手机磁传感器手机自带的“指南针”APP，跟传统的指南针原理一样吗？

发布时间：2024-10-06 16:10:22

手机自带的“指南针”APP，跟传统的指南针原理一样吗？

两者原理上是一样的，都是靠测地球磁场的方向来实现指南，但测量的方式不一样，毕竟手机里不可能内置小磁针。手机内置的指南针其实是一个三维电子罗盘，它可以在三个方向上测量地磁场，这样即使手机并非水平也可以算出地磁场方向。目前的主流是用霍尔效应来测量。

霍尔效应是高中物理的重要考点，当电流通过磁场中的导体时，垂直于电流和磁感线的方向上会出现电势差，称为霍尔电压。

图片来源：wikipedia

其中为材料厚度，为材料的霍尔系数。

半导体也有霍尔效应，而且霍尔系数比导体大得多，对应的霍尔电压也高，因此可以用半导体的霍尔效应来测量微弱的地磁场。霍尔传感器体积小，重量轻，很适合用在手机里。但它灵敏度低，而且受温度影响大，因此精度不高。

另外，磁阻效应也可以用于电子罗盘。磁阻传感器拥有磁各向异性，如果外加的磁场方向不同，材料的磁化率和电阻也不同，因此也可以用于测量地磁场。篇幅所限就不做过多介绍了。

那么，手机指南针是否校正了磁偏角呢？经过本人的小样本调查，发现安卓手机没有校正，但苹果手机有校正功能，就是下图中的使用真北。

其实对我们来说校正磁偏角的必要性不大。因为手机指南针容易受到其他磁场的影响，而且本身精度也不高。此外，不同地区的所需的校正值也不同，所以需要大致位置来定位。

by fiufiu

自从小米12S Ultra首发索尼1英寸大底传感器IMX989一炮而红，1英寸主摄就成了顶级影像旗舰的标志。

进入2024年，OPPO宣布Find X7系列全球首发索尼LYT900传感器。LYT900正是IMX989的升级版，是索尼最强1英寸主摄。接下来LYT900也将继续作为各大厂商的宠儿，小米、vivo等超大杯影像旗舰都会争相使用。

“底大一级压死人”这句在相机圈广为流传的说法，在手机用户中也早已深入人心。的确，更大尺寸传感器，最直接的优势就在于更多的进光量，带来画质提升。

不过，和相机不同，对于空间有限的手机来说，传感器尺寸是否真的越大越好一直存在不同的说法，今天就来集中聊一聊手机1英寸传感器的弊端。

弊端一：让手机变得厚重

手机摄像头凸起现象我们已经见怪不怪，但1英寸传感器的使用，还是让手机背后硕大的相机模组变得分外扎眼。

当然，这不完全是1英寸传感器本身造成的，因为更大的传感器尺寸，需要搭配更加复杂的镜头模组、防抖模组，再加上多摄像头的配置，手机背面三分之一的面积都留给了整个相机系统。这显然是与手机轻薄、便携的特性所背离的。

因此，你究竟是想要一部纯粹的手机，还是要带有手机功能的相机，这是我们现在要购买一部手机的时候需要首先考虑清楚的事。

弊端二：功耗增加

大家都知道CMOS的本质是将光信号转换为电信号的一种传感器，CMOS的尺寸越大、表面的光电转换二极管面积越大，但这些信号在转换过程中也会带来更高的功耗。

之前索尼IMX989就是因为功耗太大，做不了高动态范围，在4K 60FPS多镜头自由切换中也会出现高温卡死或者掉帧的问题，所以IMX989的实力没有彻底发挥出来。

小米14在将主摄从1英寸的IMX989“倒退”到尺寸更小的光影猎人900时，反而在色深、宽容度等方面实现了反杀。主要就是因为IMX989在开启DCG融合后功耗比较失控，导致各家基本都在这款1英寸大底上舍弃了该功能。

好消息是，索尼LYT900传感器作为IMX989的升级版，最大的升级就是工艺从IMX989的40nm升级到22nm，这无疑会带来更好的能效表现，至于能否发挥出DCG融合技术的全部实力还要看后续厂商功耗调试了。

弊端三：近距离边缘成像模糊

手机大底传感器所造成的边缘成像模糊，这个问题由来已久。这主要是因为手机高度有限，镜头的后焦距无法做大，导致传感器底越大像差越明显，在近距离、文档等拍摄时边缘成像模糊就越突出。

为了解决这一问题，手机厂商也想了很多办法，比如为配上更大的8P镜头，提高解析力，同时引入算法校正，对影像进行修正后再输出。当手机识别到近距离拍摄时自动切换超广角微距模式，以及现在都有的文档模式等。

此外就是使用可变光圈镜头，通过缩小光圈获得更大景深来解决这个问题。比如想要近距离拍摄但又不想要背景虚化时，就可以手动切换到小光圈模式来拍摄。

弊端四：影响光学防抖效果

更大尺寸传感器，镜头也随之增大，越来越多新技术的导入，都使得镜头和镜头载体的重量增加，无疑也增加了做防抖的难度。这也是为什么之前vivo的微云台防抖在更换到一英寸大底传感器后被放弃的原因。

目前iPhone主摄均在使用传感器位移式光学防抖，一英寸主摄手机则仍以OIS光学防抖，即镜头位移式光学防抖为主，需要更大的推力来推动更大的镜头，带来的马达增大，功耗增大，更大的磁石还会带来更多的磁干扰问题。晃动时还会发出"哒哒哒"的响声，常被人戏称"打快板"。

讲了这么多，究竟手机应该做多大的CMOS？结论是，没有完美的传感器，只有适合自己需求的才是最好的。

一个优秀的摄影系统，不光只有传感器，它还离不开镜头、ISP和图像算法、马达、滤光片等等的共同作用。一昧的追求升级大底CMOS、超高像素，看起来很唬人的超大镜头模组，硬堆硬件的方式显然都是不可取的。

目前1英寸在手机上已经来到了一个上限，并且有些富余了，对于手机来说，也是有利有弊。现在所需要做的就是尽量让“利”最大化，并减小“弊”的影响。比如ISP芯片与的CMOS配合，计算摄影，提高镜组的质量等等。

同理，面对各种宣传，思考一下我们在日常生活中真正需要手机拍摄的场景究竟有多少，哪些已经足够满足，才不会被厂商的宣传所带偏。