智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

買手機,最大的選擇困難其實還不是處理器和通信性能方面,而是屏幕和拍照,面對這個概念、那個參數,總是讓人眼花繚亂。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

你要說手機性能方面,CPU、GPU、基帶的型號以及幾個關鍵參數都可以直接對比,看用的什麼芯片差不多就能知道個大概性能了。或者還可以看看一些跑分對比等,都可以比較準確的瞭解性能,不過跑分要多看幾個綜合對比才好,只看個別跑分可能會有偏差。

但是屏幕和拍照功能就沒這麼簡單了,這些領域缺少統一的標準,各廠家又都流行造詞、造概念,真是讓普通用戶雲裡霧裡的。但是屏幕和拍照功能卻又很重要,為讓大家在選購手機時能有個比較全面的參考,下面從四個方面給大家講一講:

  1. 屏幕與顯示
  2. 鏡頭與拍照
  3. GPU、ISP
  4. 第三方認證與評測
智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

一、屏幕與顯示

手機屏幕是我們每個人天天面對的,屏幕的質量,既關係到我們瀏覽、欣賞的效果,也關係到我們眼睛的健康,而且屏幕還是影響手機價格的最重要部件之一。

目前主流手機屏幕主要有LCD、OLED兩類,OLED屏又分為AMOLED、PMOLED兩種

相較於LCD的晶體層,OLED的有機塑料層更薄、更輕而且更柔韌。OLED具有功耗低、響應速度快、視角寬、能實現更高分辨率、寬溫度特性、質量比較輕,能夠實現軟屏(可摺疊)等優點。但由於OLED屏像素自發光的性質,在長期的使用過程中會出現不同像素的老化程度不一致,導致整塊屏幕的各個區域亮度不一樣。由此也會導致屏幕顯示偏色問題,也就是我們常說的燒屏現象。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

LCD屏的優勢在於它採用的是三色標準排列,使用LCD屏的時候不容易出現視覺疲勞,在同樣分辨率的情況下LCD屏的清晰度也更高。同時,因兩者的工作原理不同,LCD屏相比OLED屏的使用壽命也更長。LCD屏缺點是必須由背光燈來提供光源,因此LCD屏無法顯示純黑色,同時屏幕四周也可能會有漏光現象。此外,因為LCD採用多層結構,在響應時間上相比OLED屏稍長一些。

總的來說上述兩種材質的屏幕都存在各自的優缺點,不能直接用絕對的好與壞衡量,但由於目前手機正在向全面屏、曲面屏或是柔性屏方向發展,以及屏下指紋識別功能的更多使用,OLED應該更有前景。

就OLED屏來說,AMOLED屏具有更寬的視角、更高的刷新率、更薄的尺寸、更高的亮度、更好的色彩還原效果、更加省電,且曲面屏、摺疊屏、柔性屏目前只能通過OLED屏實現。因此目前AMOLED正在得到更多中高端智能手機的使用。但是AMOLED屏目前最大的缺點主要在其高昂的價格,使用AMOLED屏意味著手機價格要高很多。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

屏幕刷新率

屏幕的刷新率,就是每秒鐘屏幕輪換顯示的畫面幀數。相當長時間以來,包括電影及CRT顯示器等刷新率基本上都是24Hz。當然現在很多電競顯示屏刷新率可能達到144Hz甚至有240Hz的。實際上我們的眼睛到底能識別多高的刷新率還是因人而異,一般情況刷新率15Hz以上通常我們的大腦就識別成動畫了,但是大部分人能感覺到60Hz左右的頻閃,據說美國有個別飛行員能感覺到250Hz的頻閃。

很明顯,在一定範圍內刷新率越高,畫面的連續性就越高,人眼的感受效果肯定更好。但是刷新率並不只取決於顯示屏幕,如果屏幕刷新率很高但是播放的視頻本身每秒只有24幀畫面,那高刷新率也沒有意義。當然,對於部分遊戲以及畫面操作切換的過渡效果來說,刷新率高了更好。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

