数码相机的新竞技场

——当前市场上手机相机的参数及卖点

引言

当前市场上主流的手机是智能手机，它像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。

在智能手机发展的初级阶段，各厂商竞相角逐的主战场集中在CPU运行速度及操作系统性能等较为底层的构件。随着智能手机的普及化和用户需求的个性化与多样化，智能手机向着更为人性化的方向发展。自从智能手机进入大屏时代，大批用户养成了使用手机拍照的习惯，手机相机逐渐取代了数码相机尤其是卡片机在普通大众生活中的地位。至此，手机相机也成为了智能手机的一大卖点。各大厂商精准把握这一商机，提高相机像素，配置专业级镜头，为用户提供优质的成像效果，推出各种颇具买点的智能手机。可以说手机相机已经不只是一个手机附件，而是数码相机发展的一个重要分支。

本文的调研对象是当前市场上主流智能手机所配置的相机，了解其参数和宣传卖点。调查范围主要集中在：三家国外厂商（苹果、三星、诺基亚、）及六家国内厂商（小米、华为、联想、魅族、OPPO、步步高）等的24款手机。调查方法以网络搜索为主，以各大厂商官网发布的信息为准。最后结合网友评价，用户体验及个人观点对各款手机相机的性能做一个对比并作简要的总结。

市场调研报告

1.手机相机基础知识介绍

照相手机的技术规格毫无疑问是消费者在选购时的重要参考资料，其中包括摄像头、像素、照片分辨率、数码变焦、内屏参数、动态内存、电池容量、图片编辑功能等等。

1.感光器件

严格的说CCD和COMS都是手机的数码相机模组中感光器件。其中CCD是电荷耦合组件的英文缩写，CMOS则是附加金属氧化物半导体组件的英文简称。两者在信息读取方式、速度、能耗和成像质量上都有所差别，相对而言，在手机这类简单的数码相机模块上感光器件采用CCD的从整体表现上来看是要优于COMS的，因此在同等情况下应该选择采用了CCD感光器件的照相手机。此外，感光器件的大小对成像质量的大小也起着决定性的影响。

2.像素

 像素数包括有效像素（Effective Pixels）和最大像素（Maximum Pixels）。与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值，而最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。

像素数越大，所拍摄的静态图像的分辨率也越大，相应的一张图片所占用的空间也会增大。

3.镜头

对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对镜头的光学分辨率要求较低；但另一方面，由于数码相机的成像面积较小（因为数码相机是成像在CCD上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片小很多），因而需要镜头保证一定的成像素质。举例来说，对某一确定的被摄体，水平方向需要200个像素才能完美再现其细节，如果成像宽度为10mm，则光学分辨率为20线/mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在200线/毫米以上。另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要加装UV镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头增加特殊的镀层或外加滤镜也会大大提高成像质量。镜头的物理口径也是必须要考虑的，且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。

4.光圈

光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。对于已经制造好的镜头，我们不可能随意改变镜头的直径，但是我们可以通过在镜头内部加入多边形或者圆形，并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量，这个装置就叫做光圈。

光圈F值=镜头的焦距/镜头光圈的直径. 光圈的作用在于决定镜头的进光量，F后面的数值越小，光圈越大，而进光量也就越多；反之，则越小。简单的说，在快门速度（曝光速度）不变的情况下，光圈F数值越小光圈就越大，进光量越多，画面比较亮；光圈F数值越大光圈就越小，画面比较暗。

5.防抖动

光学防抖技术是在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。

防抖动可让安全快门速度（不致晃动而影响画质清晰）慢两级（四倍时间）。当启动对焦时，修正光学系统同时被唤醒。回转仪感应器会侦测镜头振动的方向与速度，传送给微电脑知道。微电脑计算出需要校正的量，将讯号传给可动线圈，让修正光学镜片组作平行移动。微电脑会再比较镜头振动量与矫正的量，然後迅速调整，维持影像稳定。

