手机的图像传感器比美相机的真家伙？且看华为苹果对决松下佳能…

互推小编 2023-10-27

传感器尺寸比较：从非常小到全画幅

配置微小镜头和传感器的智能手机相机正在将卡片数码相机挤出市场。面对智能手机的胜利，数码相机是否还有存在的理由？智能手机的微型传感器能否匹敌数码相机的“真家伙”？为回答这个问题，德国独立测试机构test.de做了特别对比测试。COTEST特此翻译其测试报告，以飨读者，尤其供摄影爱好者参考。

对比测试方案

测试指标

4款数码相机与2款智能手机对比，最后的结果显而易见：镜头越大，画质越好。为了确保可比较性，我们用所有相机拍摄静物，比较各自所拍图像的色彩还原度、对比度范围、亮度噪点和色度噪点

在充足和微弱光线下拍摄

为此，每款相机分别在充足和微弱光线下从60厘米外以广角焦距（相对于35mm全画幅格式）拍摄，并且调节光圈，以确保始终处于相同的景深。这一点对于突出拍摄对象很重要（为了让拍摄对象从其周围环境中突显出来，特意使其前景和后景虚化）。由于iPhone的拍摄应用程序不提供原始数据，其所拍图像只能以JPEG格式保存；其他相机（包括华为P30 Pro）所拍图像则以原始数据保存。

静物作为拍摄对象

拍摄对象：静物，有巨大的亮度差异、哑光和亮光的表面、各种颜色，不同的明暗区域和深度——挑战性足够高！

代表手机和相机打擂的选手

在对比测试中，

iPhone 11 Pro Max和华为P30 Pro代表智能手机相机，
松下Lumix DMC-LX15代表卡片相机，
松下Lumix DC-GH5S和松下Lumix DC-G9代表系统相机，
佳能EOS 5D IV代表单反相机。

传感器：1200万至4000万像素

iPhone 11 Pro Max的传感器最小，仅能捕获1200万像素。而佳能EOS 5D IV的传感器最大，其分辨率达3000万像素。就传感器尺寸和分辨率（像素数）而言，3个Panasonic Lumix相机DMC-LX15、DC-GH5S和DC-G9介于中间。

正如本报告末尾所附传感器对照表所示，华为P30 Pro的传感器分辨率在6个登台打擂的选手中最高，达到4000万像素，尽管其传感器尺寸为第二小（仅大于iPhone）。

至此，想必你对6款相机的比拼结果已经迫不及待了。下面就让我们一睹它们分别对比佳能全画幅传感器相机EOS 5D IV的表现吧！

iPhone 11 Pro Max：照片像是绘画出来的

iPhone弱光下以感光度ISO 320所拍（右）在细节上更像是画的。佳能全画幅传感器（左）以ISO 400捕捉得明显更好。

从最前面的咖啡豆到锡罐的后边缘，iPhone 11 Pro Max内置的摄像头都能清晰地捕捉到。因此，智能手机显示屏上的照片清晰而生动：与拍摄对象原物相比，色彩更饱满，对比度更高，这得益于一种自动处理功能，其使照片特别好看（相当于自动美颜功能）。然而，在100％视图中，缺陷显而易见：明亮区域的亮度变化有时看起来就像是画出来的，而暗部的亮度渐变不平滑；弱光下，iPhone将感光度从ISO 40提高至ISO 320，于是出现了明显的亮度噪点和色度噪点，尤其明暗部之间的亮度渐变比ISO 40还粗糙。

技术细节：iPhone的1200万像素传感器尺寸为1/2.33英寸，对角线为7.1毫米，镜头的光圈为1.8。

华为P30 Pro：偏色和亮度噪点

感光度ISO 400下：佳能全画幅相机很好地捕捉到了烛台的细节（左），华为手机的小传感器却只能获得偏色和偏淡的低对比度图像（右）。

华为相机所拍照片看起来略微模糊并偏色，尤其放大后，清晰度明显降低。即使光线充足（华为选择ISO 50），颜色也会显得不饱和。在100％视图中，即使在最佳条件下也存在明显的亮度噪点。但是，在明暗部之间的亮度过渡上，华为做得很柔和、相当自然。弱光下，我们选用最大可能的感光度ISO 400拍摄，结果再次出现偏色，颜色比在光线充足的条件下更加不饱和：锡罐看起来几乎是灰色的，花卉装饰几乎被洗掉了。总之，在100％视图中，亮度噪点极其严重。

技术细节：华为的4000万像素传感器尺寸为1/1.72英寸，对角线为9.2毫米，镜头的光圈为1.6。

松下Lumix DMC-LX15：图像细节完美

与佳能全画幅相机（左）相比，松下Lumix DMC-LX15的1英寸传感器以低ISO值把花卉装饰结构拍得出奇生动（右）。

松下Lumix DMC-LX15对静物的捕捉相当清晰，色彩非常自然（适度调节光圈至f/2.8）。与其他相机和智能手机一样，该卡片相机也聚焦锡罐的正面。尤其在充足光线和ISO 125条件下，松下Lumix DMC-LX15在100％视图中相当生动地再现了花卉装饰。与此相反，两款智能手机丢失了印刷工艺在锡罐上留下的色彩结构。弱光下，我们选用ISO 1250拍摄，获得的图像不太饱和，其在100％视野中显示出亮度噪点。再次值得一提的是：尽管ISO值很高，但锡罐上的花卉装饰仍清晰可辨。

