科技猎小米MIX Alpha搭载一亿像素摄像头，未来手机真能取代相机吗？
图片来源@视觉中国
文 | 康斯坦丁
9月24日下午2点，小米新品发布会在北京小米科技园准时开幕。小米CEO雷军首先上台，分享了一些开心事，比如北漂奋斗了9年，终于在北京买起房了，小米有了科技园区。同时，宣布小米成为史上最年轻的五百强企业。
在2个多小时发布会中，支持8K视频的小米全面屏电视 Pro，支持5G的小米9 Pro和拥有一亿像素的MIX Alpha 5G依次亮相。而当MIX Alpha作为发布会压轴产品出场时，一时间成为了全场关注的焦点。
其实早在发布会之前，小米官方就提前通过发微博对于产品进行了预热。
小米官方对MIX Alpha做足了预热/小米官方
从这条微博文案中可以看到一个很醒目的问题：
手机相机技术持续高速发展，一亿像素都快来了。未来，手机拍照是否会取代相机？
的确，小米都推出了拥有一亿像素的智能手机了，未来我们真的还需要相机来拍照吗？
其实早在3月26日的华为巴黎发布会，这个问题就已经被提及。当时P30和P30pro系列手机发布后，由于其手机的强大的拍照功底，就被一些媒体将其炒作为“史上最强拍照手机”。
之后有分析认为，随着智能手机性能的提升，是不是会在更多应用场景之下替代专业级别的单反相机呢？
毕竟，“重写影像规则”这是华为此前给P30系列发布打出的口号。
华为P30/Google
其实在手机拍照领域，除了小米和华为之外，还有很多手机厂商都在暗自发力。
比如，OPPO在今年2月的全球通信展上展示了一款配备10倍长焦镜头的手机，而这种变焦功能以前仅在传统相机上才有可能实现。
然而，在相机演化史中，这种随着技术的延进，一种新产品颠覆和替代旧产品的事情并不是第一次发生了。
两次技术颠覆
在上个世纪80、90年代，是胶片相机的黄金时代。
据新京报报道，中国的照相机工业起步于20世纪50年代中期，在60年代，全国照相机生产量继续上升。70年代前半期，照相机工业开始复苏，1973-1975年，全国的照相机厂如雨后春笋般纷纷成立或重建，照相机的产量稳定上升。
就这样，照相机从生活中的“奢侈品”转变为很多人都有的“时髦玩具”，在很多人的记忆中，国产照相机海鸥、东风、凤凰、红旗、熊猫等正是在那个时期进入千家万户，逐渐成为国人旅游出行的标配之一。
到了上世纪80年代，家庭用相机中开始出现一个新鲜词——“傻瓜相机”。
之所以叫做“傻瓜相机”，就是因为任何普通人，就算没学过摄影技术也一样可以拍摄照片，不用调焦距，只需按一下快门，就可以拍下照片，然后将胶卷送到照相馆冲洗照片即可。
从黑白到彩色无疑是胶片相机的一大进步，而九十年代末我国照相机业再次面临重大变革，数码相机的出现将彩色胶片推下历史舞台，胶片相机也逐渐走下神坛。
在2000年前后，数码相机以更低的拍摄成本、更大的存储空间、多种预设的拍摄方式，迅速取代了胶片机在市场上的主流地位。
其实当个人电脑普及时，数码相机就呈现出爆发式的增长，人们拍照的数量达到了“胶片机”时代的60倍。
佳能（中国）副总裁石井君幸回忆道，2010年以前，佳能数码相机的销量几乎每年都能达到1.5倍的增长速度。
但好景不长，因为数码相机的对手也在此时诞生——2000年11月，夏普推出了全球首款内置摄像头的手机，随后各大手机厂商纷纷效仿将相机镜头加入手机中，下面的这张图可以很直观的反映出这一点。
2013年之前胶片机与数码相机的产量/CIPA
这是2013年之前相机产量图，图中的灰色代表胶片相机，蓝色绿色都是数码相机。可以看到，从1999~2000年，数码相机开始进入市场，之后就“碾压”般的把胶片机“赶”出了市场。
紧接着，互联网的发展也助攻了“可以拍照”手机的普及化。2010年10月，照片分享社交网站Instagram和2011年微信的诞生，让人们逐渐习惯用手机拍摄照片来分享自己的生活给朋友观看。
