灰色传感器 同样4800万像素摄像头,索尼IMX586和三星GM1有什么差别?
同样4800万像素摄像头,索尼IMX586和三星GM1有什么差别?
最近一段时间,手机拍照方面有了比较大的进步。在像素上,从最开始的30万,到后来的1200万、2400万,甚至现在的4800万……目前能实现4800万像素的摄像头有索尼的IMX586和三星的GM1,同样宣称4800万像素,两颗摄像头有什么差别?下面从技术层面为大家分析一下。
一、手机拍照的基本原理我们都知道,对于相机来说最重要的硬件就是感光元件了CMOS/CCD,目前手机采用的感光元件都是CMOS,这里就不展开讲了。
这是一种将光学影像转换成电子信号的设备,无论是相机还是手机,能拍出数码相片最大的功臣之一就是感光元件。
同时,顾名思义,
感光元件就真的是一个“感光”的元件,它只对光线的明暗敏感,但是无法感知颜色。如果我们直接用感光元件来成像,它看起来就像是一团黑影。
这显然不是我们想要的照片。
1. 关于RGB
如何得到一张彩色的照片呢?这里就不得不引出RGB的概念了。
三原色光模式(RGB color model),又称RGB颜色模型或红绿蓝颜色模型,是一种加色模型,将红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三原色的色光以不同的比例相加,以产生多种多样的色光。(且三原色的红绿蓝不可能用其他单色光合成)
数字影像之父Bryce Bayer基于RGB模式,通过在感光元件前加上一个滤镜的方法终于实现了彩色照片。
如下图所示,下面这一层灰色的就是感光元件,每个方块代表一个像素块。上面这层彩色的就是Bayer滤镜。
滤镜上每个小方块与感光元件的像素块对应,也就是在每个像素前覆盖了一个特定的颜色滤镜。
比如最左边的的红色滤镜块,只允许红色光线投到感光元件上,那么对应的这个像素块就只反映红色光线的信息。
注意,上图为示意图,感光元件上是不会出现彩色的,它只记录光线明暗程度。
Bayer滤镜跨出了照片从黑白到彩色的一大步,但是对于挑剔的人眼来说,每个像素只有一个颜色是远远不够的,所以还需要后期色彩还原去猜色,最后形成一张完整的彩色照片。
这一整套流程,就叫做Bayer阵列。
2. 关于Bayer阵列
我们通过一张图来展现Bayer阵列的工作方式:
第一张图为原始图像,我们采用带有Bayer滤镜的120x80像素传感器来拍摄。
第二张图是感光元件输出的图像,就像我们在第一部分所说的,感光元件只能记录光线明暗程度,所以我们看到的是一张黑白的照片。
第三张图是通过Bayer滤镜后输出的图像,已经能够看出花是花、草是草,可是图像不够细腻,这样一张照片来发朋友圈还是远远不够的。
第四张图就是最终通过色彩还原输出的图像了,虽然由于硬件限制,像素过低,不过这已经是一张合格的照片了。
不难看出数码相机包括手机拍摄照片的大致流程:
感光元件→Bayer滤镜→色彩还原
这就是一张照片从按下快门,到我们从屏幕中欣赏到自己作品的流程,也叫作Bayer阵列。
二、IMX586与GM1的对比
首先,希望大家明白一个基础的概念——像素,然后再来谈谈文章的主角IMX586。
像素是数码显示的基本单位,其实质是一个抽象的取样,为了通俗表达,我们通常会用方块来表示。
每一个色块代表一个像素,而像素越多,图像的解析度就会越好。
明白了像素的概念以后,我们再来谈谈IMX586。
1. 索尼IMX586
IMX586是索尼适用于手机的全新堆栈式CMOS感光元件,这颗感光元件有效像素高达4800万,实现了业界最高水准,手机拍摄的技术参数表也因此再次被改写。
