日前，小米在京舉行的未來影像技術溝通會上，介紹了三星首款6400萬像素傳感器GW1，而這款傳感器將在Redmi手機上首發搭載（據稱Realme也將發布搭載此傳感器的新手機）。此外，小米也將聯合三星首發高達1億像素的超清移動圖像傳感器，屆時它將成為全球最高拍照像素、最高解析力和分辨率的手機相機。對此，有評論分析認為，小米將有望借助高像素的賣點挑戰目前智能手機市場拍照第一的華為。

像素基礎之爭 索尼與三星的較量

眾所周知，現在智能手機拍照功能的基礎硬件——CMOS基本被索尼和三星壟斷，其中又以索尼占據市場中的大部。而所謂的像素數就是CMOS的一個指標，手機廠商們宣傳其拍照中的xxx千萬的前后攝像頭指的就是索尼或者三星COMS的像素數，這個指標基本上與手機廠商無關，決定權在索尼和三星身上，即它們在COMS的基本實力才是根本。那么索尼和三星在CMOS領域各自實力如何？

以當下最高的4800萬像素為例，去年索尼向市場推出IMX586圖像傳感器（目前為國內多數手機廠商采用），讓手機攝像頭分辨率躍升至4800萬像素，隨后位處市場第二的三星也發布了標稱4800萬像素的GM1圖像傳感器。

同是4800萬像素圖像傳感器，卻在今年年初的國內市場引發了“真假4800萬像素”的討論。起源是索尼IMX586支持輸出4800萬全尺寸照片，而三星GM1（S5KGM1）默認輸出1200萬，只能插值計算出4800萬像素的照片，解析力也有差距。實際上，兩者的光電二極管的確都是4800萬，且都采用Quad Bayer陣列像素排列（也就是俗稱的四合一像素技術）。

二者的區別在于索尼IMX586在圖像傳感器Stack Sensor部分的圖像處理硬件首先會進行Remosaic操作，隨后再將拍攝的RAW格式數據傳輸給手機SoC的ISP部分進行常規圖像處理操作。這背后反映出的是三星在ISP處理算法以及高速模擬讀出電路設計上與索尼是存有差距的。當然這只是索尼技術相較競爭對手領先的一例。

此外，在CMOS的工藝上，三星也與索尼存在差距。索尼采用的是絕緣體上硅工藝，需要將CMOS的硅底襯精密研磨，再在其上進行電路機械加工，而三星對于BSI工藝中復雜度沒有之一的精密研磨工序則是刻意回避，而是直接采用普通硅進行封裝。因此，早先其底襯厚度相當于索尼的50倍。惟一的好處是成本僅僅相當于索尼的25%。但寬容度、靈敏度等都會受到影響。據業內人士稱，在COMS的工藝上，三星至少要落后索尼二代以上。

另據TechInsights今年3月公布的數據顯示，在圖像傳感器領域，索尼擁有的專利數量最多，其中在模擬和數字領域的專利積累尤其豐富，這也從一個側面證明了索尼在此領域領先三星的優勢。

當然我們在此并非貶低三星，畢竟三星是目前除了索尼之外，排名第二的圖像傳感器廠商，且大有后來居上的勢頭。最典型的表現就是前述首發的6400萬像素傳感器GW1和即將到來的1.08億像素數的圖像傳感器。

對此，索尼作何反應不得而知。有業內稱，索尼應該也已經有6400萬像素級的產品在路上，只是尚未對外發布。不過按照前述索尼IMX586和三星GM1同等像素下的對比看，即便是像素數相同，二者依然存有差距。這也很好地解釋了為何索尼IMX586多用在中高端機，而三星GM1多用在中低端機的主要原因。這頗有點類似手機芯片領域中的高通和聯發科，在芯片硬指標幾乎相同的情況下，在實際的手機應用中，聯發科往往會低一個檔次，這背后還是有實質性的技術差距。

另外，從DxOMark手機拍照排名靠前的4800萬像素級的旗艦手機看，幾乎清一色地采用了索尼的IMX586（例如目前排名第四的榮耀20 Pro和一加7Pro、排名第9的小米9）。而在前置攝像頭拍照評測中目前排名第二的華碩 ZenFone 6也是得益于索尼的IMX586（注：ZenFone 6采用的是旋轉式攝像頭，后攝旋轉即是前攝）。

深度定制與優化 手機廠商拍照差異化與領先的關鍵

既然與手機拍照密切相關的基礎CMOS掌握在索尼和三星上游供應鏈的手里（手機廠商必須采用），那么對于手機廠商來說，是否意味著失去了以己之力提升和形成差異化競爭優勢的空間呢？

