憑借索尼IMX766、索尼IMX707、三星GN1/2/5和豪威OV50A這些5000萬像素CMOS傳感器的優(yōu)異表現(xiàn),在很多人的潛意識(shí)里都認(rèn)定5000萬傳感器大概率比6400萬和1.08億的傳感器更好。然而,就在這個(gè)大環(huán)境下,智能手機(jī)領(lǐng)域卻迎來了一顆特別的5000萬像素傳感器,它就是三星ISOCELL JN1(圖1)。
在介紹ISOCELL JN1之前,咱們先來回顧一下影響CMOS成像底蘊(yùn)的都有哪些因素:像素值大小、傳感器尺寸、單位像素尺寸、光圈大小、多像素合一技術(shù)、像素排列方式、對焦技術(shù)等。但是,其中最關(guān)鍵,也是最容易被量化的因素就是傳感器尺寸,而它也造就了“底大一級(jí)壓死人”的傳說(圖2)。
三星ISOCELL GN2之所以定位旗艦,就是因?yàn)樗幸粋€(gè)1/1.12英寸的超大底,較之同像素的ISOCELLGN1的1/1.31英寸和競品索尼IMX700/IMX707的1/1.28英寸都要大,也超越了2億像素的豪威OVB0B(1/1.28英寸)和三星HP1(1/1.22英寸)。拋開其他參數(shù)不談,只要CMOS的底足夠大,那它的成像底蘊(yùn)就一定不差。
在過去,超過4800萬像素的CMOS傳感器普遍都是1/2.0英寸起步,和早期的COMS相比都屬于“大底”,并被廣泛應(yīng)用在1000元起步的智能手機(jī)領(lǐng)域。不過,傳感器尺寸越大,對手機(jī)內(nèi)部空間的占用也就越大,會(huì)導(dǎo)致鏡頭后蓋凸起,壓縮P C B主板和電池面積(圖3)。問題來了,前置攝像頭一直都在抱怨廠商“厚此薄彼”,后置攝像頭老早就升級(jí)到4800萬像素起步了,但前置攝像頭卻還長期停留在800萬~3200萬像素。
ISOCELL JN1,其實(shí)就是三星專門為前置攝像頭打造的“小底”傳感器,它的尺寸只有1/2.76英寸(圖4),是主流超高像素傳感器中的最小尺寸(見表),因此可以搭配更小的鏡頭,從而可以塞進(jìn)寸土寸金的手機(jī)屏幕的前攝開孔內(nèi)。而三星對它的定位是:“為從中端到旗艦的每部智能手機(jī)都配備超高分辨率相機(jī),可用于任何位置,包括前置、超寬(超廣角)或長焦相機(jī)”。
劃重點(diǎn):前置、超廣角或長焦,可見三星也并不推薦將ISOCELL JN1用于手機(jī)的后置主攝像頭,只是強(qiáng)調(diào)將其放在后攝可降低鏡頭蓋的凸起(圖5)。
由于ISOCELL JN1的尺寸較小,所以它的單位像素尺寸也只有0.64μm,非常不利于暗光環(huán)境下的成像。還好,JN1支持4合1的Tetrapixel像素合并技術(shù),能將4個(gè)0.64μm像素組合成1個(gè)1.28μm的大像素(圖6),從而增加光吸收量,并生成明亮的1250萬像素照片。
ISOCELL JN1的特色功能還包括ISOCELL2.0(圖7),這是一種使用每個(gè)像素周圍的物理屏障來減少相鄰像素之間的顏色干擾的“像素隔離技術(shù)”,從而使每個(gè)像素都擁有更多的光線,提供高色彩保真度。JN1支持“場景間HDR”技術(shù)(圖8),通過高ISO和低高ISO兩次讀取場景來運(yùn)作,可生成一張擁有平衡的陰影和高光的HDR照片。
