下，同时扩大单个像素的面积：iPhone 6的摄像头像素直径达到1.5微米，超过了绝大多数竞争对手；因此iPhone 6拍照的动态范围、噪点等指标通常比对手更出色。

与一味追求像素数量的其他手机厂商相比，之前苹果的做法显得更加平衡，符合普通消费者的实际需求。

然而，iPhone 6s这代手机却抛弃了苹果坚持多年的原则，走上了“增加像素数量、减少像素面积”这条挤满了安卓手机厂商的道路。iPhone 6s的传感器面积相比iPhone 6没有任何变化，像素数量提升一半的结果就是单个像素的面积缩小到之前的三分之二。1.22微米的像素直径正好和主流安卓手机摄像头持平，不能不说是一种讽刺。

发布会上，苹果特意强调iPhone 6s使用了“Deep trench isolation”，亦即“深槽隔离”技术来改善画质。

从展示来看，“深槽隔离”就是通过减少相邻像素之间的光线串扰来降低杂讯，增加动态范围。按照苹果的说法，这一技术可谓高大上的突破，效果也相当明显。

然而，这项技术的原理其实并不陌生。稍微深究一下我们就会发现，原来“深槽隔离”是苹果老对手三星在两年前用上的招数。三星在自己研发的摄像头传感器中应用了这一结构，并将其命名为“ISOCELL”传感器。新一代的Galaxy S6手机就有部分货品使用了三星自己的ISOCELL传感器，据三星宣传其画质提升最高可达30%。不过在实际拍照测试对比中，ISOCELL带来的画质改善其实是很难看得出来的。“深槽隔离”只是一种权宜之计，真正能有效改善摄像头画质的手段还是加大传感器的感光面积。

编者注：如果一个传感器的每个像素面积更大，那么进光量就更多，这对于画质的提升是很有帮助的。但是对于手机来说，传感器尺寸的变大则意味着手机体积的增大，与此同时耗电量也随之增加。

苹果自己并不生产手机摄像头组件，最近几年都是向索尼定制，退一步假设，即便向三星购买摄像头或相关技术也是很正常的。只是这种新技术的实际效果显然并没有特别夸张，甚至无法弥补像素面积大幅缩小带来的画质损失。iPhone 6s 的1200万像素相比之前的800万像素来说，拍照清晰度明显提升是肯定的，但其他画质指标很可能出现退步。

说白了，不增大传感器面积就想全方位增强拍照性能在现在的技术条件下还是个梦想，可惜苹果还是选择了“投机取巧”讨好消费者的做法，而不是实实在在地增大相机感光面积。这一次，苹果的确令人失望。

本来苹果还可以通过像素超级采样技术来弥补像素面积减小带来的麻烦。

编者注：这个技术是将7个像素压缩成为一个pure像素的技术，能够达到较高的感光度画质。

举个例子来说，用1200万像素拍摄得到一张600万像素的照片。这个过程中，通过压缩，将1200万像素合并成600万像素输出，这样增加了像素密度，使照片看起来更加清晰，而且可以在明暗对比强烈的场景或是昏暗的光线下，合并多个像素的数据来提升动态范围并减少噪点。

虽然1200万像素的传感器输出的图像只有600万像素或者更少，但综合画质会提升，相较于直接用600万像素直接拍摄要好得多，诺基亚808 PureView就采用了类似的技术，它在7个像素的基础上增加了一个，形成自己特有的超采样技术。其实加入超采样功能并不困难，可以大大增加相机拍摄的灵活性，苹果却并没有在iPhone 6s上引入这一功能。

还好，新一代iPhone的摄像分辨率从之前的1080p提升到了4K，给了消费者一个安慰。与拍摄照片不同，摄像头拍摄视频时只会用到部分传感器面积，用到的面积越多则视频综合画质越好。之前的iPhone 800万像素相机录制1080p视频时只会用到约1/4的传感器面积，而iPhone 6s拍摄4K视频时能用到约3/4，画质比以往会有全方位的显著进步。相比其实没什么改进的照片拍摄能力，4K视频录制才是iPhone 6s值得消费者欢呼的功能。

如今，高端安卓手机已经开始装备1/2.6寸乃至1/2.3寸传感器的摄像头了，单像素面积与iPhone 6s相当，而像素数量则能达到1600万到2000万以上。iPhone一直引以为傲的拍照性能如今却更加迎合消费市场，照此发展下去，拍照性能也可能会变成iPhone 的一个短板，不知道 乔布斯 会作何感想。

如果下一代iPhone依旧不增大传感器面积，对于消费者来说这当然不是什么好消息，虽然这个细微的变化可能并不会被注意。希望这次苹果的转变只是暂时的妥协，未来苹果依旧能坚持自己的原则，真正为用户体验而非参数比拼来设计手机。

当然，真正会计较这个微小变化的可能是专业摄影师和摄影爱好者，而他们也并不会拿着iPhone 去拍摄，很难说，这或许也是苹果新一代手机在摄像头上做此改动的原因吧。