4800万像素套路真深 索尼、三星传感器哪家更强？

近期，市面上新出现两款搭载 4800 万像素摄像头的手机，它们分别是荣耀 V20 和红米 Note 7 。而截至目前能够实现 4800 万像素的手机图像传感器（ CMOS Image Sensor, CIS ）仅有两款，就是索尼的 IMX586 和三星的 GM1 。正巧两款手机中，荣耀采用的是索尼传感器，红米则采用三星。

那么问题来了，在 1/2 英寸画幅的 CIS 上实现 4800 万的超高像素数，两家都分别有什么绝技？索尼长期以来的传感器一哥地位，这下是否要被三星动摇了呢？

首先要说明的是，由于两款 CMOS 的都有超高的像素密度，因此为了避免像素间的信号串扰，就不得不放弃 2x2 四格排布像素的经典 Bayer 阵列，转而采用更大的 Quad Bayer 阵列排布像素，即将阵列扩大到 4x4 （如下图）。

Quad Bayer 阵列示意 来源：微博 @ 荣耀老熊

当然，采用 Quad Bayer 阵列的 CIS 也可将 4 个像素合成 1 个输出，这样就等于转换成单像素面积较大的普通 Bayer 传感器。对 IMX586 和 GM1 而言，就是将 4800 万像素缩成 1200 万像素输出。这种缩像素的模式可用于弱光拍摄，有利于提高画面纯净度。

在使用同种像素排列方式的情况下，两款 CIS 的真正的不同之处在于电路排布。 IMX586 的 1 个原色滤镜对应 1 个光电二极管和 1 套电路，也就是说此款 CMOS 是真的 4800 万像素。而 GM1 则是 4 个像素对应 4 个光电二极管和 1 套电路，也就是说实际上这块 CMOS 仅采集 1200 万像素的数据，并非真正意义上的 4800 万像素。

由于三星 GM1 仅相当于单像素尺寸较大的 1200 万像素 CMOS ，因此红米 Note 7 输出 4800 万照片就要靠手机的 ISP 进行插值输出。而 IMX586 除了电路排布是真正的 4800 万像素外，其重要的是它具备片上（ on-chip ） Remosaic 算法，可将 Quad Bayer 阵列还原到经典 Bayer 阵列， 然后在由手 ISP 输出真正的 4800 万像素照片。

索尼 Remosaic 算法示意 来源：索尼官网

还需提及的是，由于一般的 ISP 都只能直接处理 Bayer 阵列的信号，因此对输出真实 4800 万像素照片来说，索尼 IMX586 的 Remosaic 算法是一个必要条件，而三星 GM1 不具备这个算法，光凭这一点它就无法在手机上输出真 4800 万像素。

现在可以给两款 CIS 的实力下个结论了，三星 GM1 仅相当于单像素尺寸较大的 1200 万像素 Bayer 传感器，而索尼 IMX586 则可实现真正的 4800 万像素输出，无疑是本次对决的赢家。

不过，索尼 Remosaic 算法虽强，但 IMX586 毕竟不是真的经典 Bayer 传感器，在分辨率方面，它能否完全比得上经典 Bayer ，还有待对比。而现阶段三星和索尼之所以用 Quad Bayer 阵列搞手机 CIS ，其技术试验的意义更大一些。相信这两家 CIS 厂商日后要么以此为跳板，接着推出经典 Bayer 阵列的手机 CMOS ，要么是会将 Quad Bayer 应用到尺寸更大的摄像机、照相机 CIS ，以实现更好的弱光拍摄性能。

结合两款手机价格来看，荣耀 V20 处于 3000 元价位，而红米 Note 7 仅是个千元机，其 4800 万像素的输出模式也并非默认开启，一般状态下拍摄的照片仅是 1200 万像素，因此这台手机并没有给用户超出价格定位的体验。不过，两款手机采用 4800 万像素 CIS 都只是为了卖点，如果单纯为了好的画质，大可采用市面上的成熟方案。

说回传感器。登陆三星电子官网，便能够查到其各款 CIS 的性能参数，其中 GM1 这款 CIS 的分辨率所标注的正是“ 48MP 4in1 to 12MP ”，因此 1200 万像素才是其真实像素数。

三星 GD1 与 GM1 性能参数 来源：三星电子官网

至于三星为什么造出 GM1 这款 CIS ，可能的原因应该有两点：第一是为了在技术赶不上索尼的情况下强行与其展开竞争，抢占部分市场；第二， GM1 可能仅作为一种试验品或过渡产品，以后将会改进。

实际上，三星也有一款真正的高像素 CIS ，其型号为 GD1 ，具备 3200 万像素。当然，由于 ISP 的问题，此款 GD1 也必须有硬件算法加持才能够输出 3200 万像素的照片，否则依然只能以“四合一”模式输出 800 万像素的照片。

索尼称雄 CIS 市场 三星正大举进攻

这次三星 GM1 败给了索尼，但实际上三星的实力不得小觑。跟索尼一样，三星现在也能够量产前照式、背照式、堆叠式以及集成 DRAM 的 CIS ，但由于索尼的产品线涵盖了用于手机、相机的各种尺寸的 CIS ，因此在深层次的技术积淀和市场份额方面，索尼还是称雄业界，把其他竞争者远远落在身后。

2016~17 年 CIS 市场份额 来源： Yole Développement

据调研机构 Yole Développement 统计， 2017 年索尼在 CIS 市场的份额占 42% ，远远超出第二名三星 20% 的数字。其他厂商之中，除