以上述DxOMark的榜單為例，也許人們會納悶為何沒有提及手機拍照最強的華為（例如P30 Pro）和新近進入該榜單第一的三星發布不久的Samsung Galaxy Note 10+ 5G，以及一直享有拍照最好口碑的蘋果？

別急，因為這三家手機廠商在DxOMark排行榜上都不止一次名列第一，且呈現出交錯更迭的競爭態勢，更重要的是，它們三家之所以如此，是因為它們在手機拍照上，或采用深度定制CMOS，或優化，或二者并舉，從而成為手機廠商在拍照方面實現差異化競爭優勢的代表。

不知業內是否還記得，華為手機在拍照方面名聲鵲起，源于去年年初發布的P20系列手機，尤其是P20 Pro，一經發布上市便占據了DxOMark手機拍照榜單的首位，一直到去年年底Mate20系列接棒，再到今年年初P30系列繼位，歷經一代半（從P20到Mate20 Pro再到P30 Pro）華為霸榜接近一年的時間。期間，作為主要對手的蘋果和三星雖然也歷經了一代手機的發布，但始終未能撼動華為在拍照方面第一的位置。原因何在？

需要聲明的是，由于影響手機拍照的硬件因素（例如鏡頭模組、材質、ISP的處理能力等）很多，但鑒于CMOS傳感器是決定拍照質量最基礎和最重要的硬件之一，同時由于COMS本身代際的差異，也最容易體現出手機廠商深度定制和優化的能力，所以我們在分析時，主要圍繞CMOS的參數比較和最終在手機拍照上的表現來看看深度定制和優化方面的重要價值。

如圖所示，我們看到目前手機廠商旗艦機采用的主流CMOS，細心的讀者會發現，華為采用的索尼IMX600只有華為的手機在使用。原因很簡單，這是華為向索尼定制的一款CMOS。從影響CMOS性能表現的傳感器尺寸（就是所謂底大一級壓死人的那個底）、像素數、像素大小三個主要指標看，除了像素數略遜于去年發布，今年國內主流旗艦機采用的IMX586外，在其他兩個相較于像素數更為重要的指標上均大幅領先包括當時三星和蘋果（三星去年的GalaxyS9和Note9疑似采用的是三星的ISOCEEL S5K2L4，蘋果去年的iPhoneXS Max疑似采用的是索尼的IMX363，二者CMOS的參數基本相同，其中像素數均為1200萬）等對手，而這成為搭載此CMOS的華為P20 Pro和Mate20 Pro一直占據DxOMark手機拍照排名第一的關鍵所在，同時也印證了獨家定制CMOS硬件本身的重要性。

不過隨著今年索尼IMX586開始進入旗艦機市場，華為此前采用IMX600，排名一直領先的華為P20 Pro和Mate20 Pro終于被搭載IMX586的榮耀20 Pro和一加Pro7超越，但因為年初P30系列的發布，借助P30 Pro在拍照上的出色表現，華為再次在DxOMark手機拍照排名上位列第一，并將這一優勢延續至前不久三星發布的Samsung Galaxy Note 10+ 5G。

到這里出現一個表面上看比較令人困惑的結果，就是華為定制的索尼IMX600在主要參數（例如傳感器尺寸、像素大小）領先于IMX586的情況下，為何P20 Pro和Mate20 Pro敗給了搭載IMX586的榮耀20 Pro和一加Pro7，但到了P30 Pro到反超了呢？

其實此處有個小小的誤區。外界普遍認為，華為P30 Pro依然采用的是定制的IMX600，但實際上是IMX650，雖然主要參數和IMX600相同，比如同樣最高4800萬像素、1/1.73英寸的傳感器和1.0/2.0的像素大小，但卻加入了頗具挑戰性的創新。

最主要的體現就是使用RYYB濾鏡取代了具有40多年傳統的RGGB濾鏡，從而讓進光量提升了40%（我們理解就是變相起到了增大傳感器尺寸的作用）、最高感光度更是達到了ISO409600，在純黑環境下只要有一絲光亮就能捕捉足夠多的細節（注：夜拍是P30 Pro最大的賣點之一）。但隨之而來的問題是，由于采用了RYYB濾鏡，其容易出現偏色（例如偏黃）的負面效應，為此，據稱華為花費了近3年的時間研究解決此問題的算法，不斷優化，最終克服了這一負面效應。

