2018年，全面屏和拍照成为手机的主打趋势。我最近一直关注HUAWEI P20 Pro，其拍照确实给我留下了深刻印象，这引发了我对手机摄影的思考，像是“手机摄影与专业相机相媲美”的话题也在逐步增多，手机摄影真的有如此强悍的表现力了？我认为：路漫漫，其修远兮。

我们是不是有时会想手机真能够与专业相机相媲美？

其实我认为手机如果真的能够与专业相机相媲美的话，那么单反相机就没有存在的价值了，像如佳能，尼康，索尼，徕卡等厂商该何去何从？

手机在这几年的进步确实是很大的。

一．对于手机拍照，你了解多少？

手机的成像原理是：入射光线通过手机镜头到达传感器CMOS，经过数据算法进行模拟数据转换和图像信号转换，完成后存储到存储器，而后我们便看到了照片。

手机镜头的组成如下图：

那么为什么很多手机厂商如华为，OPPO，vivo等同样是运用相同的一款手机镜头，拍出的照片效果却大不相同呢？

就后置双摄像头而言，现在后置设计可分为：同像素摄像头平行设计，主副摄像头设计，黑白+彩色的主副双摄像头设计。

1. 同像素摄像头平行设计：两个摄像头的硬件规模一样，协同工作。

2. 主副摄像头设计：主摄像头负责成像，副摄像头负责测量景深数据等，这种双摄像头设计可以实现先拍照后对焦，提升拍照的速度，更多的适用于抓拍。

3.黑白+彩色的主副双摄像头设计：彩色摄像头，负责色彩，黑白摄像头，负责细节和亮度，二者分工合作。

采用的摄像头设计方案不同，工作原理不同，自然成像效果不同。加之图像信号处理器ISP的数据算法处理方案不同，自然最终的成像也不同。

再者，传感器是摄像头组成的核心，也是最关键的技术。说白了，它就相当于胶片，只是工作原理不同。它负责将光信号转化为电信号。

再者，ISP芯片也是关键所在，它负责接收传感器的原始信号数据，它的作用就是对传感器输入的信号进行运算处理，最终得出经过线性纠正、噪点去除、坏点修补、颜色插值、白平衡校正、曝光校正等处理后的结果。ISP芯片能够在很大程度上决定手机相机最终的成像质量。

图像信号处理ISP在工作中还是占有很重要的角色，它参与拍照流程中的多重工作，包括来自于传感器的光信号转换的电信号，进行电信号的转换。

在这个过程中，ISP通过运行在其上的固件对ISP逻辑，摄像头和传感器进行相应控制，进而完成自动光圈、自动曝光、自动白平衡等功能。PQ Tools工具通过通用接口完成对ISP的在线图像质量调节。

所以ISP对图像的调教也显得格外重要，由于每个手机厂商都有自家的一套照片的调教方案，所以及时使用的是同一款摄像头，图片处理方案不同，最终呈现的画面效果也不同。

这就是我们所说的：“照片发黄，照片偏冷，照片偏暖等等原因了”。 

二．手机相机和专业相机的差距到底在哪里？

差距在：画质，景深等。

画质分为：低感画质和高感画质。

二者由传感器和算法决定的。低感画质是在光线比较好的情况下用低iso拍摄。高感画质对手机而言太苛刻，大多手机夜拍都很差，画质都很烂，但专业相机却可以拍出有细节的画面。    手机可通过拍多张照片进行堆栈处理，消除噪点，能大大提升画质，缩小和专业相机的差距。

对于一张照片来说，有的景物清晰，景物模糊，最清晰的景物就是对焦点的位置。这种最清晰的情况为合焦。而合焦点前后相对清晰的范围的长度即为景深。下图中的Depth of Field 就是我们常说的景深。清晰的范围越大，景深越深，清晰的范围越小，景深越浅。

光圈与景深的关系：二者成比例关系

说白了，景深就是说照片的虚化效果，虚化效果和光圈、拍照距离，传感器尺寸有关。

现在的手机双摄像头，通过算法和处理以达到虚化效果，解决了这个问题。当然，手机厂商的算法水平层次不齐，算法的虚化还不能和光学带来的虚化媲美，导致有些照片虚化效果很假。

如HUAWEI P20 Pro通过大光圈模式来达到背景虚化的效果，从而实现近实远虚的画面效果，不过这种效果只是软件算法得到的结果，所以在细节上与专业相机差距肯定存在。

