自从诺基亚放出了首款4100万像素的智能手机808 PureView的消息之后，连日以来“4100万像素”这几个字频频出现在各大科技类网站的醒目位置，引起了网友的高度关注。4100百万像素可以说是很多专业级数码相机都到达不了的高度。然而，不少网友对这款手机感兴趣的同时也在质疑，这样强大的硬件配置究竟只是参数上的噱头，还是真能带来强大的拍照功能？
很多网友都存在着这样的疑问，4100万像素究竟意味着什么？高像素就能带来高画质吗？诺基亚这款神机的高像素是真的吗？达到4100万像素需要这款手机配备多大的CMOS呢？接下来，笔者就针对这些问题为大家做一个详细的解析。
4100万像素到底有多大？
对于一款手机的摄像头来说，800万像素是目前的主流水平。1000多万像素已经非常之高了。而诺基亚808 PureView的摄像头却达到了惊人的4100万像素，突破了人们想象的极限。以至于很多人不得不用“丧心病狂”或者“骇人听闻”等词语来表达自己无比震惊的心情。那么，“4100万像素”究竟有多大呢？接下来我们通过对主流智能手机以及专业单反相机的像素数进行一下比较，来展示4100万像素到底有多大。
主流手机与专业单反像素对比
诺基亚808 PureView与中画幅相机宾得645D
从以上对比图中我们可以看到，主流智能手机的摄像头像素一般都在800万像素，诺基亚N8以及摩托罗拉XT928等少数手机的像素高于1000万。而售价在1万多元的专业单反相机佳能5D Mark II的像素也才刚刚达到2000万像素级别。即使算上尼康刚刚发布的最新一代全画幅单反相机D800，像素数也仅仅达到了3600万。目前能够达到4000万像素级别的也只有更高端的中画幅数码相机了，而这类相机的售价基本都在10万甚至20万元以上，低端的也要6、7万元。比如宾得645D和哈苏H4D-60 等。下图为各个像素范围实际图像尺寸的对比图。
实际显示尺寸对比
各像素范围实际显示尺寸
我们知道，每个图像都是由很多个像素点组成，“像素”是表示图像尺寸大小的单位，那么4100万像素到底有多大呢？从以上图片中我们可以清楚的看到，不同像素范围代表的实际图像大小。其中，上图左下角最小长方形部分为15英寸宽屏笔记本电脑显示屏的尺寸。分辨率为1280*800像素，约等于100万像素，实际尺寸为宽34厘米、长21厘米。图中蓝色部分为4100万像素图像的大小，实际显示尺寸为273厘米*189厘米。从实际显示面积上来看，在72像素/英寸的分辨率下，4100万像素图像的实际尺寸相当于70多个15英寸显示屏的面积的总和。
货真价实还是假冒伪劣？
诺基亚808 PureView的发布引起了众多消费者以及媒体的高度关注，在惊呼其不可思议的4100万像素的同时，也有一部分人对此提出质疑，认为如此高的像素是插值而来，这也是很多数码相机为了提高像素，惯用的伎俩。然而经过多方考证得知，诺基亚808 PureView的4100万像素确实是货真价实的。这也得益于其采用的超大的1/1.2的感光元件，使得即使在此感光元件上融入4100万像素，也能保证单个像素尺寸达到1.4微米，这一数据远大于普通智能手机采用的1.1微米级别的感光元件。说到这里有些不懂相机参数的人又晕了，到底什么是插值？1/1.2的感光元件有多大？1.4微米是什么概念？接下来笔者为大家一一解答。
什么是插值？
“插值”实际上是一种图像处理技术，是指将数码相机中的感光器件所形成的实际像素，通过相机中内置的软件，根据实际感光影像的像素，按照一定的运算方法进行计算，产生出新的像素点，并将其插入到原来像素附近的空隙处，从而产生出增加了像素总量和增大了像素密度的影像的方法。很多数码相机中都有采用这项技术来增加像素，一般数码相机说明书中会标明该相机的最大像素和有效像素，其中有效像素就是实际像素，而最大像素就是通过插值得到的像素。
插值前后对比
如图所示，我们把一张原始的照片放大两倍（边长），由于像素数并没有增加，所以图片会变得模糊不清，这时通过插值运算，系统程序会自动选择信息较好的像素作为增加的像素，在图像放大时，图像看上去会比较平滑、清晰。不过需要说明的是插值并不能增加图像信息。而且通过插值获得的图像也远比不上实际像素的图像质量高。这就好比在香浓的咖啡中加入一杯清水，虽然容量会增加，但是味道也会变得稀薄。
1/1.2的感光元件有多大？
1/1.2实际上是表示感光元件对角线的长度为1/1.2英寸（1英寸=16毫米，CMOS的英寸换算和普通的英寸换算不同），也等效于10.8毫米×7.5毫米的感光元件。下图为诺基亚808 PureView的感光原件和其他拍照设备的感光元件尺寸对比图。
感光元件尺寸对比图
大家都知道，相机成像质量的高低，感光元件尺寸的大小起到关键的作用。从上图我们能够直观的看到，诺基亚808 PureView的感光元件尺寸相比单反相机相差很大，从而也可以断言，诺基亚808 PureView的成像质量和单反相机是不在一个等级的。但是它的感光元件尺寸比普通的数码相机以及智能手机要大得多。所以，诺基亚808 PureView的成像质量还是相当值得期待的。另外，值得注意的是，诺基亚808 PureView采用的只是普通的感光元件，并非iPhone 4S等手机采用的背照式感光元件。
双比例切换对比图