但是高刷新率屏幕,意味著手機耗電量急劇增大。目前出現的90Hz、120Hz甚至更高的手機屏幕刷新率,都意味著顯示效果更好和耗電量更大,以及更高的處理器(主要是GPU)佔用。除非電池容量能有很大突破,否則太高的刷新率不可能普遍流行起來。日常使用手機在60Hz就可以了,其實現在的90Hz、120Hz屏幕平時也都是自動或者需要手動設置為低刷新率的,否則耗電量手機承受不了。因此刷新率不能只追求更高,也需要有個平衡點。

屏幕分辨率

我們再來看一下分辨率。屏幕分辨率,指的是屏幕能顯示的像素數有多少。屏幕上所有的點、線和麵都是由一個個的像素組成。屏幕能顯示的像素越多,畫面當然就越精細,相同大小面積的屏幕區域內能顯示的信息量也越大,所以分辨率是個非常重要的性能指標。屏幕分辨率一定的情況下,顯示屏越小則顯示效果越清晰;反之,顯示屏大小固定時,分辨率越高圖像越清晰。

像素個數、屏幕大小共同決定了屏幕的清晰度。手機較常見的規格有:

  • 720p,表示是1280*720的分辨率,1280是豎向的像素個數,720則是橫向的像素個數;
  • 1080p,表示是1920*1080的分辨率,1920是豎向像素個數,1080則是橫向的像素個數;
  • 2k屏,表示是2560*1440的分辨率,2560指豎向的像素個數,1440則是橫向的像素個數。

PPI(Pixels Per Inch)就是標識像素密度的參數,所表示的是每英寸所擁有的像素數量。因此PPI數值越高,即代表顯示屏能夠以越高的密度顯示圖像。當然,顯示的密度越高,擬真度就越高。但是人眼的識別能力所限,PPI過高也沒有意義,一般能達到300PPI左右即可,現在一般的手機屏幕PPI都不低,一般不再作為一個特別關注的參數。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

手機屏幕的綜合比較還是有很多角度的,如可視角度、最低亮度時強光照射下的內容可讀性、耗電性能、色溫、色彩還原度、屏幕比例(4:3/16:9)是否適合個人習慣等,而不能陷入單純的要求高PPI。一塊綜合性能很高的屏幕價格也自然是很高的,所以通常只有高端手機才能配備好屏幕。所以,手機的價位通常就決定了屏幕的等級,簡單的說還是"一分錢,一分貨"的道理。

二、鏡頭與拍照

手機拍照基本原理

手機拍照(數碼拍照)的原理是把景物、人物等的反射光經過手機鏡頭,投射到感光器件上,感光器件把光線轉化為電信號,然後這些電信號按一定格式標準再轉化成數字信號,最後把這些數字信息存儲成圖像文件就完成了。當然現在的手機拍照通常在信號轉換和處理過程中會通過AI算法等進行一系列多鏡頭合成、色彩優化等,從而可以達到更好的拍攝效果。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

無論是相機還是智能手機,其成像都是由很多因素來決定的,主要有:

  1. 鏡頭:組成鏡頭的一組鏡片的銳度、對比度、色彩、畸變、色散等因素會影響到最終成像效果;
  2. 感光器件:感光器件的大小、像素的大小與分佈(指感光器件上的像素)、發熱量、感光敏銳度等都會直接影響最終成像效果,感光器件的性能是決定手機拍照的最重要硬件因素;
  3. 處理器與算法:這裡包括測光、白平衡、色彩還原、色彩飽和度等。我們知道照片格式分為JPG、RAW等很多種格式。JPG格式照片是被相機/手機系統壓縮處理過的,是有一定信息損失的,但是文件體積會小很多。而RAW格式則是原始文件,未經後期任何處理,可以最大程度上保證拍照信息的原始效果。

照片主要參數

數字格式的圖像主要有分辨率、大小和顏色3個基本參數:

圖像分辨率:圖像分辨率是指圖像沿寬度和高度方向單位長度內所包含的像素數(通常以像素數/英寸為單位)。同一幅圖像,分辨率越高,對圖像的描述刻畫就越精細,相應的需要佔用的數據量就越大。分辨越低,圖像就越粗糙,佔用的數據量就越小。

圖像大小(尺寸):圖像大小指整幅圖像所包含的總像素數,一般用寬度方向的像素數與高度方向的像素數的乘積表示。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

