如何选择最好的拍照手机:传感器尺寸与百万像素

如果您正在寻找一款新手机,那么一款好的相机很可能会在您的必备功能列表中名列前茅。但你怎么知道手机上的摄像头是好还是一般呢?根据某些手机和相机的营销方式,您可能会认为它们的像素越高,相机就越好,但百万像素并不是判断智能手机相机的最佳方式。百万像素可以成为不同型号之间的一个有用的区分因素,但在选择下一款智能手机时,您还应该牢记其他相机质量指标。

您可能会在看到各种智能手机后想知道,”12 兆像素的摄像头足够好吗?”最高百万像素的拍照手机是什么?或者您可能想知道”我需要多少百万像素才能拍出一张好照片”。在本文中,我们将尝试回答这些问题,并解释为什么重要的不是多少百万像素,而是这些像素有多大。

什么是百万像素?

一百万像素 (MP) 等于一百万像素(或多或少,实际上是 1,048,576 像素)。

“像素”一词由”图片”和”元素”这两个词组成。每个像素捕获光线并将其转化为数据。然后将来自像素的数据组合起来重新创建图像。

您可能认为这意味着可用像素越多,图像越详细,但不一定。

收集的数据由好信息和坏信息组成。不良信息就是我们所说的”噪音”,即颗粒状、低色度、饱和的外观。

8 兆像素相机可捕获 800 万像素,12 兆像素相机可捕获 1200 万像素。

当今大多数手机摄像头都提供 12MP。但也有一些例外,我们将在下面的最高百万像素拍照手机部分中讨论。

百万像素越高越好吗?

更多的百万像素意味着更好的照片质量吗?不必要。如果您将 8MP 拍照手机与 12MP 拍照手机进行比较,那么使用 12MP 型号拍摄的照片很可能会更好,但如果传感器尺寸相同,它们也可能会更差。如果两款手机具有相同尺寸的传感器,则 12MP 手机上的像素需要更小才能适应。

这里的问题是较小的像素更容易受到噪声的影响。这是因为,虽然任何大小的像素都会收集相同数量的噪声,但较大的像素也会收集更多重新创建图像所需的其他”好”数据。

三星的 Galaxy S5 和 Galaxy S6 配备了 16 兆像素传感器,而 S7、S8 和 S9 型号均提供 12MP 传感器,这表明增加百万像素是多么不必要。这里的主要区别是像素大小。两款手机都具有相同尺寸的传感器来容纳所有这些像素,因此 16MP 手机上的每个像素必须更小。 16MP S6 的像素尺寸为 1.12μm,而 12MP S7 手机的像素尺寸为 1.4μm。

图片显示:Galaxy S9

您不一定需要更多百万像素的另一个原因是文件大小。百万像素越多,文件大小越大,图像在手机上占用的空间也越大。如果您的手机存储空间有限,那么较小的文件大小会更有吸引力。大图像的上传时间也会更长。

后一点可能不再是一个问题,因为正在使用一种新的图像格式来减小文件大小。 Apple 已将 JPEG 替换为照片的 HEIF 文件格式和 HEVC (H.265) 视频格式。这些文件类型提供更好、更高效的压缩。因此,照片和视频占用的空间更少。

百万像素可能并不重要的另一个原因是您拍摄照片的计划。您会将它们上传到 Facebook 或 Twitter 吗?打印出来吗?在电视屏幕上炫耀它们?或者将它们贴在城镇周围的广告牌上?如果您只想将它​​们上传到社交网络,或通过电子邮件或消息分享它们,那么大小实际上并不重要(事实上,如果它们较小可能会更好,因为上传它们将花费更少的时间)。

你可以打印多大?

虽然您可能拍完照片后就再也不会看它们,但您很可能会在社交媒体上分享它们,将它们显示在计算机屏幕上,甚至可能将它们流式传输到电视上。您可能还想将它们打印出来。在这种情况下,一些数学知识将帮助您计算出在不破坏图像质量的情况下能够打印多大的尺寸。

举几个例子:

  • 12 兆像素的图像宽 4000 像素,高 3000 像素。
  • 8 兆像素的图像宽 3456 像素,高 2304 像素。

这里重要的是像素的大小。您希望这些像素打印得尽可能小。理想情况下,您不希望能够”看到”像素。

如果要在屏幕上查看图像,则需要大约每英寸 144 像素 (PPI) 才能获得 Apple 所描述的”视网膜”质量。苹果视网膜显示屏的理念是,你的眼睛无法区分各个像素。

因此,如果您想在屏幕上以”Retina”分辨率查看图像,您的 8MP 图像无法显示大于 24×16 英寸,而 12MP 图像将拉伸至 27.8×20.85 英寸。这听起来可能相当大,但考虑到 52 英寸电视变得越来越普遍,您可能希望查看比 Retina 分辨率允许的更大的图像。