2.手机相机产品参数

当前市场上主流的手机厂商主要包括：国外厂商，苹果、三星、诺基亚、及国内厂商，小米、华为、联想、魅族、OPPO、步步高等。下面分别对这些厂商的主要机型的手机相机的参数及卖点做一个介绍。

国外品牌：

Face Time摄像头

国内品牌

3.各厂商宣传卖点

苹果公司iPhone6

　　iPhone6 Plus配备全新感应器的iSight摄像头，具备光学防抖技术，不仅支持Focus Pixels技术，还新增更多视频功能，可以拍摄60fps的1080P HD高清视频，以及240fps的慢动作视频，支持新的延时摄影模式。

三星公司Galaxy系列

1.Galaxy S6

搭载F1.9大光圈镜头、实时HDR和OIS光学防抖功能，即使在强光或暗光环境下也能从容拍摄,OIS光学防抖有效避免成像模糊。自动对焦与快速启动。

2.GALAXY Note Edge

大光圈广角前置摄像头。前置摄像头拥有f1.9大光圈，进光量显著提升，让画面成像更加清晰，色彩更加逼真，捕捉生活的绚丽多彩。前置摄像头提供90°的默认拍摄角度和高达120°的广角拍摄角度。

索尼Xperia系列

Xperia Z3 ：2070万像素索尼G镜头，ISO12800 高感光度搭配新Exmor RS 传感器和BIONZ影像处理引擎，无惧暗光，捕捉更多细节。25mm广角镜头，更适合抓拍，新SteadyShot防抖技术。

Xperia Z3+Dual:

配置F2.0大光圈及索尼G镜头，ISO12800 高感光度搭配新Exmor RS 传感器和BIONZ影像处理引擎，无惧暗光，捕捉更多细节。堪比专业单反数码相机。

联想VIBE系列

联想VIBE Shot

1600万像素后置镜头，配合红外辅助对焦和光学防抖，对焦更快，成像更稳，三色温补光灯夜拍色彩更自然，16:9感光元件，预览照片无黑边。

联想VIBE X2

f/2.2大光圈，5P镜片，蓝玻璃滤光片，前置500万像素，84度大广角镜头。急速对焦抢拍。

vivo X5Max

　　X5 Max的传感器达到了目前非常主流的1300万像素，配以f/2.0光圈、单LED补光灯和自动对焦。X5 Max拍照上对于画面整体的细节保留做得更好，尤其是画面边缘的细节，色彩还原十分准确。

4.重点介绍

上面介绍了多款手机相机，就我个人而言最感兴趣的是下面两款：

1.诺基亚 Lumia1020

主相机高达4300万像素的传感器令人印象深刻， 6块蔡司光学镜头和光学防抖。如果你的爱好就是拍照，那购买这款手机就根本不需要其它任何理由了。搭载Pro Camera软件，能够帮助你调整曝光度，白平衡，快门时间和胶片ISO值。相机镜头中加入了滚珠轴承，以确保在弱光条件下拍出更好的照片以及更平稳的视频。手机上还搭载了最新一代的Xenon flash工具，可以在最快到16000分之一秒快门时间拍摄出来的照片上进行加光。可以设置快门时间最慢为4秒。这意味着，有了这款设备你就可以拍出非常具有创意的照片了。当使用诺基亚Lumia 1020进行摄像的时候，可以使用6倍变焦而不会带来任何画面质量的损失。

2.OPPO N3

OPPO N3搭载的旋转摄像头的创新设计改变了传统手机拍照理念，令人耳目一新。“会思考镜头“,采用“行星齿轮三级传动机构”，配合步进马达，手机用户只需轻触屏幕，摄像头就会自动旋转。在硬件方面，采用了最新一代1600万像素的CMOS，感光面积高达1/2.3英寸，配合经过德国施耐德公司认证镜头，达到了数码相机的水平，轻松拍出好画质的照片。智能全景还能拍摄纵向全景图，用户无需大动作位移就能轻松实现全景拍摄。