手機鏡頭及感光器件(CMOS)規格,比如華為mate30系列手機4000萬像素的徠卡鏡頭,小米cc9 pro手機的1億像素鏡頭等。目前有一個趨勢是像素數越來越大,當然像素數越多意味著照片可以保存更多信息,但是這同時也意味著照片文件體積也更大,手機對照片文件的處理和保存時間也會越長。如果處理器、存儲讀寫速度等性能跟不上,就會出現在保存照片時的卡頓。

如2019年9月份小米發佈的新一代概念手機MIX Alpha將搭載1億像素攝像頭。小米官微曬出的拍照樣張分辨率高達12032 x 9024,單個文件體積超過40MB。小米MIX Alpha的相機採用三星ISOCELL Bright HMX傳感器,這是目前市面上最高像素的手機感光器件。其像素尺寸為0.8μm,1/1.33英寸大小,支持像素合併、Smart-ISO等多項技術,可大幅提升成片質量。這款概念機目前仍未上市,所以無法對其綜合性能進行評估。但是同樣採用1億像素的小米cc9 pro手機,其處理器、存儲性能在處理大尺寸照片時就面臨嚴峻考驗。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

其實上億級別的像素已經超過了人類的分辨範圍,像素數並非越大越好,還是要和手機整體性能匹配才能有更好的體驗

圖像顏色:圖像顏色是指圖像中所包含的顏色的多少,這與描述顏色所使用的位數(bits)有關。圖像位深度越低,包含的數據量越小,顯示質量就越低。圖像位深度越高,包含的數據量越大,顯示質量就更高。

多鏡頭

由於手機都很薄,無法容納數碼相機上常用的大鏡頭,或是多組鏡片組成的變焦鏡頭。所以手機目前普遍採用多鏡頭的技術,通過多個鏡頭分工協同,以達到更好的拍照效果,這就是我們平時常說的雙攝、三攝、四攝等。無論是幾攝,多鏡頭拍照的基本原理都一樣。一個主攝像頭負責取景,其餘的副鏡頭負責變焦、增大進光量、色彩調節或細節調校等輔助成像。現在市面上比較常見的多攝搭配如下。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

雙攝:先來看看雙攝最普遍的搭配,彩色+黑白組合、廣角+長焦組合二種方案。

彩色+黑白:主要目的是提升暗光下手機的成像質量,黑白鏡頭沒有彩色濾鏡,所以通光性能更強,進光量更大。當遇到夜景或光線不好的場景時,黑白鏡頭可以幫助彩色鏡頭提高進光量,從而提高照片清晰度。如單獨用黑白鏡頭拍黑白照片,可有更好的圖像質感。

廣角+長焦:這個組合主攝像頭負責成像,副攝負責景深測量,或者單獨使用廣角鏡頭進行近距離拍攝,以獲得更好的寬視角。

三攝:如華為P20 Pro的三顆攝像頭分別是彩色鏡頭(主)+黑白鏡頭+長焦鏡頭,長焦的加入能讓景深和虛化的效果更好。

四攝:如三星 Galaxy A9s的超廣角鏡頭+變焦鏡頭+主攝鏡頭+景深鏡頭。這四個鏡頭的分工協同,可達到更好的綜合拍照性能。

光學變焦與潛望式鏡頭

光學變焦是實現遠景拍攝的主要方法,數碼相機依靠光學鏡頭結構來實現變焦。數碼相機通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物,光學變焦通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。當成像面在水平方向運動的時候,視角和焦距就會發生變化,更遠的景物變得更清晰。我們經常看到的長達幾十釐米以上的超長觀鳥鏡頭,可以清晰拍到數百米之外的鳥兒。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

但是手機厚度根本就不可能容得下這麼大的變焦鏡頭,於是部分高端手機(部分超薄卡片數碼相機也有采用)上就出現了潛望式鏡頭。原理是鏡頭前配一個45度角的稜鏡,光線進入後先經過折射改變方向90度,再射入鏡頭,相機的鏡頭組橫放在手機裡,這樣就有了一定長度的容納空間,使鏡頭組不再受限於手機厚度。

