传感器为一寸 为手机而生的1英寸传感器来了，但我一点都不激动
为手机而生的1英寸传感器来了，但我一点都不激动
这里是溢图科技（原“相机笔记”）
今天，夏普正式发布新一代AQUOS旗舰手机R7，搭载了全新的1英寸约4720万像素传感器。其他规格包括骁龙8G1芯片、12GB内存和256GB存储、6.6英寸2730×1260 1-240Hz IGZO OLED屏、高通3D Sonic Max 超声波指纹识别、5000mAh电池、防水防尘等。
夏普AQUOS R7，仅在日本发售
这并不是第一款1英寸手机，也不是夏普的第一款1英寸手机：
- 2014年9月发布的松下CM1采用1英寸约2000万像素CMOS和带徕卡认证的28mm F2.8镜头（6叶片光圈、有机械快门），之后还有砍掉通信功能的CM10。
- 2021年5月发布的夏普AQUOS R6采用1英寸约2020万像素CMOS和带徕卡认证的19mm F1.9镜头，一个月后，徕卡发布了R6的“姊妹机”Leitz 1，机身设计与拍照界面略有不同，附带一个很有逼格的镜头盖。
- 2021年10月发布的索尼Xperia Pro-I采用了1英寸约2020万像素堆栈式CMOS（有效面积约60%）和带蔡司认证的24mm F2/F4双光圈防抖镜头。
松下CM1
徕卡Leitz 1，仅在日本发售
以上这些产品所采用的1英寸传感器都是从相机上直接移植过去的：长宽比均为3:2，而不是手机传感器更常见的4:3。
而AQUOS R7的传感器则是为移动影像全新开发的：四拜耳约4720万像素，支持全像素八核对焦和8K视频拍摄，传感器比例也换成了4:3 —— 日常输出尺寸为3968×2976（四像素合一），从而可以推出总像素为7936×5952（约4720万且满足8K录制要求）。
（来自K-tai.watch）
（来自K-tai.watch）
看起来好像还不错？对焦升级了、8K也支持了。但我一点都不激动：
首先，基于四拜耳的高像素并不等于更高的分辨率 —— 之前觉得2000万像素不够高，OK，咱给你总像素4700万但融合输出只有1180万像素的，分辨率其实还降低了……然而没办法啊，直接说2000万像素就是不给力。你看马上要发布的Xperia新机器以及今年的iPhone 14也都要上高像素四拜耳了。
然后，1英寸对于手机来说还是太大了。索尼PRO-I上的1英寸只用了约60%，实际约1/1.3英寸 —— 这正是OV48C、三星GN1/GNV的尺寸，对应小米10Ultra、vivo X60/X70 Pro+等产品。夏普/徕卡倒是把1英寸用满了，可19mm等效焦距日常不好用（而且还没光学防抖）。裁切到24mm之后，实际传感器尺寸又变成约1/1.27英寸了 —— 接近IMX700/IMX707的尺寸，对应了华为P40 Pro+、荣耀Magic3至臻版、小米12 Pro等产品。
小米10Ultra广角主摄的传感器
华为P40 Pro+广角主摄的传感器
总之，在维持手机正常厚度，不引入伸缩镜头的前提下，ET认为约1/1.3英寸依然是手机传感器的平衡点。像小米11Ultra、荣耀Magic4至臻版这样的破格产品，厚度、重量都是比较可观的。
（荣耀Magic 4 至臻版，左侧为广角主摄）
截止到2022年5月，4款真1英寸手机（不含无通信功能的CM10，不含没用满的索尼PRO-I）都采用徕卡镜头。之前盛传小米也已搞定了与徕卡的合作，加上夏普R7曝光了新的1英寸传感器，那么小米12Ultra会不会也是新1英寸传感器+徕卡镜头呢？不过之前4款的镜头规格都不尽如人意（太大、太广、没防抖），ET今天这篇算是反向奶一波小米，期待被12Ultra能打我脸！
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图像传感器的1英寸为什么不等于254mm呢？
手机行业竞争激烈，各家厂商都在多个方面不断改进技术以及产品体验。在诸多产品性能中，手机的成像性能是各个厂家比拼的一个重要方面。决定手机成像性能的因素有很多，包括镜头、防抖方式、图像算法、图像探测器等，其中图像探测器（目前主要为CMOS）作为相机的核心器件，对成像质量具有非常重要的作用。关注手机行业的朋友应该知道，手机厂家在宣传时会把图像传感器的尺寸作为一个宣传点，这是因为在同样的像素数情况下，图像传感器的尺寸越大单个像元的感光面积越大，进光量就越大，从而会有更好的成像效果和夜拍能力。如图 1所示为几款手机的图像传感器的尺寸。
图 1 部分手机图像传感器尺寸(图片源于www.smzdm.com)
从图中可以看出，图像传感器的尺寸都是以inch（英寸）来标识的，这个尺寸指的是对角线尺寸。我们都知道，1 inch=25.4mm，然而有些网友去深究手机所用的图像传感器尺寸时，发现厂家所宣传的1inch怎么都不够25.4mm。如图 2所示为SONY公司的一款CMOS的图像传感器指标，可以看出，其成像部分对角线为9.33mm,如果按照“1 inch=25.4mm”计算的话，9.33mm只有1/2.7，但是图中却标为1/1.7，难道这是厂家虚假宣传或者是乌龙吗？
图 2 SONY公司的IMX204参数
其实想一想，SONY作为图像传感器全球的领导者，不可能是虚假宣传或者乌龙，那么这是什么原因呢。通过查阅成像领域的历史发现，这是历史原因造成的。这得追溯到上个世纪中叶，当时图像传感器还不是我们现在所用的固体成像器件（CCD或者CMOS），而是真空成像器件，如摄像管（如图 3所示）。
图 3 摄像管结构示意图
真空摄像管的外面是有个玻璃罩子的，摄像管外径是把玻璃厚度也算进去的，当然，玻璃罩子是不能成像的，所以外径为1英寸的真空管，实际成像区域只有16mm左右，如图 4所示，于是16mm就成了电子摄像照相行业一个约定俗成的度量单位。虽然今天真空摄像管除了在一些特殊的应用场合，已经很难见到了，但是这种度量方式却被一直继承了下来，也就是在描述图像探测器有效感光尺寸时，默认1 inch =16mm来计算的。
图 4 摄像管尺寸示意图（图片来自网络）
下面是几种常见的图像传感器感光面尺寸，供大家参考。
表 1常见图像传感器尺寸
其实，你只要记住在描述成像器件的时候，1inch=16mm就可以了，但有的时候算出来并不是严格的整数，靠近一些典型的值取数就行了，如果你是做成像产品设计的，实际的有效面积还是根据长度和宽度具体计算。
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