另据天极网手机频道盘点，20##年还有两款值得入手的拍照手机：

3.大神X7

大神X7配备了一颗索尼第二代堆栈式设计传感器的1300W像素的主摄像头，光圈值为f/1.8，在弱光环境下能够在快门速度恒定时拥有更多的进光量，有效的控制噪点，提升成像质量。同时该机配备了双色温闪光灯6P高透光滤镜镜头，对复杂光源效果的处理效果 更强，通过软件能够完成6000万像素的超级照，并且，大神X7主摄像头支持3.9cm微距和28mm广角拍摄。

　　另外，大神X7还为用户提供了先拍照后对焦、全景深、画中画、背景虚化、轨迹拍照等16种拍照模式，这些功能可帮助用户拍出时尚个性的作品，提升了相机可玩性。此外，该机还拥有7种相片风格，每一种风格都代表一种意境，如果用户能与相机模式合理搭配，手机拍大片必然不是问题。

4.nubiaZ7

　　nubia Z7为满足更专业的拍照需求，还在性能上进行了多项技术改进，1300万光学防抖后置摄像头加上500万前置摄像头的配置满足了手机用户专业级的摄影体验需求。nubia Z7具备的三大功能让其享有“手机中的单反机”这一殊荣：一是业界独有的对焦、测光、白平衡分离功能;二是F2.8-F22的电子光圈;三是慢门与实时B门功能，可以轻松捕捉低噪点的美丽夜景。除此之外，还有专业蓝玻璃滤光片以及第二代OIS光学防抖技术。

5.调研分析

手机相机和卡片相机的成像原理是一样的，都是使用的数码技术的成像技术，通过光学镜头用CCD或CMOS电子元件记录光信号，并通过二进制的数字构成影像，其表述影像质量的指标也从线对数变成了像素和色彩深度。CCD或CMOS的像素数就成了决定画质的重要因素。像素数越多，CCD的面积越大，图像质量就越高。成像的精度由二部分组成，即像素+色彩深度。所谓色彩深度，就是每一种颜色色别和灰度的细分程度。其数值越大，精度越高，色彩就越丰富，成像质量就越好，而影响色彩深度的是光圈，目前手机上的摄像头光圈已经达到了f/1.8的专业水准。

　　事实上手机上的摄像头在技术结构上和数码卡片机相差无几，在cmos图形传感器领域一家独大的索尼继续扩大市场，如今主打拍照的手机几乎都采用了索尼堆栈式传感器。此外，光学镜头和影像处理器算法解决方案也相当重要，基于‘木桶理论’这三者都决定着手机成像画质。手机要在拍照上走得更远，必定要在这三方面继续发展。

分析一：

由前两节总结可知，目前市面上的手机相机像素以后置镜头为准主要分为三种配置：

（1）苹果公司从iPhone4S一直到iPhone6 Plus坚持采用800万像素。

（2）其他主流手机相机采用1300万到1600万像素,寻求像素与成像效果之间的一种平衡。

（3）个别主打照相功能的手机采用2000万以上的像素：如索尼Xperia系列，2070万像素；诺基亚诺基亚 Lumia1020，4100万像素。主要卖点是打造可与专业相机媲美的效果。

　　现在的智能手机像素是越来越高了，那么到底多大的像素是好的呢？

据丫丫手机网评论分析，像素影响图片的清晰度没错，但是清晰度是为什么服务的？是为了观看图片的平台。苹果认为八百万足够是因为苹果觉得手机拍出来的图片会在手机以外的平台观看，所以八百万足以。与其提高像素不如想办法把这把八百万变成最清晰的八百万。八百万不剪裁拿来看尚可，但是拿来印刷尺寸稍大的图片，或者进行剪裁的话，就会显示出不足了。

所以并不是说不在意像素，而是不要那么在意像素，就如同显卡的唯显存论一样，相机优先考虑还是画质层面的东西，像素数量更多的还是用途层面的。

分析二：

光学镜头

（1）相机镜头主流的是广角镜头，针对前置摄像头特别提出大角度的广角范围，从84度到120度不等。主要为了契合现代人的自拍习惯，多家厂商以此为宣传卖点。

（2）大光圈： 通常采用的是f/2.2至f/2.0 光圈，个别机型采用f/1.9至f/1.8。主要是为了实现弱光下拍摄的功能。nubia Z7甚至宣称是“可以拍星星的手机”。