当然,当谈到电视屏幕时,您并不是像坐在笔记本电脑或 iMac 上那样坐在电视屏幕前面。因此,除非您拥有出色的视力,否则您可能会选择较低的分辨率。

想知道一张好照片需要多少像素?这取决于照片的大小。

在打印方面,像素密度要求往往远高于屏幕所需的像素密度,但照片打印的最低像素密度为 150ppi。

  • 在 150ppi 下,您可以打印 23 英寸 x 15.4 英寸的 8MP 图像
  • 在相同分辨率下,可以打印 36.7 英寸 x 20 英寸的 12MP 图像。

但是,要获得高质量的结果,每英寸至少 300 像素。

  • 在 300dpi 下,您的 8MP 图像可以以 11.5 英寸 x 7.7 英寸的尺寸打印。
  • 在 300dpi 下,可以以 13.3 英寸 x 10 英寸的尺寸打印 12MP 图像。

鉴于典型的相框往往为 8×6 英寸或 10×8 英寸,这些照片中的任何一张都足以填充该尺寸。但如果您希望在壁炉上方悬挂更大的东西,那您可能就不那么幸运了。

如果您想要打印不同尺寸的照片,可以通过以下方法计算出您需要多少像素:

如何计算 8 x 10 英寸打印需要多少像素:

  1. 将宽度和高度乘以 300 即可得到大小(以像素为单位)。因此,8 x 10 英寸的印刷品将是 2,400 x 3,000 像素。
  2. 将宽度像素乘以高度像素:2,400 x 3,000 = 7,200,000 像素。
  3. 将该结果除以 100 万即可得到所需的百万像素数 = 7.2mp。

打印一张 A3 海报需要多少像素:

  • 使用英寸(因为这样更简单),将宽度和高度乘以 300:11.7 x 16.5 英寸等于 3,510 x 4,950
  • 也就是说,3,510 x 4,950 = 17,374,500。
  • 或 17.4MP。

打印 16×20 英寸的照片需要多少像素:

  • 4,800 x 6,000 = 28,800,000
  • 28.8MP。

如果您不需要打印大于 10×8 英寸的图像,并且您不会在大屏幕上查看它们,那么您可能不需要超过 12mp。

您需要多少像素……4k、8K、高清、1080p?

说到屏幕,以下是一些可能令人感兴趣的数字:

  • 全高清分辨率,又名 1080p,尺寸为 1,920×1,080 像素。因此,即 1,920 x 1,080 = 2,073,600 像素(或 2MP)。
  • 4K 分辨率为 3,840 × 2,160 = 8.294,400(或 8.3MP)。
  • 8K 分辨率为 7,680 × 4,320 = 33.177,600 (33.2MP)。

因此,如果您考虑尽快购买 8K 电视,您可能需要记住这一点。

并不是说你的 12MP 图像在 8K 电视机上看起来很糟糕,它可能会造成一些质量损失,但考虑到 150dpi 从远处看可能是足够的分辨率,它不太可能看起来真的很糟糕(除非你是一个真正可怕的摄影师)。

为什么您可能需要更多百万像素

您可能想要更多像素的唯一原因是您想裁剪照片。如果您认为这是一种可能的情况,那么在寻找拍照手机时要考虑的另一件事是它是否具有光学变焦(而不是数字变焦),因为这将使您能够在不裁剪的情况下进行拍摄输出像素。

光学变焦不会损失图像质量,因为放大图像时会捕获相同数量的像素。数字变焦以数字方式放大图像。与其使用数码变焦,不如事后使用编辑软件放大图像,效果可能会更好。

图片显示:拍照后编辑照片

最高百万像素拍照手机

如果尽管我们上面说了,您仍然在寻找最大的百万像素,那么您需要考虑单反相机,而不是依赖手机。

要获得最大百万像素,您可以考虑拥有令人惊叹的 50.6MP 像素的佳能 EOS 5DS 或 5DS R 相机。其次是具有 51.4MP 的 Pentax 645Z。其他顶级单反相机的焦距高达 36mp。

佳能表示正在开发一款可拍摄 120MP 镜头的单反相机。但距离上市还需要一段时间。当它发生时,您需要一张大存储卡,因为每张 RAW 照片的大小高达 210MB。

至于智能手机可以达到的最高百万像素:

  • 诺基亚 Lumia 1020 拥有 41MP (38MP)。
  • Moto Z Force 提供 21MP。
  • 华硕 ZenFone AR 提供 23MP。
  • OnePlus 5 配备配备 16MP 和 20MP 传感器的双摄像头设置。
  • 索尼 Xperia XZ Premium 提供 19MP。
  • 华为 P10 提供 12MP 和 20MP 的双摄像头(后者为单色)
  • iPhone X 提供 12MP,iPhone 8 和 8 Plus 也是如此。

正如我们上面所说,12MP 是整个行业的相当标准的产品。这可能是因为由于手机外形尺寸的限制,传感器需要很小,因此封装数百万像素意味着更小的像素尺寸。

如何选择一款好的拍照手机

如果百万像素只是一个神话,那么您应该在拍照手机中寻找什么?下面我们将看看一些我们认为最重要的功能。

传感器尺寸和像素尺寸

正如我们上面提到的,由于手机比单反相机小,因此它们无法配备大传感器,这意味着像素必须很小。传感器上挤入的像素越多,它们需要的尺寸就越小。

如果你将每个像素视为一个水桶,大水桶收集更多的水。这个寓言中的水是光(或光子)。因此,更大的传感器更好,因为它们允许更大的像素(尽管您可以拥有更少的像素)。

正如 Apple 的 Phil Schiller 在 2013 年发布 iPhone 5S 的主题演讲中所说:”更大的像素等于更好的图片”。

通过增加传感器尺寸和像素尺寸,制造商能够对低光敏感度和噪声产生重大影响。 (Apple 在 iPhone 5s 中的传感器比 iPhone 5 中的传感器大 15%,因此在发布时对此做了很大的努力)。

如果您观察单反相机的世界,您可能会看到以毫米为单位测量宽度和高度的传感器,但在隐形眼镜和智能手机的世界中,您会看到以英寸为单位对角线测量的传感器。

您将看到这样的测量值,从最小到最大:

  • 1/2.3 英寸(6.3 x 4.7 毫米)
  • 1/1.7 英寸(7.6 x 5.7 毫米)
  • 1 英寸(13.2 毫米 x 8.8 毫米)
  • 微型三分之四或 4/3 英寸(17.3 x 13 毫米)
  • APS-C(23.5 毫米 x 15.6 毫米)
  • 全画幅(36 x 24 毫米)

iPhone 8 和 X 中的传感器尺寸被认为是 1/3 英寸Plus 和 X 型号中的广角镜头和 1/3.6 英寸长焦镜头。这与旧款 6s 和 7 型号相同。苹果实际上并没有透露这一信息,尽管它确实说传感器”更大”。

图片显示:iPhone X、iPhone 8 和 iPhone 8 Plus

出于比较目的:

  • 三星 Galaxy Note 8 和三星 S9 传感器的尺寸为 1/3.6 英寸
  • LG V30 的传感器尺寸为 1/3.1 英寸
  • 华为 P20 Pro 使用 1/1.7 英寸传感器

但是,正如我们上面所说,重要的不仅仅是传感器尺寸,像素的大小对于相机可以收集多少优质数据至关重要。

对于像素大小,像素的测量单位为微米或微米(写作μm)。

和以前一样,苹果实际上并没有透露其 iPhone X 或 iPhone 8,但有报道称广角摄像头的像素尺寸为 1.22μm(与 iPhone 6s 相同),而 X 和 Plus 型号上的长焦摄像头为 1.0μm。然而,其他一些报告表明 iPhone X 和 8 型号具有 1.4μm 像素。

出于比较目的:

  • Google Pixel 2 提供 1.4μm 像素。
  • Galaxy Note 8 和 Galaxy S9 的广角摄像头像素均为 1.4μm,长焦摄像头像素为 1.0μm。

光圈

另一个需要注意的相机功能是光圈。光圈是相机让光线进入的开口。例如,如果您尝试在弱光下拍照,您可能会受益于能够让更多光线进入的光圈。

光圈由 f 值表示,例如 f/1.4、f/2、f/2.8、/f4、f/5.6、f/8、f/11、f/16、f/22 或 f /32。 f 值越低,镜头进入的光线越多。

  • iPhone X 广角镜头的光圈为 f/1.8,长焦镜头的光圈为 f/2.4。
  • iPhone 8 Plus 广角镜头的光圈为 f/1.8,长焦镜头的光圈为 f/2.8。
  • LG V30 的光圈为 f/1.6。
  • 三星 Galaxy S9 配备双光圈,您可以在 f/2.4 和 f/1.5 之间进行选择。

其他功能

拍照手机还有很多功能可以帮助其拍摄出更好的照片,从内置编辑软件到原彩闪光灯、背面照明传感器和光学图像稳定等流行语。但我们认为,要拍出一张好照片,最重要的因素是摄影师的能力。请阅读我们在此处拍摄更好照片的提示