手机都有一亿像素了，单反相机为什么没有？说一说我的解读
最近有两个朋友商量着要买单反相机学学玩摄影 ， 他们已经看中了几款在精心挑选 ， 快准备下单了 。 我们在闲谈时有个朋友问起：“现在手机都上亿像素了 ， 这单反怎么迟迟跟不上潮流啊 ， 还是几千万像素 ， 那可是堂堂单反啊！”相信有这个疑问的朋友不在少数 。 正好也有条友在咨询这个问题 ， 我索性就把我的理解写下 ， 欢迎大家指正、讨论 。
其实早在手机上的CMOS图像芯片像素达到4800万（代表型号索尼IMX586）级别时 ， 我就在网上看到了一种说法：单反什么的应该可以淘汰了 ， 以后拍照就是手机的天下 。 这其实是一种外行的说法 ， 如果在评价成像能力时只看像素这个“数字” ， 它是毫无意义的 。 下面 ， 我就从三个方面简要的谈一谈为什么相机不采用上亿像素的CMOS图像芯片 。
1.成像系统层面——相机镜头的绝对碾压 ， CMOS底面积的绝对碾压
成像是一个系统的活 ， 前端有镜头 ， 中间有CMOS芯片 ， 后端有算法处理 ， 先要有这个概念 。
对摄影器材稍有了解的人都知道 ， 相机身上最贵的部分是哪个？不用说 ， 肯定是镜头 。 相机的镜头种类繁多 ， 有各种用途的镜头可以选择和替换 ， 并且在焦段 ， 透光 ， 防抖 ， 防畸变等方面的性能与手机镜头压根不在一个次元 。 现在市面上的手机镜头百分之99都是塑料材质 ， 并且大多数为定焦镜头 ， 就算是近一两年推出的光学变焦镜头 ， 它的性能就算与市面上最差的相机镜头相比 ， 也有几个量级的差距 。 就算是再不懂行的人 ， 看一看相机镜头与手机镜头的外观也能认识到这一点 。
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相机镜头
再说CMOS的底面积 ， 最通俗的一句话就是“底大一级压死人” 。 不说什么微观结构、噪声之类的专业理论 ， 最通俗解释就是CMOS传感器的面积越大 ， 接受光的能力越强 ， 同样的光照进来 ， 面积大接受的当然多 。 同样像素 ， 如果传感器越大 ， 那么单个像素的面积也就越大 ， 能够接收的光线也就越多 。 光线多有啥好处？光就是这个世界给你的信号 ， 接受越多 ， 信号越强 。 信号越强当然画质越好 。 手机的CMOS芯片底面积大小 ， 各位把手机翻过来一看就有一个概念；而相机的CMOS底面积 ， 可以参考下面这幅图 。
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相机CMOS芯片面积
【手机都有一亿像素了，单反相机为什么没有？说一说我的解读】手机在一开始的前端输了 ， 在CMOS底面积上又输了 ， 所以它怎么办呢？当然要在芯片本身想办法——镜头做不好 ， 底面积做不大 ， 那就做高像素啊 。 所以高像素的CMOS登场了 。 说白了 ， 手机的CMOS做这么高的像素 ， 是为了弥补它成像系统的先天缺陷 ， 解决一些场景的问题 。 其中最主要的就是解决变焦问题和高感光度(ISO)问题 。
前面说过 ， 手机镜头绝大多数是定焦镜头 ， 就算是新出的光学变焦到10倍已经不得了 ， 并且因为变焦镜头体积有限还存在畸变 ， 衍射等一系列问题 。 所以解决变焦问题的普遍方法就是数码变焦 。 数码变焦的本质是剪裁 。 设想如果CMOS本来就800万像素 ， 数码变焦一下成了200万 ， 照片一下子就全糊了；但是原本是4800万像素 ， 数码变焦后还能有1000左右的像素 ， 那总归是很实用的 。
手机上的高ISO因为CMOS芯片硬件原因并不全部通过硬件实现 ， 高ISO效果有很大部分是高像素+软件算法降噪实现的 ， 这里具体的原理比较复杂不展开 ， 反正总之就是需要高像素 。 最简单的例子 ， 你在夜晚用同一台手机的1200万像素模式和4800万模式分别拍夜景 ， 一眼就能看出区别 ， 1200万模式的效果肯定要差一些 。
2.用户需求层面——普通用户用不着8K以上的成像
看懂了第一点 ， 这一点就很好理解 。 由于相机的镜头超好和CMOS芯片的底面积超大 ， 不会存在手机上的种种问题 ， 需要拿高像素去弥补 。 这里我们来算一笔账 ， 4K分辨率是4096×2160 ， 也不过1000W左右像素 ， 8K分辨率拿常见的7680×4320来说 ， 也仅仅需要3300W像素足矣 。 所以现在市面上主流的普通消费级单反像素都在3000W~4000W的水平 。
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普通消费级单反
也不是说 ， 现在所有相机都没有上亿的像素 。 比如 ， 富士GFX100就有1.02亿像素 ， 它的售价大约为7万人民币；哈苏H6D-400C更是有4亿像素 ， 但是它的售价达到了38万人民币 。 看看这些价格 ， 是不是觉得还是手里4000W像素的佳能香 。 这些高端甚至是专业的相机 ， 能拍出16K ， 24K ， 甚至32K的照片 ， 但是一般的用户用得着吗？用得起吗？所以 ， 这一部分相机自然的被排除在外了 ， 就认为单反相机就没有上亿像素 ， 哈哈~
3.商业成本层面——低成品率与低研发回报的双重打击
集成半导体工艺上 ， 大尺寸传感器良品率一直是个问题 。 大底面积的CMOS传感器芯片也面临着此困境 ， 研发投入至今也没有明显的提升 。 所以导致大底高像素的CMOS芯片价格奇高不说 ， 还使得在这方面的研发和新技术应用变得异常谨慎 。
大面积CMOS芯片的低成品率与低回报的持续打击 ， 使得厂商的积极性逐渐下降 。 反观手机的小尺寸CMOS ， 索尼半导体在这个市场上赚的盆满钵满 ， 向前推进的动力自然就很强 。 现在的局面的是 ， 新技术一般都先应用于小尺寸也就是手机的CMOS芯片 ， 相机上BSI、堆栈式的大底面积应用比手机晚了很多 。
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大底CMOS芯片
结语：单反追求画质 ， 而不是追求参数 。 这一点 ， 单反相机的厂商比消费者更懂消费者自己 。 所以 ， 希望有类似疑问的朋友读了文章后能有一点点释怀 。 最后 ， 再次欢迎大家指正、讨论 。
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