IMX586最大的特色就是使用Quad Bayer 阵列,不同于经典的Bayer阵列是以2x2共四格分散RGB的方式成像,Quad Bayer阵列扩大到了4x4,并且以2x2的方式将RGB相邻排列。
在使用搭载IMX586传感器手机拍照的时候,Quad Bayer阵列会让每一个像素点就近计算周围的颜色,并且通过独立的信号处理变换像素结构,从而实时输出4800万像素的高清照片。
换句话说,IMX586的4800万个感光单元每个都能独立显示并且输出数据。4800万像素的照片是硬件直出的,无需软件插值。
通过下图,我们可以清楚地看到Quad Bayer阵列的特性。
2. 三星GM1
GM1的输出方式如下图所示,虽说也将阵列扩大到了4x4,但是和IMX586最大的不同是,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。也就是说,GM1硬件输出的照片其实跟1200万传感器输出的照片没有本质区别。
三星官网披露的数据也可以佐证这一点,GM1的规格表中我们可以看到,其分辨率为4000×3000,也就是1200万像素。
所以,IMX586与GM1的根本差异在于,前者可以通过变换像素结构的方式实现真正的4800万像素,从而让照片具有更强的解析力,放大之后也能更加清晰,而这也正是高像素最大的优势。
GM1的4800万像素本质上还是1200万像素。即便手机可以输出4800万像素的照片,也更像是通过插值实现的。而IMX586则真正是传统定义的4800万像素。
*本文转自知乎@熊军民,个别图片源自开源社区维基百科,侵删
门铃门锁监控三合一 萤石DL20VC智能视频锁体验
在智能视频锁领域,萤石可以说是绝对的坚守者。凭借萤石在视频安防领域的行业性领导地位,萤石推出过多款经典的智能门锁产品,包括DL30VS和DL20VS两款产品,之前我们曾对这2款产品进行过详细评测。如今,萤石延续之前DL20VS智能视频锁功能特性,推出了全新升级的DL20VC智能视频锁产品,产品的性价比突出。那么在实际体验中其表现又如何呢?
黑灰系风格,应急电池设计很实用
相对萤石之前更多使用的古铜色的外观,当我们看到黑灰色外观的DL20VC时,我们有了耳目一新的感觉,深灰色的金属与中央的黑色件形成拼色效果,既没有全黑设计的沉闷感,又带给我们淡淡的潮流气息,而这也是现阶段市面上大多数智能门锁的主流配色风格。
“跑车”流线型外观风格,黑灰色外观更耐看
外面板采用IML模内镶件注塑工艺,外壳表面耐摩擦,可长期保持颜色鲜明且不易退色
在外观设计上,萤石DL20VC延续了萤石智能门锁“跑车”流线型外观风格,相对于其他产品常见的方正机身和硬朗边角设计,萤石DL20VC给人的感觉更加灵动,相信也能得到更多年轻人的喜欢。在面板设计细节上,DL20VC和之前的产品相比并没有太大的变化,顶端的PIR人体感应器、200万高清摄像头、红外补光灯自上而下依次分布,同时也清晰凸显出这款产品和市面上其他产品的核心差异。
门外把手面板上醒目的PIR人体传感器和高清摄像头
与此同时,在门外面板上,我们仍然能看到萤石智能门锁一直保留的电子门铃功能,拉手下方是直插式锁芯及其装饰盖板,面板底部还有micro USB应急供电接口。
主电池仓配置了10000mAh的大容量电池,根据萤石官方数据,充满电后每天开门10次、视频告警每天触发5分钟情况下,1000mAh电量能支撑4个月左右的使用时间
室内面板下方的AA电池仓(随机赠送有3节干电池,非拍照电池型号),在锂电池没电的情况下,可做应急开锁供电,官方实验室数据显示能连续开启5000次左右,续航时间约为6个月。