由此看，IMX650更像是IMX600的升級版，而華為在此過程中通過定制、CMOS級別的再創新和算法優化大幅提升了IMX650的表現，并借此拉開了與采用開放版的索尼IMX586的距離，重新占據DxOMark手機拍照排名榜首也自在情理之中，也證明了高效的定制和優化實際上具備相當的門檻。

接下來我們再看下三星和蘋果。與華為等中國主流手機廠商相比，在拍照上，它們是少有在CMOS指標上大幅落后的廠商。比如目前蘋果的iPhone XS Max和三星最新的Galaxy Note 10+ 5G依舊采用的是1200萬像素級的CMOS，遠遠落后于華為目前P30 Pro的4000萬像素級和采用索尼IMX586的4800萬像素級CMOS的國內其他手機廠商。不僅是像素數，在傳感器尺寸、像素大小上，也與華為等中國手機廠商存有較大的差距，也就是說在決定手機拍照的重要硬件CMOS上，三星和蘋果遠不及華為等國內廠商。

那么問題來了，為何在硬件存有如此大的差距，但在最終的成片品質上，彼此的差距卻很小，甚至多數情況下都超越了中國手機廠商呢？

以三星最新發布和霸榜DxOMark手機拍照排名的Galaxy Note 10+ 5G版為例，其采用的像素數為1200萬的ISOCEEL S5K2L4還是S7時代的產物，一直沿用至今，甚至借此超越了華為的P30 Pro，其中三星算法優化的功力可見一斑。

與三星類似，蘋果的iPhone在1200萬像素數級別也是堅守多年一直未變，其中疑似采用的索尼IMX383的主要參數與三星的ISOCEEL S5K2L4幾乎一致，同樣不及華為，但在實際出片的品質上卻與華為相差無幾，這同樣得益于蘋果在算法優化上的優勢。

其實細心的讀者只要稍加觀察就會發現，雖然華為定制的IMX600，包括索尼最新的IMX586與蘋果采用的IMX383（包括同級的三星ISOCEEL S5K2L4）相比，在傳感器尺寸、像素數上占據了相當的優勢，但在像素大小上卻有著兩種不同的表現。

例如IMX600和IMX586原始的像素大小分別為1.0和0.8 μm，經過四像素合一技術后分別為2.0和1.6μm；而IMX383的像素大小只有一個數值（無需采用四像素合一技術），即原始像素尺寸為1.55。由此可以看到，僅就原始像素大小而言，IMX363反而大于IMX600和IMX586。

對此，有業內觀點認為，所謂四像素合一并非0.8μm的像素突變成1.6μm大像素那么簡單：四個像素的表面積的確比一個像素大，但它還是無法和一個真正的大像素相比，因為像素合成、ADC設計，以及像素間隔斷犧牲的表面積，對于成片帶來了不少負面影響，例如還原真實色彩的難度會更大，解析力達不到實際標稱的像素數水平等。

還有一點不容忽略的是，無論是4000萬像素的IMX600，還是4800萬像素的IMX586，通過四像素合一技術默認的分別是1000萬和1200萬像素的輸出，所以從實際成片的角度看，IMX600、IMX586以及IMX383遠沒有參數標稱的差距那么大。由此里看，三星和蘋果多年執著于1200萬像素級CMOS的不斷優化和打磨，有著自身對于拍照技術和實用性的深刻理解。這點國內廠商與之相比仍現存有一定的差距。

另外，據金融公司Cowen在一份投資者備忘錄中的分析報告顯示，iPhone XS/XS Max的后置攝像頭元件大約34.5美元，而三星Galaxy S10+則達到了44美元，華為P30 Pro更是高達56美元（約合376元）。換言之，僅從一套相機模組來看，三星是蘋果的1.3倍，華為更是蘋果接近1.7倍。由此不難看出，華為P30 Pro在拍照上的出色表現，與拍照相關硬件上的投入確實起到了不小的作用，也從一個側面折射出與三星和蘋果相比，在優化算法上，華為還有提升的空間。

定制、優化繼續 誰能成為新的拍照王者

繼三星Galaxy Note 10+ 5G超越華為P30 Pro成為DxOMark手機拍照排行榜新的冠軍之后，目前在該榜單的前5排名中，華為（包括榮耀）和三星分別占據兩席，平分秋色。雙方都是歷經半年左右的時間，通過自身的定制和優化，讓排名交替更迭，競爭激烈，水平相當可見一斑。而到今年年底前，三星的旗艦機已經發布完畢，華為重磅旗艦機Mate30系列和蘋果新一代的iPhone11即將登場。

