如今手机像素越来越高，4800万成了标配，部分手机可以达到1亿甚至2亿像素，但是它还是没法和相机去比。

因为影响照片质量的不仅有像素数量，还有传感器的大小。

相机圈流传着一句话叫“底大一级压死人”，“底”指的是传感器。

左边的彩色片片就是传感器，负责感光。传感器越大，感光能力就越强，照片画质也就越好。

目前手机上最大的传感器是1英寸，高端机普遍使用1/1.3英寸的传感器，中低端普遍使用1/1.7英寸或者是1/2英寸的传感器。

而相机是中画幅、全画幅、APS-C等

可以看到手机上最大的一英寸在相机面前也显得逊色不少。高像素更多的是噱头。

在画质不受影响的情况下，高像素可以让照片的细节更加丰富，放大看某个角落更清晰。

但是如果传感器大小不变，高像素数量会导致单个像素变小。

传感器大小不变，单像素越大，在夜间的成像效果越好，但像素数量变少，导致画质好了细节缺失。单像素小了，夜间画质不好，噪点变多，但在白天可以拥有低像素没有的细节。

传感器面积 = 像素数量 x 单像素大小

我打个比方，老王和老张是邻居，老王的房子80平米，老张的房子60平米。装修的时候老王铺了100块瓷砖。老张想啊，我虽然房子比你小，但我瓷砖数量可不能少我要铺1000瓷砖。于是老张把瓷砖弄得很小，铺了一千块。此后，老张天天和老王吹嘘：“我家铺了一千块瓷砖，你家才100块。”

对于商家来说，对外宣传自家房子拥有1000块瓷砖（一亿像素）更好听。

单颗像素尺寸就像一辆车，载人的数量永远是一样的，车大了大家坐下来很舒适，没有拥挤的感觉。如果车小了，还是要坐那些人，必然会变得拥挤一点。单个感光单元的面积也就越大，其信噪比就越大感光能力也就越强，成像的质量自然就越好。单位像素面积越小，单位像素的感光量也就越小。感光量小之后就会导致画面发暗、噪点增多，影响整体的成片效果。

商家一味追求高像素数量，难道不在意单像素大小吗？

实际上手机的超高像素数量是靠四合一技术实现的。

四合一技术把四个像素合并成一个像素，牺牲像素数量，增大单像素面积。这样传感器有了两种模式，用户可以自己选择是否开启高像素。

高像素模式下单位像素的感光量减小。导致画面发暗、噪点增多，影响整体的成片效果。为了适应更多场景，手机默认开启四合一，使用低像素数量，大像素面积。

手机厂商对外宣传的是最高像素，手机在日常使用中默认低像素模式，高像素模式需要手动打开。比如1亿800万像素默认拍2700万像素照片(除以4）。

个人认为，高像素数量的作用在于宣传。手机拍照能力提升的本质还是传感器尺寸的增加。最近大规模使用的imx766不再一味追求像素数量，算是走上正常道路。

既然拍照能力的提升来自传感器面积，那么手机上能放多大的传感器呢？

摄影笔记的作者宁思潇潇称一英寸为”手机中的全画幅“。

你看这图，不还差挺远吗？凭啥叫“全画幅”？

由于物理焦距受限，大个传感器只能带大个镜头（你看相机），使用一英寸传感器的手机摄像头凸起高度已经达到了14mm。然而手机的厚度普遍在8-9mm，重量普遍在220g左右。

14mm的凸起其实已经是比平面高了6mm。

使用1/1.12英寸传感器的小米11ultra，凸起处厚度约为12mm。

显然，如果要做到1.1英寸级别的手机，可能凸起处需要做到接近16mm，此时凸起处相对于手机本身，就要高出快8mm，几乎两倍于机身。 手机整体一厘米多后，半斤重，很难想象这是一个随身携带的东西。估计大多数人也无法接受。

一英寸几乎是手机的极限，我们可以初步认定一英寸是手机的全画幅。

胶片时代，135相机是绝对的主流。

aps-c的全称是advanced photography system - classical，高级成像系统——经典版。1996年数码化刚兴起时一个产物，那时候它还是一个胶片的标准。

随之而来的是数码相机的兴起，起初厂商们也是去生产135底片尺寸的传感器，但水平不够，成本过高，消费者不愿买单。而此时虽然也有不少小尺寸的底片格式，但aps c当时正在风头上，于是大伙就退而求其次的，生产起了apsc尺寸的相机。一直到10年左右，全画幅相机都算是贵重物品，普通电视台和消费者就都还是以购买apsc相机为主。这也就使得c幅相机的热潮经久不退。

c幅相机主要的优势在于机身和镜组更加便携，更适合普通消费者。除此之外，aps-c画幅相对于全画幅有读出速度更快的优势，在一些不需要高像素的场合，比如体育摄影。

当然，现在相机市场已经剧烈萎缩了。那么，我们在回过头来谈谈，为什么1/1.56会成为手机的“apsc”？

那么首先，他相对于1英寸的比例，神奇的相机里的apsc一样。（佳能是1/1.6，尼康是1/1.5），相对于全画幅，有更适合消费级人群使用，机身加镜组更轻便，读出速度更快，相对于1英寸底更适合机内多帧合成等计算。