在门内面板上方,萤石DL20VC设计了10000mAh锂聚合物充电电池,这个是主电池仓,其盖板采用了上滑式快拆设计并配有一个凸出卡扣,开启操作非常轻松。盖板下方为备用电池仓,掀开面板后后可以看到能安放三节AA干电池,此电池仅为门锁供电,开锁次数可以达到5000次。因此即便是主电池仓电池电量耗尽,也丝毫不影响智能门锁的开启,二者配合让智能视频锁的使用变得更加安心。
视频看家更放心
视频看家是萤石DL20VC智能视频锁的核心卖点之一,此次我们评测的产品在成像画质上有了进一步的提升,成像分辨率能达到1072×1296,同时还使用了解像力更出色的5层非球面镜片镜头,内置高精度数字光敏传感器能根据环境光线强弱自动调节画面参数,可以最大程度适配不同楼道环境光的差异,让最终呈现的画质表现变得更加出色。
作为入户环境楼道使用的监控摄像头,拍摄角度同样很重要。在这点上,我们看到萤石DL20VC可以拍摄出广角镜头画面,1.3米楼道以及门外天花板均能清晰拍摄出来,因此即便是比较窄的入户楼道,访客人脸和身材核心信息均能被拍摄到。从参数上看,萤石DL20VC摄像头的水平和垂直拍摄角度分别为水平88°,垂直108°,40cm距离范围内,1.2米~1.9米身高的人脸就能清晰拍摄到。
拍摄角度宽广,楼道均能完整地被拍摄出来
萤石还使用了2颗850nm的倾斜式红外补光灯,其相对于同功率的940nm红外补光灯而言,补光辐射强度值要高2~3倍,暗光环境下补光更加均匀,因此拍摄的夜视画面会更加清晰。而且补光灯能根据环境光的强弱自动开启或关闭,智能切换白天及黑夜拍摄模式,这点和萤石智能摄像机的工作方式是完全一致的,同样支持萤石云APP远程视频实时观看。
萤石云通过了一系列国际国内信息安全认证,云信息存储更加放心
另外,萤石DL20VC还配置有日本进口的窄像素PIR人体传感器,我们可以根据需要设置传感器的灵敏度为高/中/低。PIR人体感应器的工作原理很简单,因为人体会发出特定波长位10 nm左右的红外线,此红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上,使得热释电元件向外释放电荷,然后经过后续电路处理后产生报警信号。因此PIR只对人体或动物有效,而萤石DL20VC还使用了窄像素传感器,配合能大幅提高抗光干扰能力的双重红外滤光片,最大程度降低了误报几率,还用户清净可靠的APP报警信息推送。
PIR人体感应器灵敏度可以根据楼道空间灵活调整
在视频录像方面,萤石DL20VC和萤石智能摄像机以及其他智能门锁基本一致,门外有人徘徊时(可以设置徘徊多少秒后激活报警),门锁会触发人体事件感应报警信息并推送到远程APP,存储的视频以多个片段的形式存储在门锁内置的16GB存储卡或云端(需开通云存储增值服务),并以时间线的方式进行呈现,简单易用。
人体事件感应报警信息能实时推送到手机APP,并支持远程实时预览,云端存储的信息以时间线方式排列,直观醒目
门锁还带有远程视频通话功能,用户点击数字面板上门铃按键,就可以和远程用户手机上的萤石云APP建立可视对讲(此功能也可以关闭),确认访客身份信息准确可靠
多重安全保障
在开锁方式上,萤石智能门锁一直都提供有六大开锁方式,萤石DL20VC也不例外,包括:指纹识别、感应卡开门、远程临时密码开锁、虚位密码、组合方式开门、钥匙开门方式,并支持指纹+密码等组合开门方式,由于市面上智能门锁开锁方式大同小异,在这里我们就不多加赘述。
智能卡开门方式简单安全,CPU加密智能卡带有二次密码校验更安全
不过在测试过程中,我们感受到了萤石DL20VC一气呵成的开锁体验,得益于DL20VC灵敏的半导体指纹识别器,当我们以自然的方式握住门把手,大拇指会自然地落在指纹识别器区域,保持握持姿势1~2秒后顺势下压把手,开门操作一气呵成,体验流畅自然。
指纹识别响应灵敏,开锁体验一气呵成
数字触控板触控体验也让人满意
基于更高的安全考量,萤石DL20VC配备的感应卡内置有CPU加密芯片,可以杜绝复制卡刷卡开门,而且激活每张新门卡均需要输入数字密码关联对应,如果门锁重置后不知晓感应卡对应的密码,智能卡将无法再次使用,安全性再上升一个档次。
指纹模组和主控芯片采用端到端加密方案,安全防护能力更高
随时提供了2张智能卡(CPU卡)
在门锁机构安全性方面,萤石DL20VC采用了直通式C级锁芯,锁芯贯穿门内锁体内外,这意味着即便把手和外壳全部被非常规力量破坏,锁芯仍然固定在门锁内,入户门的安全依然能得到保障。而且萤石DL20VC的外壳采用了高强度的铝合金材质,内部信号连接线采用了同轴电缆传输、天线独立于主板设计,再配合MIM注射成型的高强度不锈钢把手套筒、1600N拉力不锈钢材质螺柱、后盖板加强筋、前盖板安全防夹设计以及按键区底部独立的金属防护层设计,体现出萤石DL20VC考究的做工细节。
更安全的直通式C级锁芯
为了防止家里的小孩误操作门锁,萤石DL20VC考升级了反锁模式按钮,借助门把手上的按钮和门把手内侧的锁定按键,开启后门锁把手开锁无效,这种设计也能有效避免猫眼开锁,但反锁状态时则不影响室外正常开门。说到这里,我看到360有一款售价599元的智能门锁,当室内反锁时室外居然不能正常开锁,当家里只有小孩时这种设计其实暗藏风险,需要根据家庭实际情况慎重选择。
连接线采用了同轴电缆传输,芯片抗电磁干扰设计轻松低于小黑盒攻击
任意解锁方式5分钟内失败5次,系统将锁定3分钟
专利设计的反锁模式按钮,改变了传统设计防护能力低的特点
值得一提的是,虽然我们没有拆卸门锁把手面板,但是通过裸露的部分我们看到内置电路板电子元件表面涂有厚厚一层能提升电子元件电气性能的保护胶,将其和环境中的潮气、粉尘等隔离开来,极大提升电子元件的使用寿命,而此类电路板涂胶设计,一般在洗衣机等潮气严重的洗衣机等产品上常见,因此仅从这一个细小的点上,我们能看出萤石DL20VC对品质的坚守。
双层音腔设计可视对讲听感出色
总结:安全值得信赖的可视门锁
说实在话,智能门锁我评测过很多款,产品之间的差别究竟体现在哪些地方呢?599元和1599元的产品之间真的没有一点差别?
首先低端产品一般多提供视频远程指导安装,换句话说自己想办法安装。而产品端其他的信息从电商详情页介绍也很难看出差别,因为大部分产品的开锁方式都大同小异,你有我也有。但在没有真正体验之前,“一气呵成的开锁体验”“数字触控板即点即得”的畅快感,这恐怕是低端产品很难提供的。而门锁作为入户安全产品,可靠的做工也决定这款产品的安全性能。在这点上萤石DL20VC的铝合金外壳材质、MIM注射成型的把手套筒、一系列电子抗干扰设计、电路板涂胶防潮等设计,一方面是产品成本的体现,另一方面也是产品高可靠度和可靠安全性的体现。
因此,我们看到了萤石DL20VC智能视频锁在锁体机构细节上有了更多设计投入,让我们对这款融合视频监控、智能猫眼功能和云视频多重安全功能于一体的智能门锁,收获了加倍的信心保证。何况在产品外观细节、高质量的免费上门安装服务、三年质保等方面,萤石DL20VC智能视频锁都有让人满意的表现。所以,如果你的对门邻居不忌讳智能安防类产品,那么这款智能门锁是居家入户门升级的首选产品,凭借萤石全球最大的视频安防企业制造背景,也许市面上很难有其他视频锁产品比萤石DL20VC让人更值得信赖。
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