同时，这一年也是海外主流运营商规模建设4G的“元年”，这意味着对于图片和视频的传输速度更快，而成本也更低。
在当时，这个现象并没有引起大部分传统厂商的关注和担忧，其最主要的原因在于成像质量的差距。2010年前后，单反相机的像素已经突破2000万，而当时算是手机中的“佼佼者”的iPhone 4的像素只有500万，是数码相机在1998年前后的水平。
然而，手机相机镜头技术的发展迭代速度是这些传统厂商并没有意料到的，2015年，iPhone 6s的相机像素已突破百万，并且能支持拍4K画质的技术水准。随后，“加强手机拍照质量”成为了众多手机厂商追逐的卖点所在。
以至于之后，手机相机镜头不断迭代，由单个变成双摄、三摄，噪点控制和变焦也做的越来越专业。同时，辅以场景识别、人脸识别和AI算法辅助等技术，让“拍出一张完美的照片”更加平民化。
就此，随着手机拍摄设备和网络化渠道的发展，在本质上改变了拍照的目的——从记录变成的日常生活分享。
我们再来看一张图：
1933~2016不同类型相机产量图/CIPA
从上面这张图就可以看到，从2003年开始，黄色所代表的智能手机就对数码相机进行了碾压般的技术颠覆，把原本自认为蒸蒸日上的传统数码相机厂商打的措手不及（从 2000 年高速增长到 2010 年后就一落千丈）。
值得注意的是，在2010年，当时手机相机的拍摄像素离数码相机还很远，但就是在这样的差距下，智能手机将数码相机远远甩到了后面。
那么，手机相机是依靠在拍照质量上强于传统数码相机，才会出现这样的局面吗？
或许，答案并没有这样简单。
底大一级压死人
现在很多手机拍照的表现已经相当于卡片机了。
中国通信网副主编蒋均牧在接受《环球时报》记者采访时这样表示。
同时，他还认为手机取代专业相机是个趋势，这其中的原因包括专业相机不便于携带、操作复杂等，当手机的算法提升上去后，很多场景都可以替代了。
打个比方，如果想要拍出虚化效果，使用专业单反相机需要反复练习。而智能手机只要一个AI算法，就可以做到天衣无缝，这就好像是射箭和开枪的区别，前者需要很长时间的技能积累，但后者可能很快就会掌握。
对此，专业摄影记者则给出完全相反的答案。
一名接受《环球时报》采访的摄影记者表示，从物理层面来说，光学的瓶颈是很难突破的。
摄影圈有一个俗语说‘底大一级压死人’，这个‘底’指的就是感光面积，一台相机的感光元件面积越大，画质的变化就会成几何级增长。
然而由于手机的体积所限，其感光元件肯定与专业相机没法比，优秀的算法可能会弥补一些差距，比如模拟虚化，但那毕竟是模拟的，从细节可以看出来。
那么，我们就先来了解一下感光元件对于画质的影响。
首先看下面这张对比图，它显示的是各种数码相机中感光的传感器原件（通常是CMOS半导体晶片）相对的尺寸大小。
从左到右是传统中幅相机，数码相机到手机/《得到》专栏
最右边的是一部iPhone手机，它的传感器只有大约4.5毫米*3.5毫米左右，这就是说感光面积只有0.15平方厘米。
而在这张图的最左边是中幅相机的尺寸，CMOS的大小高达54毫米*40毫米，感光面积达22平方厘米，是一般手机传感器的150倍左右。
在数字成像时，画面的清晰程度适合CMOS晶片的面积尺寸是成正比的，而色彩深度也是和CMOS的大小成正相关的。
目前，世界上可以买到的像素最高的数码相机是哈苏的H6D-400C,它的CMOS有一亿像素。它的一个功能就是可以连续拍摄四张照片，之后在每次成像时上下左右各位移半个像素，这样最后就可以得到一张拥有四亿像素的照片，因此也就叫它“400C”
虽然人们通常依然认为它的光学成像分辨率还是一亿像素，但如果你把一亿像素除以它的CMOS的面积，大约是每平方厘米不到5百万像素。
正如吴军老师所说：
这不仅是今天技术能够达到的极限，而且接近了半导体的物理机线，以及镜头的光学极限了，因此真的不能指望未来CMOS的分辨率能够提高一个数量级，因为两束光如果挨得太近就会互相产生干扰，彼此无法分开。