谈及光学变焦虚化，HUAWEI P20 Pro的800万光学变焦镜头可实现3X光学变焦，虚化可自然真实，不过这与专业相机的光学变焦虚化还是有差异的。

对于HUAWEI P20 Pro的800万光学变焦镜头而言，它是利用镜头组内的电动马达，通过镜片组移动实现无损的长焦拍摄效果。通常情况下，光学变焦镜头由一片或者多片光学玻璃组成的透镜组，同时配备凸透镜和凹透镜，利用折射原理进行图像处理。

上图的成像原理：手机在进行变焦时，L1凸透镜和L2凹透镜在沿光轴移动时，焦距逐步增大，可视范围逐步减小，所以可视的图像就会变得更大，从而实现事物的放大，即光学变焦。所以光学变焦才是真正的无损变焦技术。光学变焦也与CMOS传感器有密切的联系，HUAWEI P20 Pro的CMOS信号处理与转换方案对800万光学变焦镜头起重要的决定性作用。

这是5X混合变焦后的显示效果，给人的感觉还是很强悍的。

三．如何对比手机和专业相机拍出的照片？能否公平对比？

关于手机能媲美专业相机？其实谈到这个话题，我们可能会怎么说？  

我们可能会说：

1.手机可以通过虚化效果来和专业相机的大光圈虚化效果相匹敌；  

2.手机可以通过缩小图大小来提高画质，手机和相机的照片画质照样差不多，甚至感觉手机更好；  

3.手机可以通过多帧图片降低噪点来提高画质，从而和专业相机的画质相抗衡；    

4.手机可以通过算法进行照片处理（徕卡色彩模式等）和专业相机的模式相媲美；  

5.手机可以通过美颜模式进行模拟PS中的画笔、蒙版、磨皮、液化、印章等后期照片处理流程，以和专业相机的照片后期效果相媲美；  

6.手机可以通过外接镜头（鱼眼等）来达到专业镜头效果。  

说了如此多，在我看来，其实限定的所有条件都是对手机有利的，很多人在拍的人像、风景照片时，利用现在的AI技术，以模拟专业相机照片的后期处理流程，在这些条件下和专业相机做对比，说手机还是很占优势的。

但是实际如此？

要知道，决定摄影照片最关键的是：传感器尺寸，传感器尺寸与拍照效果成正相关。传感器大小是决定照片画质的关键。

一句话：HUAWEI P20 Pro拍照好，因为传感器大啊。

HUAWEI P20 Pro的CMOS传感器拥有更大的感光面，进光量更大。

HUAWEI P20 Pro之所以拍好比其他厂家好，吊打iPhone X和S9+，主要是那块4000万像素,1/1.73英寸RGB彩色图像传感器IMX600，具有f/1.8的光圈。

以下是传感器尺寸对比图，手机与相机真的差远了。

HUAWEI P20 Pro的传感器面积相比iPhone X和S9+增大了很多，拍照效果则有飞速提升，但是它与尼康等专业相机的传感器相比呢？与全画幅相比呢？自然从上图可以得到答案。

由于感光元件尺寸增大，这使得单位像素的尺寸也随之增大，HUAWEI P20 Pro感光元件的单个像素尺寸达到了2μm，所以，像素面积增大，感光量增大，成像也会更清晰明亮，这尤为体现在夜间拍照上。加之像素融合技术，使得夜拍能力更强。

IMX600是索尼的最新产品，目前而看，现在只有P20系列在使用，就连索尼自家手机都没用上，能够拿到首单，也是很拼了，其实像iPhone X、iPhone 8、iPhone 8 Plus、国产手机中的HUAWEI，OPPO，vivo，小米，魅族等多数手机都用索尼的传感器，如果说P20比索尼微单拍照强悍，想想也是不可能。 

四．像素高，照片样张质量就高？那肯定是错的。

相机的像素唯一能决定的是其所拍图片的分辨率，而图片的分辨率越高，仅能代表图片的尺寸越大，并不能说明图片越清晰。

如今的时代，手机与相机的照片差异缩小，有时用肉眼看整体是很难辨别的，所以，我们有时需要通过放大图片来对比区分。缩到多大小比较合适？是否与像素有关？

我们在视频网站看到的各种视频时：

对于1080P画质，它的像素是1920X1080=200万像素。

对于720P超清画质，它的像素是：1280X720=90万像素而已。

对于4K视频而言，目前4K分两种：4096*2160和3840*2160，像素分别是880万和830万。

你手机的屏幕分辨率是多少？以小米MIX2为例，它是2160x1080=230万像素左右。所以我们看微信朋友圈，微博照片时，200万像素已经够用，所以，可以确定200万像素足够用了。    