双比例切换对比
我们知道，在相机设置里，我们可以选择4：3或者16：9的照片长宽比例。从以上两图我们可以看出，普通数码相机在选择4：3比例的照片时，感光元件的像素全部被用到，而选择16：9时，则相当于从4：3的照片中截取了一部分，有很大一部分有效像素则被浪费掉了。而诺基亚808 PureView则不同，虽然传感器具备着4148万的高像素（7728×5368），但是在实际拍摄只能选择3839万的4：3模式（7152×5368）以及3365万的16：9模式（7728×4354）。不过这样做也有个好处，就是在选择16：9模式拍照时，能够实现无损比例切换功能，减少了像素损失。这项技术也被称为面积冗余技术。
1.4微米是什么概念？
实际上像素点也是有大小的，1.4微米指的是单个像素的尺寸。一块固定大小的感光元件上只能容纳一定数量的像素，如果想增加更多的像素，只能选择尺寸更小的像素点。而越小的像素点感光能力就越弱，像素之间的干扰越严重，成像的噪点也就越多，成像质量也会下降。所以，很多数码相机以及手机总是单纯的追求高像素，成效效果反而适得其反。
像素点大小对比图
从上图我们可以看到，诺基亚808 PureView虽然采用了超高的4100万像素，但是由于感光元件尺寸也相应的增大了不少，所以单个像素的尺寸仍保持了1.4微米的较高水准，这一数据比普通智能手机大了不少，而且仅比数码相机小了一点点。在实际拍照中，诺基亚808 PureView比普通手机能够扑捉到更多的光线，从而得到更好的成像。
4100万像素有什么用？
在传统的观念里面，像素的高低代表着可输出图像的尺寸的大小，利用一款手机的摄像头来输出巨幅海报，以代替专业相机，在目前来说，这个做法显然是愚蠢至极的，相信诺基亚也不会做出这样的傻事。那么诺基亚808 PureView采用如此高的像素到底有什么用呢？实际上诺基亚这次将两项先进的技术融入了手机摄像头当中，一项是“无损数码变焦”。另一项则是“像素超采样”技术。
什么是无损数码变焦？
“无损数码变焦”本质上还是“数码变焦”其工作原理如下图所示：
普通数码变焦画质影响较大
从上图我们可以看出，数码变焦实际上就是从原图中截取了一部分，然后通过插值的算法进行放大，从而达到变焦的目的。数码变焦由于减少了有效像素数量，所以对图像质量的影响比较大，也称作有损数码变焦。而诺基亚808 PureView的无损变焦技术实质上也大同小异，只不过它有足够的像素可供用户或者系统裁剪，不用另外插值补充像素，变焦后相当于从4100万像素的图像中截取500万像素部分，直接输出也能达到无损的效果，所以称作无损数码变焦。
无损数码变焦放大照片依然清晰
无损数码变焦倍率与像素的关系
如上图所示，诺基亚808 PureView有4种工作模式可供选择，全像素、800万、500万、300万，其中800万像素可以实现5倍无损数码变焦，500万提供8倍无损数码变焦，300万像素14倍无损数码变焦。
诺基亚为什么不直接采用光学变焦，反而要无损数码变焦这么麻烦呢？因为手机毕竟是一种便携的移动通讯工具，对尺寸的要求比较高。如果采用光学变焦就必须采用个头更大的变焦镜头，这样会增大手机的体积和重量，看起来也不美观。这类手机之前也曾经有过，但是效果并不理想。而无损数码变焦却能够有效的改善这一问题，在实现变焦的同时，对手机体积的影响并不大。虽然无损数码变焦并不如光学变焦带来的成像质量高，但是就目前来讲，在手机上使用无损数码变焦是最好的选择。
像素超采样技术
诺基亚808 PureView的像素超采样技术是将8个像素压缩成为一个pure像素的技术，以至于能够达到较高的高感光度画质。我们也可以这样理解：我想要一张500万像素的照片，然而我却用4000万像素去拍摄一张照片，然后再通过压缩，将4000万像素合并成500万像素进行输出，这样做的好处是，增加了像素密度，使照片看起来更加清晰细腻，并且极大的减少了弱光环境下的噪点。
像素超采样技术示例图
从上图我们可以看出，左图和右图都是原始像素百分百显示截图，两张图片的显示效果相似，但是都有些发虚。而中间的图片为左图缩放至原图尺寸的1/4得到的。其显示效果明显比原图直出要清晰。这可以说明，用4100万像素拍摄一张照片，然后压缩至800万像素，得到的图像细腻程度，要高于直接用800万像素拍摄的照片。这也就是为什么诺基亚要采用如此高的像素的第二个原因。
结束语：
通过以上的介绍，相信大家对诺基亚808 PureView有了一定的了解，首先我们肯定了4100万像素确实是货真价实的，其次也证明了如此高的像素也是非常实用的。笔者认为，这款手机一定会成为一款具有划时代意义的手机。诺基亚花费5年的时间所研制的“无损数码变焦”技术运用了非常先进的理念，改变了人们一直以来“变焦靠镜头”的传统观念，这项技术在未来的智能手机中一定会发挥越来越重要的作用。目前来讲，诺基亚凭借着这项技术已经成功的吸引了全世界的眼球，并且把诺基亚重新推到了舆论的最高峰。诺基亚能不能凭借着这项先进的技术理念，重新夺回自己在智能手机中的地位呢？让我们拭目以待吧！ | 
发表于 2012-3-19 20:12:33
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