在摄像头的光学变焦设计方面，一家名不见经传的创业光学设备公司DynaOptics想出了一种别出心裁的点子：依然采用多块镜片实现光学变焦，但变焦时镜片并不垂直运动，而是横向移动。这样镜头就不会伸出机身外了(相当于内变焦)。

　　但是横向移动的镜片要如何实现变焦？DynaOptics创始人兼CEO陈莉寒(音译)做出了解释：原来，DynaOptics使用了特殊的渐进焦 点镜片，它的工作原理有点像缩小的双焦点眼镜，在整个透镜平面上，焦点是渐变分布的，只要改变两块镜片之间的横向位置，就能实现光学变焦效果。据悉，DynaOptics制作出的镜头模组初步样品可实现3倍光学变焦，厚度只有6mm，完全能装进手机里面，镜头在整个变焦过程中不会有外凸。

　　不过，由于镜片形状太特殊，加工起来非常困难。陈莉寒坦言，镜片的制造工艺、镜头模组的精密装配目前都是大问题，但已经完成的样品表明，整个技术思路是对的。

　　DynaOptics预计会在20##年3月拿出批量样品，供手机厂商们进行测试。而最终量产时间，陈莉寒乐观的表示在20##年年初就能做到：“在手机上实现光学变焦是一个巨大的突破，市场非常大。随着技术成熟，光学变焦将成为未来手机摄像头的标配功能。”

分析三：

影像处理器算法

（1）视频拍摄

大部分机型采用的是1080p全高清（1920×1080，30帧/秒）视频拍摄。也有个别厂商，如三星、小米等，提出了4K视频拍摄，即3840×2160超高清分辨率，标准化的4K(3840水平像素)，能够达到高清分辨率的4倍。

（2）光学防抖

图像防抖技术分为电子防抖和光学防抖，电子防抖主要指在数码照相机上采用强制提高CCD感光参数同时加快快门并针对CCD上取得的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿的防抖，电子防抖实际上是一种通过降低画质来补偿抖动的技术，此技术试图在画质和画面抖动之间取得一个平衡点。与光学防抖比较，此技术成本要低很多（实际上只需要对普通数码相机的内部软体作些调整就可做到），效果也要差。

目前大部分的厂商都采用了光学防抖技术，光学防抖是依靠特殊的镜头或者CCD感光元件的结构在最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。

在相机功能方面，各家厂商都纷纷提出新颖独特的模块，例如夜景模式，全景模式，重聚焦模式。已经针对前置的自拍相机提出的图像编辑，美颜功能。

6.报告总结

通过本次调研，了解了市场上主流的手机相机参数。各大厂商的宣传卖点主要集中在像素，镜头，光圈f值，光学防抖，广角拍摄范围，以及各种个性化功能应用。

各大厂商都在尽力把手机相机打造到可以媲美普通数码相机的程度，同时在经济和效益方面做一些权衡，最终为顾客提供较高质量的成像效果。1000万左右的像素已经成为手机相机的标配，光学防抖，f/2.0以上大光圈都逐渐成为趋势。随着自拍潮流的兴起，越来越多的厂商开始在前置摄像头上做文章，推出更大角度的广角镜头，配合各种图像编辑，美颜功能。智能手机是目前最主要的移动终端，也是用户互动频率最高的设备，尤其是各大即时聊天软件推出了视频聊天，网络视频电话功能，前置摄像头的作用变得更为重要。

手机相机的主要作用是方便大众的生活，可以随时记录场景，尽量保证照片质量不失真。考虑到手机的使用者大多不具备专业知识，手机相机的操作应做到尽量简单易用。某些手机相机希望在专业化的路上做到极致，我个人认为没有很大的必要。反倒是某些贴心的应用，例如联想VIBE Shot的急速对焦抢拍，联想VIBE X2的眨眼拍照，手势拍照，在生活中或许真的大有用处。

参考文献：

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http://www.apple.com/cn/

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