WHYLAB 08-31
三星自用的 1 亿像素传感器 HM3,不敌外卖的 HMX?
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上周,带大家看过三星的中端 1 亿像素 HM2 图像传感器,在小米、荣耀和 vivo 等不同品牌厂商之间的表现。

这一期,我们继续看三星的 1 亿像素图像传感器,不过这次是将目光放在旗舰级的 1 亿像素传感器(Sensor)上 —— 如今三星 ISOCELL 系列有三款尺寸一致的一亿像素 Sensor,HM1(S5KHM1)、HM3(S5KHM3)和 HMX(S5KHMX),都是 1/1.33 英寸格式的 Sensor,对角线尺寸 12.03mm,单像素尺寸 0.8μm。

HMX 是三星 1/1.33 英寸格式 Sensor 的外卖型号,小米是这款 Sensor 的主要客户,此外还有 moto edge+ 也搭载过此款传感器。

不过 HM1 和 HM3 这两款 Sensor 都是自用不外卖的,HM1 目前只在前年的 Galaxy S20 Ultra、Note 20 Ultra 的广角主摄上搭载,HM3 则是去年的 Galaxy S21 Ultra 以及今年的 Galaxy S22 Ultra 广角主摄像自家御用 Sensor,HM3 可以看作是 HM1 的迭代。

因此这里只选来三星自用的 HM3,以及外卖型号 HMX,这两款 1/1.33 英寸格式的 1 亿像素 Sensor 来做个比较,首先我们从机型库中选出了当中的三款机子,它们分别是:

小米 10S

HMX | f/1.69 光圈 | 7P 镜头 | OIS 光学防抖

骁龙 870 | 2021.03.10 发布

小米 MIX 4

HMX | 等效 24mm 焦距 | f/1.95 光圈 | 7P 镜头 | OIS 光学防抖

骁龙 888+ | 2021.08.10 发布

三星 Galaxy S22 Ultra

HM3 | f/1.8 光圈 | 镜片低反射纳米涂层 | OIS 光学防抖

骁龙 8 Gen 1 | 2022.02.10 发布

HMX、HM3 的尺寸虽一样、分辨率只有非常小的差异外,二者的硬件参数还是有一定区别的,例如二者虽然都有原生的像素融合技术,但 HMX 是 4 像素合 1 以 2700 万像素画面输出的,融合后单像素大小 1.6μm;而 HM3 则是 9 像素合 1 以 1200 万像素输出,融合的单像素大小 2.4μm。

另外三星自用的 HM3 Super-PD Plus 自动对焦方面性能要更优,且原生支持「智能 ISO Pro」和「单帧逐行 HDR」,最高支持原生的 30fps 8K / 120fps 4K 视频拍摄;而外卖的 HMX 硬件上会分别低一个等级,视频拍摄方面最高只能到 148fps 1080p 录制。

纸面数据响,实际疗效就一定更佳吗?

先看我们 WHYLAB 实验室专业仪器下测得的相机数据,首先是暗光下的画面灰阶动态范围表现,理论上这个数值越高,反映拍摄画面的动态范围就越高,理论其细节就越丰富;在低照度的 D65 光源环境下(关闭自动 HDR 功能),三款机型的表现分别为:

就动态范围这一项参数来看,更高规格的 HM3 可不一定就比 HMX 更好,HMX 对小米而言已经是老朋友了,从小米 CC9 Pro 到 MIX 4 理论上也该调得更炉火纯青。

不过反映相机画面均匀度的 Shading,不仅反映 Sensor 本身的表现,还受镜片和手机厂商成像风格的影响 —— 在高照度的 D65 光源环境下,测得小米 10S、小米 MIX 4 和三星 Galaxy S22 Ultra 的 Shading 值分别为:

从数值看越接近「0」,理论画面越均匀,只看数字或许并不够直观,但把它们的三维坐标分布图放在一起就更直观了,可见小米 10S 的画面均匀度更高。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

最后我们再来看一遍它们噪点控制的表现,在低照度的 D65 光源下测试,这结果有三个值 VN1、VN2、VN3 —— 我们只需要知道这三个值越低,噪点控制得就越好即可。

从结果对比可见,这方面 HMX 的小米 10S 和 MIX 4 噪点控制要比 HM3 的三星 S22 Ultra 要好些的。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

同样的例子其实不少,白天的 Galaxy S22 Ultra 在面对一些场景下的解析力甚至不如去年初发布的小米 10S。

但小米 10S 始终是去年初发布的骁龙 870 手机,在一些更为复杂的场景下,三星 Galaxy S22 Ultra 其实更能发挥出它的优势,其一些细节处理上其实更自然,不过小米去年中发布的 MIX 4 与之差别其实并没多大。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

夜间更是考验手机相机算法的场景,在较为复杂的夜间环境下(均触发了夜景模式),小米 10S 可以说已经尽力了,画面涂抹较为明显,且在亮处细节丢失的较严重,甚至绿树、绿草都糊成一片了;同是 HMX 传感器的小米 MIX 4 的细节还原得要相对比 10S 好些;不过这时三星 Galaxy S22 Ultra 的优势才终于发挥出来,虽然三星 GalaxyS22 Ultra 在此场景下会选择加大锐化程度,但实际画面细节(如地砖、楼梯、草地)效果确实会稍优于 MIX4。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

这组弱光夜景照片,同样是三星 Galaxy S22 Ultra 的细节还原、边缘解析力、噪点控制等方面会稍胜一筹,而小米 10S 在三者中垫底 —— 这跟我们在实验室仪器下测得的并不完全相符,当中的原因有不少,其中一来实验室为获得统一且全面的测试标准,其测试是标准化的,既然是标准化,厂商的调校自然会有可能做针对性的优化;再而会有实验室仪器标准化测试需要刨除 HDR 等算法合成对结果影响的存在,而用户实际拍摄得到的照片往往会有 HDR 等计算摄影的参与,最终得到的照片其实是有计算摄影 buff 加成的。

▲ 小米 10S

▲ 小米 MIX 4

▲ 三星 Galaxy S22 Ultra

因此我们 WHYLAB 即使拥有自己的专业实验设备,但仍主张走出实验室,结合实验室数据用实拍来看一台手机的相机表现,毕竟现实可比实验室统一标准环境的变数要多得多,能看到相机的不止一面。

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