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中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

日前,我們三易生活曾用3個品牌的6款機型,進行了一次“2022年中端機”vs“2020年老旗艦”的影像對比評測。在這次評測中我們發現,得益於SoC算力、影像演算法等方面的進步,以及部分老款高階CMOS方案“下放”所帶來的硬體素質提升,如今中端機型在不少光線充足、且相對更考驗演算法的場景中,其實已經可以勝過兩三年前的那些“非頂級影像旗艦”了。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

然而副攝用料方面的巨大短板,也註定了中端機在諸如超微距、長焦望遠等場景下依然表現相對孱弱,甚至無法與數年前的那些在影像上算不上多極致的旗艦機相提並論。

中端機用上了旗艦CMOS?然而並沒那麼“旗艦”

如果更進一步地審視此次評測中的6款機型就不難發現,雖然有不少廠商為了提升中端機的影像體驗,確實在將老旗艦的主攝CMOS、防抖設計“下放”,但這些“被下放”的方案其實原本在旗艦陣營裡,往往普遍不算是特別高階的。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

比如,小米體系內目前最頂級的CMOS方案是1/1。12英寸的GN2、其次是1/1。28英寸的IMX707,接下來則是已經使用了多代的1/1。33英寸的HMX。但實際上“下放”到Redmi品牌的則是比HMX在技術上略新,但規格和定位則更低一些的HM2(1/1。52英寸)。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

又比如在vivo體系內,頂配旗艦使用的CMOS是1/1。31英寸的GN1或定製衍生型號GNV,稍低一些定位的機型用的是尺寸小了一截,但架構更新、採用RGBW畫素排列的IMX866(1/1。49英寸),再往下則是尺寸再小一點、但技術上也很新的GN5(1/1。57英寸)。最後才是被“下放”給中端產品,誕生於2021年第三季度的IMX766V(1/1。56英寸)。

不同級別的機型,在影像設計上曾經很“平等”

然而回溯歷史就會發現,這種“頂級旗艦機型的CMOS不下放給中端產品”的現象並非“自古有之”。姑且不算當年非智慧機時代的那些“怪物”影像機型,至少在大家熟悉的Android時代,“老旗艦的影像設計過一兩年就會被中端、甚至入門機型所繼承”曾經就是非常常見的現象。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

往遠了說,比如IMX214作為早期Android陣營的高階CMOS方案之一,最早是由OPPO Find 7在2014年年初首發,後來被小米4、華為P7、索尼Xperia Z2、vivo X Shot等強調影像能力的旗艦產品普遍採用。然而只過了半年時間,2014年9月釋出的、售價僅999元起的紅米Note 4G增強版,就也用上了IMX214這款當時的“旗艦同款”CMOS。

近一點的例子,就是比如三星2016年年初在Galaxy S7系列上首發的IMX260,它曾是手機行業首款“全畫素雙核對焦”CMOS。幾個月後,IMX260的“量產普及版”IMX362就被vivo X Play6等一眾其他品牌的高階機型採用。而當時間來到2017年後,魅族、華碩、OPPO旗下的多款中端機、甚至是千元機,就紛紛喲經上了這款“前旗艦同款”的主攝方案了。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

當然,距離更近、也更有名的例子莫過於IMX586了。2018年12月底,榮耀方面釋出了起售價2999元的大屏高階機V20,在行業中首發4800萬畫素的索尼IMX586。而僅僅只過了不到3個月,1599元起的Redmi Note7 Pro也用上了同款CMOS,將曾經的“旗艦專屬”大底高畫素CMOS拉低至千元價位段。

成本與技術的制約,讓中端機CMOS方案出現異變

很顯然,對比過往的這些情況,如今手機廠商在“下放旗艦機影像設計”這件事上其實是更“摳門”了的。那麼問題就來了,這種現象背後的原因又是什麼呢?