ISOCELL JN1能以60FPS的幀率拍攝4K視頻,還能在FHD全高清模式下以240FPS的幀率拍攝更戲劇性的慢動(dòng)作視頻。此外,JN1還支持雙超級(jí)PD相位對焦功能,在黑暗環(huán)境中或拍攝充滿動(dòng)感的場景時(shí)也能提供更快、更精確的自動(dòng)對焦功能(圖9)。
總的來看,ISOCELL JN1的規(guī)格屬于高像素傳感器中的“入門標(biāo)準(zhǔn)”,但是較之幾年前的IMX386和IMX398等1x00萬像素的后置傳感器和目前主流的前置攝像頭還是有著一定的優(yōu)勢。
ISOCELL JN1之所以在近期飽受爭議,就是出現(xiàn)了被濫用的問題。比如,iQOO Z5x、Redmi Note 11和vivo Y76s等手機(jī)都將JN1直接用作后置主攝(圖10)。但在更早以前,很多價(jià)位相似的“千元手機(jī)”都已經(jīng)用上了索尼IMX582或三星GM1,JN1除了像素值更高一點(diǎn)點(diǎn)外(5000萬對4800萬),成像底蘊(yùn)其實(shí)還是下降很明顯的。
實(shí)際上,在疫情期間為了控制成本,千元機(jī)使用ISOCELL JN1無可厚非,畢竟JN1再弱也要比1x00萬像素的早期傳感器更好。但是,從2021年底開始一個(gè)不好的趨勢出現(xiàn)了,越來越多的高端手機(jī),也將ISOCELL JN1納入了后置攝像頭矩陣之中,整體影像水平甚至出現(xiàn)了大幅倒坡的現(xiàn)象。
其中,最具代表性的就是最新上市的搭載新驍龍8的年度旗艦。
先來看看小米12 Pro(圖11),它的主攝是索尼5000萬像素的IMX707,2 X人像鏡頭和超廣角鏡頭則都是ISOCELL JN1。作為對比,去年上市的小米11 Pro,則搭配三星ISOCELLGN2主攝,還同時(shí)武裝了800萬像素的潛望式長焦鏡頭。主攝方面IMX707弱于GN2,2X人像鏡頭的實(shí)用性顯然也不如潛望式長焦鏡頭,屬于超廣角升級(jí),其他降級(jí)的存在。
realme GT2 Pro、iQOO9 Pro和一加10Pro的共同點(diǎn),都是將ISOCELL JN1作為超廣角鏡頭,而且還具備超大的150度視野(圖12),支持特色的魚眼拍攝模式(圖13)。
看起來不錯(cuò)?但除了realme GT2 Pro相較于去年上市的旗艦realme GT2(搭配普通超廣角,成像不如JN1),其他幾款產(chǎn)品相對于上代產(chǎn)品在影像上也出現(xiàn)了降級(jí)的問題。以一加10Pro為例,和上代一加9 Pro相比,它的主攝依舊是索尼IMX789,但超廣角卻從上代的主攝級(jí)別的IMX766(而且還是自由曲面鏡頭),換成了JN1,雖然都是5000萬像素,但孰強(qiáng)孰弱大家心理也應(yīng)該有數(shù)吧(圖14)?
iQOO 9 Pro也存在類似問題,上代iQOO 8 Pro的超廣角是4800萬像素的IMX59 8,新款則換成了JN1,成像底蘊(yùn)也有所下滑。
總的來說,ISOCELL JN1是一顆偏低端的CMOS傳感器,它最大的優(yōu)勢就是體積更小,采購成本也低于IMX598之類的早期大底傳感器,如果將它用于后置主攝顯然是有點(diǎn)不合時(shí)宜的,除非手機(jī)價(jià)格足夠低,或其他配置足夠吸引人。不過,如果拿ISOCELL JN1作為后置的超廣角,則是一個(gè)可以接受的選擇,只是我們更希望高端和旗艦手機(jī)能用更大底的傳感器替換掉它。此外,不排除未來會(huì)有拿它作為潛望式長焦鏡頭傳感器的可能,因?yàn)闈撏介L焦鏡頭也無法塞進(jìn)太大底的CMOS。