根據業內各方透露出的消息看，Mate30系列中的Mate30 Pro在拍照上將迎來重大升級，其中最為引人注目的是三個攝像頭中的兩個將是4000萬像素1/1.73英寸和1/1.55英寸像素傳感器。從這個基礎的數據看，其CMOS依然是IMX600打底和在此基礎上的進一步升級，尤其是那顆1/1.55英寸的傳感器，讓業內不得不猜測華為是用何種方式再次實現了比IMX600更大的底，抑或是又重新深度定制了CMOS？總之，更大的底將擴大華為手機在夜拍領先的優勢。

此外，配有兩顆目前業內最大底的攝像頭，二者的組合會給拍照帶來何種新的功能也令人期待。

至于蘋果新的iPhone11，有一種傳聞稱，其將與三星一樣，繼續在1200萬像素級打磨優化算法，盡可能地榨取這顆攝像頭的潛力和價值。還有一種說法是其將升級到2200萬、2100萬、800萬像素的鏡頭組，如果是這樣，加上蘋果算法優化的實力，其拍照的水平勢必會有一個相當明顯的提升。

除了上述華為、蘋果和三星在拍照的PK外，近期三星發布的6400萬像素ISOCELL GW1的手機可能也會加入到PK的陣營，因為小米和Realme都已經對外聲稱會發布搭載GW1的手機。此外，據韓媒ET News報道，三星A70手機的升級版A70s也將會首先搭載GW1。

不知業內從上述這些零散的信息看到了什么？我們看到的是，這款6400萬像素ISOCELL GW1是一款通用版的CMOS，而非是小米或者Realme的獨家深度定制，至于獨家深度定制和通用版的區別，我們在上述華為深度定制的IMX600已有分析，此處不再贅述。另外，從三星將其首先應用到自家中端手機，而非旗艦機看，這款COMS是否真的成熟？后期相關廠商優化的冗余度究竟有多大都是疑問。

還有重要的一點，就如我們前述，三星和索尼在圖像CMOS上存有不小的技術差距（例如此前真假4800萬像素之爭），所以僅以像素數的多少來判定6400萬像素ISOCELL GW1就是當下最好的CMOS，就能帶來更好的拍照，肯定有失偏頗。

其實我們從公開的6400萬像素ISOCELL GW1主要CMOS的參數看，其與IMX600（包括升級后的IMX650）相比也沒有明顯的優勢。1/1.7英寸的傳感器與IMX600的1/1.73英寸幾乎相同（這點值得肯定，也很重要）；像素大小GW1為0.8/1.6，不及IMX600的1.0/2.0。只是在像素數上占據優勢，但從最終經過四像素合一技術最終輸出僅為1600萬像素看，也只是比IMX600的1000萬像素的輸出高出600萬，遠非標稱的6400萬與4000萬間存在著2400萬那么大的差距。

不過就像此前傳聞，如果華為Mate30 Pro真的有一顆1/1.55英寸大底CMOS存在的話，那么GW1剛剛與IMX600的1/1.73英寸大底抹平的態勢又變成了落后。屆時深度定制優化的IMX600或者IMX650依然會領先GW1。再加上華為本身在算法優化上的優勢，實際拍照表現超越6400萬像素GW1的小米和Realme機型將是大概率事件。

最后我們說下更玄乎的三星與小米合作，未來可能推出的全球首款 1 億像素的傳感器的手機。

這里我們不妨先引用下此前業內對于三星6400萬像素GW1的評論。蔡司公司CEO兼總裁Michael Kaschkel在接受媒體采訪表示，智能手機行業（高像素發展）現在已經遇到了處理速度、降噪與成本方面的瓶頸，他認為憑借現在的智能手機的發展水平，手機不需要4000萬像素以上的傳感器，目前它們根本沒法充分利用好這些功能。那么這種觀點推演到1億像素上，挑戰將更加嚴峻。

實際上，從手機拍照三強的華為自去年開始至今一直在最高4000萬像素打磨，以及三星和蘋果圈定在1200萬像素多年的“摩擦”看，在這些大佬眼中，對于過高像素予手機拍照的意義和價值心里都有自己的一桿秤。

綜上所述，從始于去年的4000萬級到今年呼之欲出的6400萬，直至曝光的1億級像素數的手機拍照大戰看，背后起主要作用的首先是CMOS兩大廠商索尼和三星，而手機廠商在此過程中，PK的還是深度定制和優化的實力，也是決定誰能成為手機拍照新的王者的關鍵。