200万像素就够用了？那手机是2000万像素、3000万像素有何意义？

其实，像素指的是相机传感器上的最小感光单位，而我们通常所说的“XXX万像素”实际是指相机的分辨率，其数值大小主要由相机传感器中的像素点数量决定，例如：500万像素就意味着传感器中有500万个像素点，和手机屏幕中的像素数量决定屏幕是720P或1080P分辨率是一个道理。

传感器上的像素点分布显示如下：

其实说白了，像素高了，分辨率就高了，分辨率高，我们就可以看清更远的事物，这就是我们在放大图片时，越放大，照片便会越模糊的原因。但是要说画质，还要看对相机的调教，如软件算法等，影响因素有很多。

如这张图，放大后，像素高的，分辨率就高，可以看到更清晰。

但是，我们却不能以像素论画质，画质属于整体，与多种因素有关，而不是像素所能决定的，从而也不能说像素高，照片画面就好了。

很多人都有错误的认识：像素决定了画质的好坏，像素高，画质就好。加之手机厂商灌输高像素=高画质、像素越高，拍照越好的观念。其实，像素仅仅与分辨率有关，分辨率高，不能代表画质就好。像素只是一个不算最重要的参数，画质才重要。

那么手机厂商为什么要搞高像素，在我认为是忽悠用户“像素越高画质越好”，另一个原因就是为了缩图，诺基亚808的4100万像素，最后输出的只是个500万像素的照片。

简言之，HUAWEI P20 Pro的4000万主镜头也如上原理，无非可以在缩图方面输出相对更高像素的照片罢了。HUAWEI P20 Pro的主镜头能输出1000万像素的画质，所以，缩图是一个有效提升画质的方法。 

五．我们对照片的要求有多高？需要相机那些功能吗？

现实生活，我们对照片的要求都是很低的，照片最多也就200万像素，因为主流手机的分辨率也就230万像素。对于摄影师来说，他们看的是照片细节，追求更高的像素。

而我们？恐怕只是：“哇，这张照片看起来很好看啊！”嗯，从来只是看整体，不看局部。摄影师之所以是摄影师，只能用细节决定成败来形容差距了。

像下面两张图，一张由手机拍摄，一张则由单反相机拍摄。

但是，将二者放大看细节后，你就会发现何者为单反所拍摄，何者为手机拍摄，所以说，摄影师玩的是细节，我们只能说手机摄影：“只可远观，不可近看也”。

专业相机可拍各种大片（如婚纱照，旅行写真，新闻纪实，体育直播等），而手机却只能完成小工作（如手机拍摄风景），拍大片还是散了吧。

手机摄影的局限性还是要远远大于相机摄影，对于非专业人士而言，手机摄影其实远远足够了，然而，对于专业的摄影师而言，如果缺少了一台单反相机，那么就相当于少了一份爱，一份表达自我情感的情怀，所以，这就是专业相机的魅力。 

六．所以，手机摄影永远跨不过专业相机这道坎？    

我认为其实不是必然。首先，如今使用手机的人群巨大，手机摄影的发展前途要更明朗，这样就会刺激厂商生产出更加优秀的传感器和镜头等。其次，手机摄影可让更多的人接触到摄影，认识并了解摄影。也势必会让我们产生对摄影的乐趣，亦或会诞生摄影家等，这样其实也会刺激手机摄影产业的进步与发展。再次，我们都喜欢携带轻便的摄影器材，所以，手机要比相机优势更大。最后，手机在一些技术上其实已经有了巨大的飞跃。像HUAWEI P20 Pro的超级夜景，可以通过十几帧的实时摄影，实现更加丰富的光效。

所以我们只能用一场持久战来形容手机和专业相机的发展：未来可期。期待手机摄影带来更大的冲击，期待手机画质对目前在画质上占有绝对霸主地位的专业相机可以拉近距离。我们应当保持一颗平等的心态吧，既要认可手机的优点，也要看到手机的缺点，而不是用一种手机就是渣，相机吊打手机的态度去评判手机摄影。