技术细节：松下的2000万像素卡片数码相机的传感器尺寸为1英寸，对角线为15.8毫米；8.8至26.4 毫米（相当于全画幅的24至70毫米）的变焦镜头具有一个取决于焦距的可变光圈——由1.4（广角）至2.8（远摄变焦）。

松下Lumix DC-GH5S：多变的景深

松下的MFT（Micro Four Thirds：直译为微型三分之四，即纵横比为4:3的4/3英寸图片）相机以光圈f/2.8明显再现了锡罐正面的图案（左），并使其前景和背景均具有虚化效果；但佳能全画幅相机再现得更好（右）。

松下Lumix DC-GH5S采用光圈f/5.6把静物拍摄得非常清晰。如果将光圈适度调至f/2.5，则相机能够从前景中很好地突出锡罐的正面（清晰度水平）。无论光线如何，图像都显示出自然的色彩和丰富的细节（尤其采用ISO 160时），比如花卉装饰的结构以及明暗部之间的自然渐变。在ISO 1600下，亮度噪点虽然明显，但不干扰阅图，因为它几乎没有破坏任何细节。

技术细节：松下无反光镜系统相机拥有一个1000万像素的MFT传感器，其对角线为21.6毫米；配置的镜头拥有一个17毫米的固定焦距（相当于35毫米全画幅的34毫米），光圈为1.7。

松下Lumix DC-G9：通过像素偏移可达80 MP

佳能的全画幅传感器（左）几乎与松下的MFT相机（右）旗鼓相当。后者借助于像素偏移技术与前者处于相同的拍摄水平。

由于传感器的对角线相当长，锡罐正面上的图案得以良好再现（光圈f/2.5）。即使光圈调至f/5.6，前面的咖啡豆也仍略微虚化，这与其他配置MFT传感器的相机相同。而这为摄影师提供了丰富的拍摄可能性。

其中一个特色是可移动传感器。其拍摄一系列图像，而且每次拍摄偏移半个像素，如此拍得的逐个图像在相机内最终被合成为一个高分辨率图像。在松下Lumix DC-G9上，相邻像素中心点之间的距离（像素间距）为3.4微米，所以每次拍摄偏移1.7微米。合成的最终图像为8000万像素，使业已很好的细节再现更上一层楼。此外，色彩还原和自然的亮度渐变也是这款相机的优势。在ISO 1600下，亮度噪点虽然明显，但不影响阅图。在80 MP模式下，亮度噪点甚至变弱。

技术细节：松下无反光镜系统相机拥有一个2000万像素的MFT传感器，其对角线为21.6毫米；配置的镜头拥有一个17毫米的固定焦距（相当于35毫米全画幅的34毫米），光圈为1.7。

佳能EOS 5D IV：完美的全画幅

佳能EOS 5D IV以光圈f/2.8（左）清晰再现了拍摄对象（锡罐正面上的图案），光圈调至f/11（右）后，景深变大了。

佳能采用f/11光圈拍摄时，由于传感器对角线颇长，不能在如此近距离上把前面的咖啡豆拍清晰。为了获得足够清晰的图像，你必须调小光圈，或者最好以变动的焦点拍摄一系列图像（聚焦堆叠）。当然，色彩还原和亮度渐变处于非常高的水平，这也是摄影师喜欢该相机的原因之一。在ISO 3200下，原始数据显示出明显的亮度噪点，该噪点可以从相机内部的jpg文件中很好地计算出来，而且细节损失很小。

技术细节：佳能单反系统相机的3000万像素全画幅传感器具有43.3毫米对角线，配置的16-35毫米变焦镜头具有一个与焦距无关的光圈f/2.8。

对比测试结论

尽管智能手机的像素数量你追我赶、日新月异地猛增，但其微小的传感器还是变不出魔术。手机制造商对此一清二楚，所以每次更新换代都增大传感器。

像素数量虽然以更快的速度增长，但却没有如其所愿地提升有效分辨率：iPhone传感器的最大有效分辨率仅为400万像素；华为传感器虽然拥有明显更高的最大有效分辨率，但也仅为1200万像素。与此相反，佳能全画幅相机的传感器在光圈为f/2.8时可以轻松达到6000万像素的有效分辨率，但却自谦地标称仅有3000万像素。

像素数过多的缺点在弱光下尤其明显：智能手机用软件消除不可避免的图像干扰、色度噪点和亮度噪点，其结果必然是图像在放大时显得不自然。毋庸置疑：传感器越大，产生的图像干扰越少，所以较大的传感器在昏暗的光线下获得明显更好的图像，哪怕其像素更少。

智能手机拍摄的照片在其狭小的显示屏上或打印在明信片上看起来不错，但毕竟受制于其图像传感器的较小尺寸，拍摄功能和效果受到制约，比如几乎不适于对人物的特写拍摄——而这是拍摄纵深对象所必须的，同时也是系统相机的优势之一。

此外，系统相机还具有更换镜头的优势，即使在弱光下，所拍图像的色彩还原也相当逼真，细节也非常丰富，亮度渐变也很自然。当然，智能手机相机也不具备高品质的远摄镜头。

总而言之，对于记录旅行印象，智能手机完全可以应对自如。但在除此以外的场合，数码相机还是首选。