iPhone 12 Pro Max 的感光元件位移式穩定功能到底有多強?

作者 | 發布日期 2020 年 10 月 20 日 8:00 | 分類 Apple , iPhone , 晶片 Telegram share ! follow us in feedly


每年 iPhone 發表會都會強調影像能力精進多少,今年也不例外。

粗略統計一下,長約 52 分的 iPhone 12 系列發表會,蘋果花了約 16 分介紹新產品影像的進步。尤其 iPhone 12 Pro 系列,長約 20 分片段,有 13 分都在說明攝影功能有多先進。

當然最讓人好奇的並非 iPhone Pro 系列新增的 LiDAR 感測器,因已在 iPad Pro 見過面。更值得注意的是 iPhone 12 Pro Max 的主鏡頭下,那顆更大且「可移動」的感光元件。

這顆吸睛的感光元件,只用在廣角鏡頭,也就是主鏡頭。一些網友誤以為 iPhone 12 Pro Max 三顆鏡頭,感光元件都比 iPhone 12 Pro 大,其實並非如此。Pro Max 的超廣角鏡頭及長焦鏡頭,感光元件都與 Pro 版一樣。

蘋果發表會時也驕傲宣稱「iPhone 12 Pro Max 主鏡頭感光元件,比 iPhone 12 Pro 增大 47%,低光拍攝效果提升 87%,單位畫素由 1.5µm 增至 1.7µm」。

如果之前沒有接觸過攝影理論,對這些數據可能很難理解。這顆感光元件真的很厲害嗎?感光元件「位移式穩定功能」有什麼用?我們需要先從感光元件的原理講起。

位移式感光元件是什麼?

說明位移式穩定功能感光元件的技術原理前,得先了解一張照片由哪些主要參數組成。當然若對攝影有一定了解的人可略過。

消費級或專業級相機調到手動檔後,一般需手動調整 ISO(感光度)、光圈和快門速度。這三大參數決定照片明、暗、清晰還是模糊。

手持拍攝且光線不充足時,快門速度會直接影響照片清晰度。如果快門速度較低,同時拍攝時手不穩,就可能得到這樣的照片:

這就是因為震動,快門時間內造成進入感光元件的光線源不同,故照片會模糊或疊影。

解決問題最直接的辦法,就是提高快門速度,讓「震動速度」追不上快門的速度。那要調到哪個數值算安全?這沒有標準答案,需根據相機畫幅及鏡頭焦距等綜合判斷,一般來說最好不要低於 1/60 秒。

不過快門速度越高,意味著光線進入感光元件的時間越短。暗光環境下,不得不提高 ISO,並增大光圈,平衡照片的明暗。

▲ 其他參數不變,ISO 越高,照片越明亮。(Source:photographylife)

但 ISO 越高,畫面淨度就越差,雜訊會越明顯,這對攝影師來說難以忍受。

(Source:photographylife)

有沒有辦法改善這問題?如何在較低的快門速度下,依然可手持拍出清晰又清澈的夜景?

當然有,為了解決上述煩惱,相機廠商研發出防手震技術。

相機常見的防手震主要分為兩種,一是鏡頭防震,二是機身防震,也就是蘋果口中的「感光元件位移式穩定功能」。

(Source:xitek.com)

世界首款用於商業相機的鏡頭防手震系統是由 Canon 開發,1993 年首次用於 EF 75-300mm F4-5.6 IS USM 鏡頭,這是光學防手震系統在商業相機首次應用。

▲ 鏡頭防手震示意圖。

而機身防手震的發展史相對短一點,且目前仍未普及中低階相機。

機身防手震就是透過感光元件移動,抵消手震或機器本身震動,達成光學防震。像 Sony、Canon、Olympus 等高階相機,已可達成「五軸防震」。這也是 iPhone 12 Pro Max 新感光元件的防震原理。

透過鏡頭防震或機身防震技術,就能輕鬆手持拍出清晰照片。甚至快門速度降到 1/30、1/15 或更慢時,也能拍出沒有疊影的照片。

感光元件位移式穩定功能首次應用於手機

既然機身防震並不是新技術,那 iPhone 12 Pro Max 獨享的這顆感光元件,有什麼值得關注的?因這項技術雖頗成熟,但以前只有相機才有。相機內部空間與手機相比寬闊很多。要在手機的狹小空間塞入光學防震感光元件,並不是容易的事。

所以從這角度看,iPhone 12 Pro Max 是第一支感光元件位移式穩定防震的手機。

可能有人懷疑:vivo X50 系列手機的「微雲台」技術,不是比 iPhone 12 Pro Max 更早?