当然，像华为的个别型号手机和苹果的iPhone X对照片做了特殊的处理（增大了进光量和增加AI算法），情况会好一些。
这次发布的小米MIX Alpha之所以可以让相机像素达到一亿像素，最主要的原因是搭载了三星的1亿800万像素摄像头与1/1.33英寸超大感光元件（CMOS），虽然它的CMOS的大小站在目前算是面市手机中的顶端，但它与专业级相机的差距还是很远。
而以拍照画质优秀著称的华为P30，CMOS尺寸面积也只不过为1/1.7英寸。
CMOS尺寸对比图/Google
那如果按照以上的分辨率倒推，目前绝大部分手机的有效像素都不会超过一百万，即使考虑到连拍，然后通过后处理也只能达到200万像素。
虽然今天很多手机厂商都声称自己手机相机像素达到了一千万、两千万，甚至到了一亿，但如果按照每一个像素都需要清晰的要求衡量，大部分手机大约只有一两百万，小了一个数量级。
换句话说，如果你想把手机拍出来的照片放大到5*7以上（放大数倍），照片的细节就无法保证了。
因此，通过以上内容可以知道，手机相机并不是因为可以达到更高的像素才在一定程度上取代了传统数码相机，而是人们对于拍照的需求和习惯的改变所带来的结果。
或许，从一开始将数码相机和手机相机放在一起比较就想错了。
原本就是两个赛道上的“竞争”
尽管现在的手机拍照功能已经能满足我们大部分拍摄需求，但必须要了解一个前提：
在网络社交成为我们生活一部分的这个大环境下，手机拍照功能的发展是一种必然趋势，经过过去多年的发展，它能带给我们相当优秀的拍照体验，同时也可以让很多不懂拍照的人拍出不错的照片，但这些并不代表它就能完全取代相机。
这点或许可以从一个侧面反映出。
根据市场研究公司Gfk的数据显示，2018年上半年中国数码相机整体市场规模虽继续萎缩，但数码相机的零售价却由2017年上半年的5707元，上升至2018上半年的6379元。
最初，相机市场基本呈“金字塔”型，入门级产品的用户基数最大；后来变成“橄榄”型，中部用户需求上升，随着这两年智能手机的普及，它又变成了一个“倒葫芦”型，也就是说形成了一个顶端用户在渐渐变大，底端用户也有，但中间的用户群体正在慢慢萎缩。
富士胶片（中国）投资有限公司副总裁兼电子影像事业部长孙东亮对媒体这样说到。
产生这样变化的最主要原因，依旧是之前那个原因——人们对于拍照的需求和习惯所带来的。
放眼现在，专业的摄影机构越来越多，人们虽然用手机拍照的时间更多了，但人们对于照片质量的要求也逐步也提高，像一些比较正式的照片，比如毕业照、结婚照、或者艺术照等，第一选择都是找一些专业的照相摄影机构去拍摄。
也就是这部分依然旺盛的需求推动着大部分相机朝更加专业和高端的方向发展。
因此，在未来，或许手机相机会越来越像玩具，而专业相机则更像一个生产工具，两者谁也无法在对方的用户群体里替代谁。
参考资料：
- 1、智能手机不会取代传统相机 反而起到促进作用.腾讯数码.2015.9
- 2、手机摄像头越做越强大，相机厂商如何应对？YiMagazin咨询.2018.12.18
- 3、手机拍照当道，未来我们还需要相机吗？APPSO.2019.5.24
- 4、拍照手机能“杀死”单反吗？环球时报.2019.3.8
- 5、手机拍照在弯道超车，但不要再说秒单反了.Ifanr.2019.3.6
- 6、小米5G新品发布会：手机都有一亿像素了，未来拍照还需要相机吗？锌财经.2019.9.24
- 7、华为、小米先后推中高端新机，围堵苹果进入“白热化” 锌财经.2019.9.25
- 8、为什么说相机和手机的区别其实很大？吴军的谷歌方法论.2018.10.19
【钛媒体作者介绍：康斯坦丁FL，《读者》签约作者、简书、知乎专栏主理人；微信公众号：失控的纸飞机。】
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