从苹果超分辨率专利说起——智能手机摄像头的未来

万众瞩目的iPhone 6即将发布，但是摄像头传言仍然只有800万像素。在竞争对手进化到1300万、1600万、甚至2070万的时候，苹果坚持了800万像素但是增加单位像素面积，降低噪点，提升夜拍水平。

不过，苹果并不是永远只打算提供800万像素的照片，在不久前苹果申请的一项名为“Super-resolutionbased on optical image stabilization”的专利中，提到了采用多张合成来生成超像素图片。虽然OPPO早就拿出来了1300万合成到5000万像素的Find 7，但是只有苹果使用了某项技术，这项技术才会在业内迅速普及，提升我们的体验。但是，苹果的方案是否就是最佳呢？智能手机摄像头未来会如何发展呢？

一、苹果的摄像头技术路线手机拍照技术发展已经很久，目前已经很成熟。

我们看一下历代iPhone的摄像头，从200万、320万的FSI，到500万、800万的BSI。然后是像素数不变，把CMOS的单位像素面积从1.4um提升到1.5um（iPhone 6的消息是可能进一步提升到1.75um）。

对拍照效果而言，在镜头品质和ISP处理水平不成为瓶颈的情况下。单位像素面积越大，噪点越少，暗光下表现越好。而像素数越高，图像的解析力更好，细节更多。因为智能手机厚度有限，CMOS总面积不能过大，两者就构成了矛盾。同样是1/3寸，1300万像素的三星S4细节比iPhone 5s好，而800万的iPhone 5s暗光和噪点比三星S4好。而苹果目前想出来的超像素方案可以找到更好的平衡点。通过拍摄多张合成的方式，把一块1 /3寸的CMOS利用多次，可以生成超像素的图片。在细节上超过1300万甚至2000万的摄像头，而在噪点和暗光上尽可能保持原有的水平。

实际上，这个方案等于通过高速计算增加了CMOS的面积提升细节。OPPO Find7的5000万和1300万模式对比，细节进步明显（一加手机也用了多帧合成，但是像素保持1300万，增加的信息用于降低噪点）。苹果在图形上的积累远超过OPPO，如果采用类似的技术，效果应该也不会令人失望。

二、  诺基亚的方案苹果的办法不错，但是否就是最佳的方案呢？

这里我们要提到另外一个手机拍照的巨人——诺基亚。

苹果从一开始就考虑手机的厚度和美观，在摄像头尽量不突出的情况下来考虑提升画质。而诺基亚从一开始就没有那么多条条框框，所以诺基亚能提供出画质更好的方案。既然手机CMOS面积小影响画质，那么我就增加厚度，加大面积。在单位像素面积和像素数互相矛盾，那么我就在必要时把多个像素合成一个来用。这个思路出来的产品是诺基亚808，1/1.2寸的CMOS面积至今都是手机中最大的。强光下3800万保证细节，弱光下只用500万、甚至300万，单位像素面积达到3um以上，大幅提升画质，降低噪点。虽然和苹果的技术路线不同，但是诺基亚用更“硬”的办法解决了细节与画质之间的矛盾。

三、完美的组合

能不能把这些技术结合一下呢？既然追求画质就需要足够大的摄像头，那么不妨把摄像头做大做厚。因为现在手机都是大屏幕，摄像头凸出只要加以装饰并不会难看。

既然iPhone 6的摄像头也凸出了，再凸一点又何妨呢？摄像头凸起，我们把CMOS做到1寸左右是可以。如果用以前流行800万的1/3.2寸BSI规格计算，就是把9片做到一起，CMOS面积做到1/1.06寸，像素做到7200万。单位像素面积1.4um。

只使用诺基亚的过采样技术，这块CMOS可以出7200万的超高像素照片，也可以出800万像素，单位像素面积达到4.2um的高品质照片。如果把过采样技术与超像素结合起来，多帧合成，那么就可以把这个1/1.06寸的CMOS利用多次。如果用于降噪，可以拍摄出纯净度极高、画质超一流的的800万像素照片。如果用于提升细节，可以拍出像素过亿，细节超过普通单反的照片。

现在的智能手机淘汰了DC，未来的智能手机能不能淘汰微单和全画幅以下的单反呢？我们拭目以待。    

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