其實兩者技術原理是不同方向。vivo 是將鏡頭模組與感光元件組合,放在雙滾珠懸架裡,鏡頭模組和感光元件便可以一起移動,做到光學防震。

▲ vivo 微雲台技術。

但 iPhone 12 Pro Max 的鏡頭模組與感光元件分開。和其他機型不同的是,主鏡頭的鏡片防震改成感測器防震。就像上述單反使用的技術,透過感光元件位移式穩定,達到光學防震效果。

相比鏡片防震,蘋果表示感光元件位移式防震更先進,有更出色的防震體驗。

據蘋果介紹,這顆感光元件可精確控制 X 軸和 Y 軸動態,消除低頻和高頻干擾,例如手震或汽車震動。透過整套光學防震系統,iPhone 12 Pro Max 在手持低光條件下,可獲得長達 2 秒的穩定曝光時間,相當於加大一級光圈曝光。

防震升級的好處更直接體現在影片拍攝。配合杜比視界及 10 位 HDR 影片拍攝功能,iPhone 12 Pro Max 將成為短片時代的最強拍攝手機之一。

iPhone 史上最大感光元件

這顆感光元件值得關注的點,不光是位移式穩定功能,還有大小。上文提到,iPhone 12 Pro Max 主鏡頭感光元件比  Pro 大 47%,幾乎增加一半,成為蘋果迄今最大的影像感光元件。

攝影圈常聽到一句話就是「底大一級壓死人」。意思就是感光元件越大,感光面積越大,捕捉的光線越多,感光效能越好,訊雜比越高。簡單來說,就是成像效果越好。

不少朋友的印象裡,畫素越高,照片畫質越好,其實是片面認知。增大感光元件和提升畫素相比,前者對畫質提升更重要。 1/1.8 吋 800 萬畫素相機效果,通常比 1/2.7 吋 1,200 萬畫素相機(後者感光面積只有前者 55%)好。

▲ 各種尺寸的手機鏡頭。(Source:alibaba)

目前我們還不知道 iPhone 12 Pro Max 主鏡頭感光元件大小,可供參考的是,iPhone 11 Pro 主鏡頭感光元件為 1/2.55 吋。更大的感光元件意味更多進光量。好比房間面積一樣大,但窗戶變大,採光效果會更好。

蘋果表示增大的感光元件,讓 iPhone 12 Pro Max「低光拍攝效果提升 87%」。這數據證明新感光元件在暗光環境的拍攝表現,將比 iPhone 12 Pro 更強,提升明顯。

(Source:蘋果

即便增大感光元件,iPhone 12 Pro Max 主鏡頭畫素依舊選擇 1,200 萬畫素。這帶來的好處就是照片單位畫素增大,由 1.5µm 增至 1.7µm。

這就像房間變大,相同數量的氣球就可以吹得更大。更大單位畫素,承載資訊量也會更多,使照片容量、純淨度(噪點控制)等都更好。

(Source:蘋果

蘋果堅持 1,200 萬畫素,其實是為了平衡拍照與攝影。如 Sony 全畫幅微單 A7S 系列,為了突出影片拍攝能力,始終堅持 1,200 萬畫素。

這是因對 4K 攝影而言,1,200 萬畫素感測器是最優解。此畫素裁剪為 16:9 後,正好是 4K 解析度向上取整數,最大程度利用 CMOS 有效畫素,最優化影片畫質,同時不會造成處理器負擔太大。

這次 iPhone 12 Pro Max 讓人最眼前一亮的,就屬這顆位移式感光元件了。且有理由相信感光元件位移技術,很快會在明年旗艦機普及。因為這技術不僅有更好防震效果,還能降低鏡頭模組的設計難度,同樣厚度達成更強光學品質。

目前看來,iPhone 12 Pro Max 對專業攝影師、影片工作者而言,可能是最好選擇。遺憾的是延續上一代的重量,226 公克讓腱鞘炎患者愛不起來,可能會讓喜歡小螢幕手機的攝影愛好者糾結不已。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:蘋果