背靠三星技术支持，小米将首发1亿像素手机，华为还能坐得住么？

在今后一到两年里，假如有人说自己的手机摄像头已达到1亿像素，他所用的手机要么是小米手机，要么就是三星手机。
8月7日下午，小米在北京举办了未来影像媒体沟通会，联合三星ISOCELL plus技术，宣布将首发这款达到1亿800万像素的图像传感器，分辨率高达12032×9024，是迄今为止像素数量最高的传感器，没有之一。据猜测，搭载这款传感器的手机很可能是小米mix4。
一直以来，最为大众所熟知的，比如三星的Exynos移动设备SoC芯片，三星的存储器芯片，以及Galaxy、note系列旗舰智能手机，三星在大众的心目中更多是一个消费者终端品牌厂商，很少有人会去关注到三星在影像技术领域突飞猛进。
据IHS Markit在本月发布的数据显示，2018年全球CMOS图像传感器销售价值120亿美元，同比增5.1%。其中，索尼占据全球CMOS图像传感器市场的份额达50.1％，同比下降1.8%；三星占据的市场份额为20.5%，同比上升1.4%，位居第二；被中国韦尔股份收购的豪威科技占据的市场份额为11.5％，位居第三；第四、五名分别是安森美半导体和SK海力士，占据的市场份额分别对应5.6%、2.6%。
据台湾媒体称，影响手机拍照性能的“核心参数"是CMOS传感器（涉及传感器尺寸、单个像素感光面积和对焦技术）、镜头玻璃、ISP性能、光圈大小和软硬结合的后期成像算法优化。
以红米首发的6400万像素传感器为例，所搭载的是今年5月份三星就已发布的ISOCELL Bright系列GWI产品（另还有GW2为4800万像素）。
通过导入可同时提供4倍感光的四像素合成技术，根据光线调节色彩表现与干扰的双转换增益功能，以及强化版相位自动对焦技术，使得这款6400万像素的CMOS传感器单位像素面积达1.6微米，感光面积高达1/1.7英寸。相比4800万像素高出34%，降低光线损失，同时用有机材料打造像素间隔离墙，减少了像素间的信号串扰，提高画质。




ISOCELL所解决的问题有二：第一，相同的像素尺寸情况下，可以有效提升进光量，进而提升单位感光面积，改善光线强度最轻和最暗的部分。第二，随着像素数量变多、单位像素面积变小时，像素之间抗干扰能力会减弱，造成错误的感应光源颜色和数量（此现象被称为“串扰"），画质下降。
所以，解决进光量问题时，三星ISOCELL采用4倍感光四像素合成技术；而在解决串扰问题时，三星数年前与日本富士合作，后者提供有机材料替代了传统金属格栅，为三星ISOCELL构建感光基层。




基于该技术，GWI是现代智能手机上第二款1/1.7英寸的CMOS，画幅追平华为p30 Pro上的IMX 600传感器。而业内人士们倒是很期待，搭载这款传感器的红米手机在拍照性能上是否能与华为P30 Pro相抗衡。此前红米品牌总经理卢伟冰表示，红米新机会配备联发科G90T处理器，结合G90T支持6400万像素拍照的特性推测，可能就是由这款手机首发。
三星对ISOCELL技术所寄予的期望，应该不只是追赶华为这么简单，而最终的目标是要超越索尼。据韩国媒体报道，早在2017年初，三星就将生产DRAM内存的11号产线转变为CMOS产线，并且更名为S4，同时还计划将用于生产DRAM内存的300mm 13号产线也转换成CMOS产线。两条产线平均每月可为三星提供12万颗的产能。
虽然小米和三星并未公布有关这款1亿像素CMOS的具体细节，但据传出的消息，该款CMOS会是拜阵列的进化版。
拜耳阵列是索尼提出的“四像素合一"的技术，相邻的2X2像素采用相同的颜色，可实现高灵敏度拍摄。而三星的进化版或将从2X2变为“九像素合一"的3X3技术，从而使得单位像素降至0.8微米，这也是目前CMOS成熟生产工艺的最小尺寸。索尼在2018年7月推出的IMX 586系列率先达到了该工艺，以拍摄4K/90fps、1080p/240fps以及720p/480fps的画面。
同时，这款1亿像素CMOS的感光元件尺寸也将有可能与IMX 586相似，为1/1.2英寸或者1/1.3英寸。




1亿像素在短期内能否实现？据业内相关人士认为，三星所谓的1亿像素极有可能成为营销噱头。业内人士表示，虽然三星ISOCELL能够将拜耳阵列扩大到4×4，但是每个2X2阵列都只能识别同样的颜色，并且只能一起输出数据。换言之，以同为4800万像素的索尼IMX 586和三星ISOCELL GW2进行对比，索尼IMX 586是真正传统定义的4800万像素传感器，它能直接实现4800万像素的照片。而三星ISOCELL GW2虽然顶着4800万像素摄像头的光环，但它本质上却还是1200万像素传感器，想直接实现4800万像素的照片只能通过插值像素算法来完成。
在主流的全画幅数码相机里，像素最高的是索尼最新发布的A7R4，达到6300万像素。大众所熟知的佳能5D4也不过3010万像素。
像素数量的提升，相同像素的CMOS芯片面积也会大幅增加，将带来如摄像头模组体积增大，模组高度增加，功耗大幅增加，发热量增加等问题，这样的变化在数码相机上还可以接受，在体积限制苛刻以及追求携带方便的智能手机上很容易弄巧成拙。
在智能手机市场混战的当下，摄像头的竞争也变得更加重要，尤其手机厂商们面对智能手机销量不断下滑的局面，手机像素大战再次悄然开启。或许1亿像素尚且还遥远，但6400万像素已在眼前。