那为什么这个比例不是1.4，不是1.3，不是1.6？

我们看一下几个相机镜头的mtf曲线图。这个图横坐标是象场中心到边缘的距离，纵坐标你可以理解为分辨率。这个图是佳能经典的ef 50mm f1.8 stm，新小痰盂。我们看到，他在横坐标大约是13mm的地方开始有明显的下降了。

这是卡尔蔡司的makro-planar 50mm f2。蔡司还是很厉害的，从15mm处才有比较明显的下降。

实际上，大多数镜头的锐度都是在距离象场中心13mm到14mm开始快速下降。

aps-c :这不是巧了吗，我的一半刚好就是14毫米。

可以推测当时的厂商是考虑到数码介质会有更大的像素密度，所以选用了镜头锐度快速下降之前的区域，作为新一代胶片的尺寸。

小米12su的mtf曲线（找不到小米官方公布的，这是努比亚z40s发布时对比的mtf）

努比亚画的有点问题，他的imx787对角线只有5.3mm，对应的像场半径就是2.65mm，不可能测出来一个横坐标到4.6mm的mtf。把他的线终点挪到2.65就对了，确实比12su好一点，但也只是一点而已。

很明显，12su的镜头锐度在3.2左右开始快速下降。12su在镜片上下了不少功夫，最终也躲不过在像场0.7左右的地方锐度快速下降的命运。

由于镜头组的画质会在边缘百分之60到百分之70的地方快速下降，而cmos成本远高于把塑料镜片做大一点的成本。所以，对角线长度在全幅百分之60到百分之70的残幅底加全幅塑料镜片，就成为能够兼顾画质的最性价比的方案了。

而1/1.56，就是一英寸的64%

也只是一种猜想而已。

2011年2月LG发布世界上首款带有双摄像头的手机，这个双摄和现在不一样，这两个镜头的主要用处是3D录像。

当时双摄的功能功能鸡肋，效果欠佳。所以很多厂商都对这个新技术不感冒。

2014年8月，第一款真正针对景深日常拍照设计的双摄手机HTC M8发布。虽然这个景深相机仅仅是处于能用的状态，甚至不能说合格，但这在当时的确是黑科技的存在。

还有一家厂商也加入了双摄的阵营就是华为，2014年12月华为发布了荣耀6 Plus，平行仿生双摄，主打先拍摄后对焦，但是拍出来的效果也是属于十张里面七张翻车的那种。

高投入低回报，双摄这事又被耽搁了两年之久，直到2016年2月，LG玩了一个广角双摄，背后的广角镜头可达135°拍摄，这也是第一款满足双摄需求的手机。

又过了两个月，华为P9系列发布。这款手机奠定了华为在手机市场的基础，最大的特点就是搭载了由徕卡认证的双摄像头，而和LG不一样的是，P9系列搭载的是黑白双摄，最大的作用是在暗光条件下提高照片画质，并且还可以模拟大光圈虚化。

2016年9月，苹果发布了iPhone 7Plus，主打两倍无损变焦和人像景深。这套双摄方案就是广角+长焦，在人像模式下的效果非常优秀。

至此，双摄全部到位：以苹果为代表的变焦双摄、华为为代表的黑白双摄、HTC代表的景深双摄和LG为代表的超广角双摄。2018年发布的第一款三摄手机——华为P20Pro，采用了彩色+黑白+长焦方案。后来的多摄像头都是这几种双摄方案的融合。

景深摄像头是成本最低的，用处也是最小的。手机主摄像头都是广角镜头，理论上不存在景深信息，因此很难完成优质的背景虚化。在开启景深摄像头后，主摄像头负责拍摄照片，副摄像头则负责记录取景器中各焦平面的景深信息，进而添加虚化效果。多数景深双摄机型的虚拟光圈都能够提供等效F/0.95到等效F/16之间的调节，光圈越大虚化效果越强。

