三星ISOCCELL超高像素图像传感器带来全新拍照体验

ISOCELL 的超高分辨率 2 亿像素传感器与 Remosaic 技术，弥合了智能手机广角与长焦摄像头之间的差距。

摄像头之所以成为人们评判智能手机的主要标准，首先是因为它是日常生活中较为常用的功能，其次是即使普通用户也能凭肉眼评估其性能。过去十年，智能手机摄像头发展迅猛，但智能手机厚度带来的局限性显而易见。每年，智能手机用户都期望新设备更轻薄，同时搭载更出色的摄像头。

在手机摄影发展迅速的同时，技术专家指出，当下移动摄影面临一个新的挑战，即相机镜头的高度、设备整体厚度和重量在逐渐增加。

解决这一挑战的方案之一便是长焦摄像头，行业内也一直在逐步改进用于长焦摄像头的传感器技术。长焦摄像头的重要性已不再是简单的辅助摄像头，它已能与主摄像头相媲美，并成为推动智能手机摄像头规格提升的关键因素之一。

长焦摄像头成为“下一代趋势”的原因

长焦摄像头的优势领域之一便是人像摄影。许多智能手机用户在拍摄远距离静态照片时，会使用长焦摄像头的高倍变焦模式。然而，在拍摄人像时，人们往往倾向于开启广角模式。但这种情况下视角会产生畸变，使得捕捉近距离主体时难以还原真实效果。

从上图可以看出，由于使用广角摄像头进行特写拍摄，导致了主体畸变。这是因为广角摄像头在拍摄特写时的距离较短，人脸的3D形态被投影到2D图像传感器上，这会导致人脸中心部分比边缘部分显得扩张。这被称为“透视畸变”。

对于人像摄影而言，若拍摄距离较短，人脸3D形态的相对距离差异会增大，因此拍摄距离越近，透视畸变越明显。故广角镜头适用于以风景为背景的人像摄影，但不适用于以人物为主体的画面。相比之下，长焦镜头的畸变程度更小，更适合人像摄影。

长焦镜头在人像摄影中表现优异的另一原因在于焦距带来的虚化效果(out-of-focus)。在其他变量相同的情况下，焦距越长，景深越浅;换言之，主体周围背景会变得模糊，焦点分散，从而突出主体。因此，广角镜头适合拍摄人物与背景兼顾的照片，而长焦镜头则更适合专注于人物本身的肖像照。

当前长焦摄像头的局限性

目前，长焦摄像头多用于高端智能手机。其图像传感器光学格式多样，从1/1.4英寸到1英寸不等，其大尺寸传感器提供了与HDR(高动态范围)及高速拍摄等功能相匹配的图像质量。相比之下，长焦图像传感器的光学格式通常在1/2.7英寸到1/2英寸之间，相对较小。从用户角度来看，这种规格差异意味着长焦摄像头提供的画质、色彩和HDR体验与广角摄像头不同。长焦摄像头常用于追踪远距离主体，但在这种情况下，用户可能难以拍摄出预期的照片和视频。

缩小广角摄像头和长焦摄像头之间的差距已成为智能手机行业的关键挑战，长焦传感器最终需要达到与广角传感器相同的规格和功能水平。幸运的是，随着广角传感器模块(module)变得越来越大，为长焦图像传感器模块留出的空间也逐渐提升。提高长焦图像传感器的大小和功能，不仅可以实现接近广角传感器的拍摄效果，还能在人像摄影时有效实现虚化(out-of-focus)。这是因为在相同的视角下，图像传感器越大，焦距越长，景深就越浅，这比尺寸较小的长焦传感器更有优势。

超高像素传感器带来全新拍照体验

ISOCCELL 的超高像素图像传感器是提升长焦摄像头性能这一趋势的解决方案之一。超高像素图像传感器最大的优势是分辨率，这一点已在各种智能手机中成功得到验证。此外，在那些难以采用独立长焦摄像头的智能手机中，它尤其展现了价值。下图显示，一个 2 亿像素的传感器既能发挥长焦也能发挥广角的作用。并且通过传感器内 4 倍变焦，能够提供与现有长焦传感器媲美的画质。

ISOCELL 的 2 亿像素传感器凭借其 Remosaic 算法，能够提供 2 倍和 4 倍的传感器内变焦功能，且无分辨率损失。上述 4 倍变焦画面展现了可与 3 倍光学模组媲美的画质。性能之卓越，甚至让人觉得无需单独的光学变焦系统。该算法将彩色像素重新排列成 RGB 拜耳(Bayer)模式，因此 2 亿像素传感器能够在 1 倍 / 2 倍 / 4 倍变焦下保持 1250 万像素，且不损失分辨率。由于智能手机默认广角摄像头在 1 倍模式下通常为 12 MP，这令用户即使在 2 倍 / 4 倍变焦下也能体验到相同的分辨率。

值得一提的是，2 亿像素 ISOCELL HP2 和 ISOCELL HP3 采用了基于深度学习的 Remosaic 算法，提升了变焦拍摄画质，从而能够更好地展现针对场景优化的细节。此外，包括骁龙(Snapdragon®)移动平台在内的多款旗舰级应用处理器(AP)采用了有利于并行计算的数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)等，从而产生了协同效应，显著提升了画质。

超高分辨率图像传感器本质上是作为主传感器设计的，因此采用了多种技术来提升图像质量。首先是 Tetra²pixel 功能，它能合并最多 16 个相邻像素，以提高低光图像质量。其次，它在 HDR 和每秒帧数方面提供了更优的性能。此外，1/1.3 英寸至 1/1.4 英寸的大尺寸光学格式超高像素图像传感器，与现有长焦传感器相比，也能拍摄出背景虚化效果更佳的图像。

基于这些优势，2亿像素 ISOCELL 图像传感器正在打破广角和长焦摄像头之间的壁垒。它不仅能为主摄像头和辅助摄像头提供一致的图像质量，更能为旗舰智能手机用户带来革新的使用体验。

在日常生活中，尤其是在旅游景点，用户不仅希望拍下整个前景，还想放大特定区域，例如下图中的建筑。然而，当被摄主体较远时，即使只移动几步，所得到的图像也会与之前广角模式下看到的图像大相径庭。现有智能手机摄像头不完善的变焦功能，加上低像素长焦传感器带来的低画质，是用户在对焦主体进行放大时主要的不满之一。长焦摄像头中的超高分辨率图像传感器可以成为一种解决方案，让用户在同一地点更准确、更丰富地捕捉周围环境。