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

首先,與幾年前相比,如今頂級旗艦機型所使用的CMOS無論在技術規劃、還是物理尺寸上,都有著長足的進步,也就是現在的頂級手機CMOS比過去要先進得多、“底”也大得多。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

這也就意味著,一方面這些最新的超大底CMOS本身的成本,可能就比數年前那些1200萬、4800萬畫素的早期高階CMOS貴得多。另一方面,超大的CMOS尺寸同時也會帶來一些看不見的“附加成本”,比如它們必須要使用更多片、結構更復雜的鏡頭,必須要專門定製功率更大的防抖元件。同時因為這類相機模組實在是太大太厚,甚至往往意味著手機內部的整個結構,都必需採用更緊湊、更先進的製程封裝。

以結果來說,也就是頂級旗艦機型升級一次CMOS實際造成的成本上漲,是要遠遠超過新老CMOS之間差價的。如此之高的成本,要“下放”顯然並不容易。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

旗艦機的主攝發展方向是“大尺寸”,副攝(對應中端機主攝)方向才是“高畫素”

其次,或許是因為現在的頂級CMOS實在很難再“塞”進非旗艦機裡了,但廠商又不能不給那些中端機、千元機進行影像升級。所以就會看到一個很奇特的現象,那就是上游的CMOS供應商現在很明顯地已經將產品劃分為了兩個方向,一條是“專供旗艦機”,而另一條則是“專供中低端裝置”。

“專供旗艦”與“專供中端”,背後其實是市場的鴻溝

“專供旗艦機”的CMOS有什麼特徵?簡單來說,這類CMOS不光本身尺寸大、畫素大,而且追溯它們間的代際關係就會發現,這類專為旗艦機設計的CMOS在換代、改進時,往往都不會縮小尺寸,有的甚至還越做越大、越做越厚。其中典型的例子就比如三星HMX、HM1、HM3這三代1億畫素大底,又比如GN1與GN2這兩款5000萬畫素雙核對焦CMOS。

除此之外,夏普R6和R7上所採用的型號不明的索尼CMOS,其實也是相同的思路。前者是2000萬畫素的1英寸超大底,後者則將畫素提升至4700萬,增加全畫素8核對焦機制,但超大的總體尺寸(1英寸)卻保持不變。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

三星GW系列前兩代還算正向改進,到了第三代就明顯專注中低端市場了

相比之下,“專供中端機”的CMOS則很明顯地會有“縮減單畫素/CMOS整體尺寸”的傾向。比如前文中提到的三星GM系列,首款產品GM1是0。8μm單畫素、整體尺寸1/2英寸,而到了最新一代的GM5上就變成了0。7μm單畫素、整體尺寸1/2。55英寸。同理,如今中端機型上非常普遍的6400萬畫素主攝方案也是如此。最早期的GW1還有著相對“大底”的1/1。7英寸規格,可到了最新的GW3上,就已經變成了與早期4800萬畫素一樣的1/2英寸。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

1。08億畫素的HM6,全畫素模式下的讀出速度甚至不如初代HMX(8fps vs 10fps)

更不要說,現在還有“專供中端機”的最新型1億畫素方案HM6,其不僅採用了更小的單畫素尺寸,把1億畫素做到了相當於原來6400萬畫素的CMOS體積,而且在影象讀出速度等關鍵指標上相比前代“中端機專用”的HM2,甚至還“成功”實現了技術倒退。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

最新的中端機“專供”CMOS,RGBW結構的GWB

當然,也不是說這些中端機型“專供”CMOS方案就只會做閹割。畢竟為了解決畫素尺寸、CMOS面積縮小所導致的感光能力劣化問題,這類產品往往反而會在諸如畫素阱結構、RGBW四色畫素技術、“16畫素合1”等,能夠輔助增強感光效能的設計上,顯得比那些大底、超大底的旗艦CMOS更為“積極”。

中端機“專屬CMOS”:技術的無奈還是商業陰謀

“你看這臺手機才雙攝,還只有4700萬畫素,比我們6400萬畫素四攝的新品差遠了”(設計臺詞)

然而想必大家都能看得出來,在關鍵的CMOS尺寸上“不進反退”,只依靠細微的結構改進來彌補主要規格縮水所導致的潛在畫質損失,這些“專供”中端機型CMOS所採用的技術路線,無非就是想要一邊縮減成本、為手機廠商提高利潤率,一面又透過看似並未減少的“畫素數字”,來迎合對技術並不熟稔的目標消費群體而已。

說白了,這真有點糊弄人。但也正是因為這類產品的出現,非頂級機型往後想要用上真正的“旗艦同款”、或者至少是“老旗艦同款”的影像設計,實際上也就變得越來越困難、甚至可以說是不太可能了。

【本文圖片來自網路】