但是景深摄像头不能独立成像，只能完成背景虚化，噱头大过实用性。

只要打开相机，两颗摄像头（黑白+彩色）就会同时工作，这类机型的代表做就是2016年后的华为P系列、Mate系列、魅族Pro7系列。

黑白彩色双摄的最大的用处就是可以提高解析力。黑白+彩色摄像头通过不记录色彩的黑白传感器记录下所有的细节，相当于两人协同画画，一人描边、另一人上色，通过算法能够完美地将两幅成像合成在一起，就可以获得解析力超高的照片。另外，由于黑白传感器也可以作为副摄像头来使用，因此这类机型也都提供景深双摄功能，且由于传感器规格的强大，他们的虚化效果要比普通景深双摄更加优秀，华为的1200w+2000w也可以做到类似两倍无损变焦的效果。

另外，黑白摄像头可以减少照片噪点

提高暗光拍照质量一般有三种办法：延长曝光时间、提高ISO感光度、增大光圈。延长曝光时间会带来手抖的问题，于是手机厂商纷纷搬来了光学防抖；提高ISO感光度则必然会增加噪点影响画面纯净度，在手机体积和厚度限制下又不大可能再把传感器尺寸放大；手机光圈一般都是固定的无法调整。于是算法工程师们想到了借助黑白世界的力量。

目前大多数数码相机所使用的传感器，都只能感应光线的强度（只能拍黑白及灰度），而不能记录光线的颜色。柯达公司在传感器的每一个像素上都装上不同种彩色滤镜。拜耳阵列是实现CCD或CMOS传感器拍摄彩色图像的主要技术之一。它是一个4×4阵列，由8个绿色、4个蓝色和4个红色像素组成，在将灰度图形转换为彩色图片时会以2×2矩阵进行9次运算，最后生成一幅彩色图形。拜耳阵列模拟人眼对色彩的敏感程度，采用1红2绿1蓝的排列方式将灰度信息转换成彩色信息。采用这种技术的传感器实际每个像素仅有一种颜色信息，需要利用反马赛克算法进行插值计算，最终获得一张图像。

拜耳阵列的问题之一是，在拍摄具有重复细节（如纺织品）的画面时，容易产生彩色干扰信息。该问题是由于其规则的分布方式而造成的。其具体表现为在画面中产生难看的色带，而解决该问题的方法是在传感器前安装一块会将画面细节模糊化的AA滤镜（低通滤镜）。低通滤镜可以减弱摩尔纹，但同时也降低了相机分辨率。

同时，拜耳阵列导致了实际照射到上感光成像的光线只有原来的三分之一，于是拍照的时候就不得不要提高感光度，而提高之后噪点则会增加，就是在暗光拍照的时候发现照片里不干净的部分。

这时候，黑白镜头的优势就体现出来了，作为一颗辅助摄像头，它弥补了彩色摄像头的不足，把拜尔阵列损失的信息找回来。因为黑白镜头没有滤光片，感光量更大，从而可以减少噪点。彩色镜头负责色彩信息，黑白负责清晰度和锐度。这样拍出的照片噪点更少，清晰度更高。

之前说到传感器越大感光能力越强，黑白摄像头是为了弥补孱弱的感光能力。随着手机摄像头传感器面积的增大，黑白摄像头也被抛弃。

单个摄像头面积很小，放两个不就变大了吗（我胡说的）

事实上它确实是两个顶一个用，弥补面积小感光能力弱的问题。

诺基亚9 pureview 用了两个彩色的imx386，三个黑白的imx386。

手机受体积限制，镜头不能变焦，也不能和相机一样随意更换镜头。在拍摄远处物体时，手机只能硬生生裁剪、放大照片。利用等效焦距的原理，装一个焦段数倍于主摄像头的副摄像头，就可以完成变焦，在某种意义上也是改变了镜头、光圈。厂商把这种变焦方式成为“光学变焦”或者“无损变焦”。有些手机做成了“长焦微距”，一个摄像头既可以负责变焦也可以拍摄微距照片。

还是因为不能更换镜头或者变焦，单独装了一个摄像头负责拍摄超广角照片。有些手机做成了“超广角微距”，一个摄像头既可以拍摄超广角照片也可以拍摄微距照片。

顾名思义，潜望式镜头的起源是和（水下）潜望有关联的，20世纪初就已被广泛应用，帮助人们从水下探测水面景象。在结构上，潜望式镜头设有两块棱镜进行光学反射

长焦模组的等效焦距很长（一般都超过 80mm，大多数在 100mm 等效左右），导致传统结构如果要控制厚度，同时又不想牺牲等效焦距，那么只能用小底（甚是要到1/5英寸）

而潜望式长焦模组由于将光路弯折了 90°，所以把模组的厚度（Z 轴高度）转化为长度（X 轴长度）。这样在 Z 轴高度不变的情况下实际焦距能做得更长——换言之就是在等效焦距一致的情况下底能做得更大——1/3英寸左右。

潜望式长焦在有限的空间实现了更好的变焦效果。但是手机上的潜望式长焦的成本过高，哪怕主打拍照的旗舰级搭载潜望式长焦的机型也不是很多。