潛望式鏡頭的優點就是可以容得下一組長焦變焦鏡頭,但缺點也很明顯,其鏡頭直徑還是受限於手機厚度而很小,所以進入鏡頭的光線也少;而且潛望式鏡頭佔用手機內部空間較大,增加了手機內部的佈局設計難度。儘管也有缺點,但是畢竟潛望式鏡頭可以實現5倍甚至更高的光學變焦能力,還是有發展前景的。據傳三月份前後即將發佈的華為P40 pro可是支持到10倍光學變焦,這還是很強的。

專用電影鏡頭

華為Mate30 Pro採用了一顆專用的電影鏡頭,這是一顆等效焦距18mm的廣角鏡頭,採用1/1.54英寸的超大CMOS來提升畫質。這款手機能拍攝7680fps的超級慢動作很顯然是離不開這顆電影鏡頭的,鏡頭CMOS應該自帶緩存,能夠拍攝4K HDR視頻,具有超高動態範圍,具有視頻感光度ISO51200,有突出的夜間低光攝像能力。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

可見,為了提升視頻拍攝能力,採用單獨的電影鏡頭是一個方法。

防抖

因為手機很輕薄,拿在手上不穩定,所以手機的防抖性能還是很重要的。手機鏡頭的防抖技術主要有二種:電子防抖EIS(現在也叫智能防抖AIS)、光學防抖OIS

電子防抖,純粹軟件方式實現,需要DSP處理負荷,針對感光器件上的圖像進行分析和補償,並不能實質上提升圖像質量,對於整體畫質還有一定程度的破壞。

光學防抖需要專門的硬件支持,鏡頭驅動馬達、OIS控制芯片等,通過鏡頭的浮動透鏡來糾正"光軸偏移"。其原理是通過鏡頭內的陀螺儀偵測到移動後,將信號傳至處理器,處理器根據鏡頭的抖動方向及位移量計算出需要補償的位移量,指揮矯正補償,可以有效地克服因相機的振動產生的影像模糊。這種防抖技術對鏡頭設計製造要求高,而且成本也高。光學防抖功能的效果是很明顯的,一般情況下,手持拍攝不會產生模糊現象。特別是大變焦的鏡頭,效果就更為明顯。

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

對比一下,光學防抖的效果更好,圖片質量可以實質上提升,全幅圖片像素都是有效像素點。缺點就是成本高,且需要一定空間(元器件佔用)。中高端機型上光學防抖已經很流行。電子防抖成本低,效果差,但是大多數手機都可以用。

CMOS感光器件

感光元件是數碼相機的核心,也是最關鍵的技術。不管是像素數、色彩,還是ISO感光度,最關鍵還是取決於感光元件。我們常聽到的底大一級壓死人,這個底說的就是感光器件。

感光元件是利用光電器件的光電轉換原理,將感光面上的光像轉換為與光像對應的電信號。現在手機最常用的感光器件就是CMOS(互補金屬氧化物半導體)器件

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

三、GPU、ISP

儘管屏幕和鏡頭分別作為顯示和拍照功能的硬件都很重要,但是現在手機的顯示和拍照功能不能只靠堆硬件了,更大的發展空間還是來自於GPU、ISP優化。

GPU

不用說,專門用來處理顯示的GPU性能,也直接決定著顯示的效果。特別是高清視頻、遊戲等,都需要一個強大的GPU來支撐。

ISP(Image Signal Processing) 圖像信號處理

專業的部件,做專業的事。現在的手機普遍配備了多個鏡頭,並需要更強大的圖像處理能力提高畫質。所以很多移動芯片專門配備了ISP功能單元。主要在硬件級用來對前端圖像傳感器輸出信號進行高效處理

智能手機的屏幕和拍照性能指標怎麼看

四、第三方評測

對於這些認證、評測,我們的態度應該是寧可信其有、不可全信之。不能只認這些評測,可以參考。比如有德國萊茵TV的眼部舒適度認證,這個手機屏幕就是符合其認證標準的,就多了一個加分項。又如在同一個評測下的分數,還是可以直接對比的,像DXOMARK榜單,完全可以作為拍照性能的一個參考項。

更多認證、評測信息可參考:

或加入我的圈子,瞭解更多智能手機資訊,方便參與更多交流。

(此處已添加圈子卡片,請到今日頭條客戶端查看)


分享到:


相關文章: