小米12S Ultra的圖像傳感器沒「一英寸」大,卻很正常


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「這就是世界上最大的智慧型手機鏡頭?

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這是 YouTube 上著名毀機頻道 JerryRigEverything 對於小米 12S Ultra 拆解影片的標題。

與小米 12S Ultra 的官方宣傳類似,無論是 JerryRigEverything 還是其他類似的 YouTuber,都會把重心放在內置的 1 英寸傳感器上。

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在一番常規操作之後,Jerry 直奔主題,用游標卡尺仔細地測量了一下所謂一英寸傳感器的真實尺寸。

結果令他跌破眼鏡。

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這塊傳感器怎麼量都不是「一英寸」,它長約0.54 英寸(13.7mm),對角線也不過才0.66 英寸(16.7mm),這是小米虛標了?

一英寸之謎

智慧型手機的影像功能愈發重要,幾乎成為廠商們角力的主要戰場。

與傳統相機領域類似,相機是否強大與傳感器尺寸有著不小的關聯。雖然當下已經是「計算攝影」時代,但大傳感器的低信噪比的優勢仍然不可替代。

從早期的 1/3.6 英寸一直發展到如今的 1 英寸,也不過幾年的時間,移動影像成績斐然。

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圖片中傳感器的尺寸標註有誤!

也就在去年,很多產品的圖像傳感器尺寸已經摸到了一英寸的天花板。

只不過為了一英寸的宣傳「噱頭」,個中產品成像時並沒有完美用到一英寸的全尺寸,而僅是取其中心的一部分再成像,引起了相當多的討論。

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而後續,當小米 12S Ultra 也以「一英寸」為其影像的賣點時,贊同和質疑聲也紛沓至來。

縱使索尼做背書,或者從圖片尺寸下手,仍然沒有拆機來的直觀。但 Jerry 的拆機並沒有直接證明「一英寸」是真的一英寸。

反而傳感器的對角線長度不過才是一英寸的 66%。

此一英寸並非彼一英寸

「一英寸」換算為公制單位大約是 25.4mm,在其他領域,如電視、顯示器上,多指的是螢幕對角線的長度。

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按照這個思維慣性,傳感器上的一英寸也應該指的是對角線長度,Jerry 在影片中便是如此的做法。

實際上,「一英寸」這個說法,或者說這個尺寸與傳感器(CMOS)的尺寸沒有「制約」關係,反而更像是一個歷史遺留問題。

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影像發展了相當長的一段時間,早期記錄介質是膠片等一些化學感光材料,而進入 21 世紀後,電子攝像管、CCD、CMOS 等一系列電子設備取代了膠片,相機的工作方式也成為我們現在所熟知的樣子。

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在膠片時代,膠片尺寸並沒有當下電子傳感器的尺寸那麼豐富,彼時常見的多是 35mm(36mm x 24mm)膠片以及奧林巴斯的半格機(一張膠片一分為二)。

隨著向電子時代過渡,細分尺寸最早出現在 20 世紀 50 年代的攝像管成像年代。

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攝像管圖片來自:wiki

所謂的 1/1.8、2/3 英寸的尺寸準確來說,實則是攝像管的玻璃外殼的直徑。

由於玻璃管原本也有一定的厚度,實際的圓形成像面積也只有 60%~70%。

隨著矽工藝的提升,CCD、CMOS 方形傳感器的出現,逐步取代了攝像管。

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縱使方形傳感器的面積(對角線)與攝像管的直徑並沒有嚴格的數學關係(大約是三分之二),或許是由於約定俗成,或許是沒有更好的標準,最終 CMOS 的尺寸還是沿用了攝像管時代的 1/1.8、2/3 英寸。

沒有限定的數學關係,也沒有所謂的標準,在現代統稱的一英寸傳感器中,其方形 CMOS 真正的尺寸也有著細微的差別。

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Jerry 套了個管子,就都說得通了

作為一英寸代表的索尼 RX100 系列黑咖相機,其傳感器尺寸實則為 13.2mm x 8.8mm,對角線尺寸為 15.86mm,面積為 116.16mm²。

而小米 12S Ultra 則是 13.1mm x 9.8mm,對角線尺寸為 15.9mm,面積達到 128.38mm²。

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作為對比,常青樹 IMX766,官方的標註是 1/1.56 英寸(16.28mm),其成像面積為 8.16mm x 6.1mm,對焦線實則是 10.2mm,面積則是 50.1mm²。

如此來說,小米 12S Ultra 鏡頭的成像感光面積是要略勝於索尼 RX100 系列相機,完勝 IMX766,「世界上最大的智慧型手機鏡頭」如此的稱呼站得住腳。

是時候樹立一個新標準了

一英寸傳感器並非是一英寸,此前僅限於相機這種小圈子,它原本就有著一定的門檻,也可歸為於「影像常識」。

但隨著智慧型手機影像的發展,這些小圈子的「常識」反而很容易引起誤解。

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真實的謊言

直到現在,依然有人在看了 Jerry 的影片後,認為小米 12S Ultra 的「一英寸」不過是個營銷詞彙。

同樣地,隨著無人機、智慧型手機等小型設備越來越常見,dpreview 再一次發起關於傳感器尺寸採用新標註標準的倡議。

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其實,早在 2002 年,當 CCD 開始取代攝像管成像時,dpreview 就澄清了方形傳感器的實際尺寸與傳統標註關聯不大。

與 20 年前的「澄清」不同,這次 dpreview 給予了兩個方案以減少混淆和誤導。

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傳統的一英寸尺寸裡 CMOS 真實的尺寸圖片來自:dpreview

它們聯合許多影像科技網站、出版社以及許多 YouTube 頻道,一同把「一英寸」傳感器寫為 Type 1,IMX766 的 1/1.56 英寸則是 Type 1/1.56。

已經有固定標準的 M43、APS-C、全畫幅等依然沿用,並不會隨之改變。

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其實 Type 1 這種標註方法,早就出現在索尼半導體內部,dpreview 也是順水推舟,將其推廣出來,並呼籲終端廠商也一併採納。

另外,由於 Type 1 略去了尺寸信息,dpreview 也在發起讀者調查是否在 Type 1 後附加上具體的尺寸作為標註。

並表示,傳感器真實的成像面積對於圖像質量有著相當的影響,直接標註能夠傳達出最為直觀的差異。

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如此明確清晰的標註,徹底擺脫了影像發展的遺留問題,以及避免了概念的混淆。

標準的確立並非是一蹴而就,而更像是一個過程,涉及到上游的傳感器製造商,到終端製造商,到產品宣傳方式,再到消費者的認知方方面面。

但成熟可靠的標準,可以呈現出真實的規格信息,而不是打著「常識」的擦邊球,掩蓋一些信息。

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